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Biocatalizadores
LOS BIOCATALIZADORES: LOS ENZIMAS Y LAS VITAMINAS
5. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA ACTIVIDAD ENZIMATICALa eficacia de un enzima se mide por la velocidad de transformación del sustrato en producto. La actividad de las enzimas se ve afectada por diversos factores entre los que destacan los siguientes:
Concentración del sustratoEn toda reacción catalizada por un enzima, si se mantiene constante la concentración del E, la velocidad de la reacción aumenta exponencialmente al incrementarse la concentración del sustrato, ya que al existir más moléculas de sustrato es más probable el encuentro con el enzima y la formación del complejo E-S. En 1913 Leonor Michaelis y a Maud Menten estudiaron la variación de la velocidad de una reacción enzimática en función de la concentración del sustrato y propusieron la siguiente ecuación, que es válida para concentraciones de sustrato no saturante. Donde: V es la velocidad de la reacción para una determinada concentración de sustrato. Si en la ecuación (1) hacemos V = ½ Vmax y despejamos Km obtenemos que Km = [S] Km. Se puede definir como la concentración de sustrato necesario para que la velocidad de la reacción sea la mitad de la velocidad máxima. Se mide en unidades de concentración. La Km nos indica la afinidad de un enzima por su sustrato: ·Si Km es alta indica que el enzima tiene poca afinidad por el sustrato ya que se necesita una concentración de sustrato elevada para alcanzar la mitad de la velocidad máxima. ·Si Km es baja indica que el enzima tiene mucha afinidad por el sustrato ya que se necesita una concentración de sustrato baja para alcanzar la mitad de la velocidad máxima.
TemperaturaLa Tª influye en la actividad enzimatica. En general por cada 10ºC que aumente la temperatura la velocidad de la reacción aumenta de 2 a 4 veces. Esta regla se cumple hasta que la temperatura alcanza un valor máximo (Tª óptima) donde la actividad es máxima. Esto se debe a que al aumentar la Tª aumenta el movimiento de las moléculas y, por tanto aumenta la probabilidad de encuentro entre el S y el E. Si la Tª aumenta por encima de la Tª óptima, disminuye e incluso cesa la actividad enzimática debido a que la enzima se desnaturaliza. Cada enzima posee una Tª óptima, en las enzimas humanas suele estar alrededor de 37ºC. Los animales poiquilotermos debido a que carecen de mecanismos para regular la Tª corporal, se ven obligados a hibernar en la estación fría pues la actividad de sus enzimas debido a las bajas temperaturas es muy baja.
pHEl pH es otro factor que influye en la actividad enzimática, debido a que el pH influye en la ionización de los grupos funcionales de los aminoácidos que forman la proteína enzimática. Cada enzima realiza su acción dentro de un determinado intervalo de pH, dentro de este intervalo habrá un pH óptimo donde la actividad enzimatica será máxima. Por debajo del pH minimo o por encima del pH máximo el enzima se inactiva ya que se desnaturaliza. En la mayoría de las enzimas el pH óptimo esta próximo a la neutralidad, aunque hay excepciones.
Inhibidores:Son compuestos químicos que se unen al enzima, en distintos puntos del mismo y disminuyen o incluso impiden su actividad. Estos compuestos pueden ser de distintos tipos: iones, moléculas orgánicas y a veces el producto final de la reacción. A la acción que realizan se la denomina inhibición. La inhibición puede ser: ·Inhibición irreversible: Cuando el inhibidor impide permanentemente la actividad enzimática, bien porque se une de forma permanente con grupos funcionales importantes del centro activo o bien porque altera su estructura. A estos inhibidores se les denomina venenos y a la inhibición que realizan se la denomina envenenamiento del enzima. Ej. La penicilina que inhibe las enzimas que sintetizan la pared bacteriana. El ión cianuro actúa sobre la citocromo oxidasa (enzima respiratorio). ·Inhibición reversible: El inhibidor se une al enzima de forma temporal mediante enlaces débiles e impide el normal funcionamiento del mism, pero no la inutiliza permanentemente. Competitiva: El inhibidor es similar al sustrato y se puede unir al centro activo del enzima impidiendo que lo haga el sustrato. Es decir ambos, inhibidor y sustrato compiten por unirse al centro activo del enzima. La acción suele anularse aumentando la concentración del sustrato
No competitiva: El inhibidor no compite con el sustrato, puede actuar de 2 formas: -Sobre el enzima, uniéndose a el en un lugar diferente al centro activo y modificando su estructura lo que dificulta que el enzima se pueda unir con el sustrato. -Sobre el complejo E-S uniéndose a él y dificultando su desintegración y por lo tanto la formación de los productos. <<Página anterior Siguiente página >> |
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