Enzimas Desde finales del siglo XVIII y principios del siglo XIX, se conocía la digestión de la carne por las secreciones del estómago y la conversión.

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1 Enzimas Desde finales del siglo XVIII y principios del siglo XIX, se conocía la digestión de la carne por las secreciones del estómago y la conversión del almidón en azúcar por la saliva. Sin embargo, no había sido identificado el mecanismo por el cual se llevaban a cabo dichos procesos. En el siglo XIX, cuando se estaba estudiando la fermentación del azúcar en alcohol con levaduras, Louis Pasteur llegó a la conclusión de que esta fermentación era catalizada (acelerada) por una fuerza vital contenida en las células de la levadura, por lo que se pensó que solo funcionaban con organismos vivos. Pasteur escribió: “la fermentación del alcohol es un acto relacionado con la vida y la organización de las células de las levaduras, y no con la muerte y la putrefacción de las mismas”.

2 Enzimas En 1878 el fisiólogo Wilhelm Kühne acuñó el término “enzima” que en griego significa “en levadura”, para describir este proceso. En 1897 Eduard Buchner estudió la habilidad de los extractos de levadura para fermentar azúcar a pesar de la ausencia de células vivientes de levadura. En una serie de experimentos encontró que el azúcar era fermentada inclusive cuando no había elementos vivos en los cultivos de células de levaduras. Llamó a la enzima que causa la fermentación de la sacarosa (azúcar) “zimasa”.

3 Enzimas Tras haber mostrado que las enzimas pueden funcionar fuera de una célula viva, el próximo paso era determinar su naturaleza bioquímica. En muchos de los trabajos iniciales se notó que la actividad de las enzimas estaba asociada con “proteínas”, pero algunos científicos argumentaban que las proteínas eran simplemente el transporte para las verdaderas enzimas y que las proteínas no eran capaces per se no eran capaces de acelerar reacciones químicas; sin embargo, en 1926 James B. Sumner demostró que la enzima “ureasa” era una proteína pura. La conclusión de que las proteínas puras podían ser enzimas fue definitivamente probada por John Howard y Wendell Stanley, quienes trabajaron, en 1930, con diversas enzimas digestivas.

4 Enzimas Por lo tanto, las enzimas son proteínas que actúan, en las células, como catalizadores que aceleran la velocidad de las reacciones químicas propias del metabolismo en los seres vivos. Las enzimas se encargan de activar, controlar y finalizar las reacciones químicas que ocurren en el interior de las células, sin que ellas sufran daño alguno ni se destruya.  En algunos organismos, el metabolismo está regulado también por el sistema nervioso y el sistema endocrino.

5 Enzimas Una enzima actúa sobre una sustancia específica llamada sustrato. Recibe el nombre del sustrato sobre el cual actúa. A una parte del nombre del sustrato se le añade el sufijo –asa; por ejemplo, para los sustratos como la Maltosa, Urea o Lactosa, las enzimas correspondientes serán Maltasa para la maltosa, Ureasa para la urea y Lactasa para la lactosa.

6 Enzimas Las enzimas son de carácter especifico, lo que quiere decir que siempre actúan catalizando (acelerando) un determinada reacción, con un determinado reactivo. Las enzimas alteran la velocidad de una reacción química. Cada tipo de enzima favorece o acelera un tipo de reacción. Así, una enzima deshidrogenasa catalizará una reacción de hidrólisis, pero jamás una reacción de oxidación-reducción; de la misma manera una enzima oxidasa catalizará una reacción de oxidación pero nunca una reacción de hidrólisis.

7 Enzimas La forma y la estructura de una enzima determinan la reacción que puede catalizar. La enzima se une al sustrato para formar un complejo enzima-sustrato o E-S, de tal manera que la enzima y el sustrato se ajustan perfectamente. El lugar donde la enzima recibe al sustrato se le conoce como sitio activo.

8 Enzimas Los factores que afectan la actividad de una enzima son los mismos factores que afectan a una proteína: a) La temperatura: es un factor que desnaturaliza las proteínas por lo tanto si la temperatura se eleva demasiado, la enzima pierde su actividad. b) El pH: El pH óptimo de la actividad enzimática es 7, excepto las enzimas del estómago cuyo pH óptimo es ácido. c) La concentración del sustrato: A mayor concentración del sustrato, a una concentración fija de la enzima se obtiene la velocidad máxima. Después de que se alcanza esta velocidad, un aumento en la concentración del sustrato no tiene efecto en la velocidad de la reacción.