BlogMecanismos de acción de las enzimas

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marzo 25, 2021Por BIOLAN HEALTH

Las enzimas son moléculas orgánicas (proteínas) que actúan favoreciendo y regulando las reacciones químicas en los seres vivos y en diversos procesos naturales o industriales.

Las enzimas se llevan empleando desde hace muchos años en diversos procesos. Un ejemplo de su uso se encuentra en la industria de los detergentes. Hace más de 30 años que muchos detergentes incorporan enzimas capaces de degradar las sustancias que causan las manchas de óxido, vino tinto, hierba… Algunos de estos detergentes incluyen lipasas, un tipo de enzimas capaces de disolver la grasa atrapada en los tejidos o superficies.

Además de los procesos industriales, las enzimas han sido clave en el desarrollo de numerosas herramientas de análisis. Una de ellas son los biosensores de glucosa: la detección de la cantidad de glucosa en sangre se lleva a cabo gracias a una reacción enzimática al hacer contacto con la sangre del paciente. Pero si tenemos en cuenta la cantidad de componentes que tiene la sangre, ¿cómo es posible que el biosensor responda únicamente a la glucosa?

Esto es posible ya que las enzimas llevan a cabo una serie de mecanismos en los que se unen a una serie de sustratos sobre los que actúan y para los cuales son específicas y modifican así la velocidad de la reacción. Es decir, cada enzima solo cataliza una reacción, por lo que existen tantas enzimas como reacciones.

Cuando la enzima (E) se une al sustrato (S), éste se modifica químicamente y se convierte en uno o más productos (P). Esta reacción es reversible y se expresa de la siguiente forma:

El sustrato se une al bolsillo catalítico o centro activo. Para que se pueda dar está unión, los investigadores han propuesto e investigado dos mecanismos de acción de las enzimas:

 

MECANISMOS DE ACCIÓN DE LAS ENZIMAS.
MODELO LLAVE-CERRADURA

En este caso, la estructura de la enzima y el sustrato al que se une son complementarios, es decir, encajan perfectamente de la forma en que lo hacen una llave y una cerradura. El centro activo (la zona donde se produce la unión) tiene una conformación geométrica y rígida que no se modifica, de esta forma, solo aquellos sustratos con geometría complementaria podrán unirse de forma específica.

MODELO AJUSTE INDUCIDO

Estudios posteriores a este modelo sugirieron que este centro activo era mucho más flexible y propusieron otro mecanismo. En este modelo de ajuste inducido, el centro activo de la enzima adapta su forma en presencia del sustrato. Es decir, la unión del sustrato al centro activo de la enzima desencadena un cambio conformacional en la misma que da lugar a la formación del producto.

 

 

Este tipo de uniones enzima-sustrato son posibles gracias a interacciones electroestáticas, puentes de hidrógeno o interacciones hidrofóbicas que generan esta fuerza y permiten que ambos permanezcan unidos mientras se lleva a cabo la reacción enzimática.

Por todas estas razones de alta especificidad, los dispositivos basados en la tecnología enzimática, como los biosensores enzimáticos, son altamente específicos y selectivos, por lo que son capaces de distinguir un compuesto en concreto entre una mezcla de componentes compleja dando lugar a señales únicas para este compuesto.

 

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