Biologia la Vida en La Tierra-comprimido-144

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112 Capítulo 6 FLUJO DE ENERGÍA EN LA VIDA DE UNA CÉLULA
náuseas son efectos colaterales de algunos tratamientos con-
tra el cáncer con quimioterapia.
Algunos inhibidores se unen de forma permanente 
a las enzimas
Algunos venenos y drogas se unen de manera irreversible a
las enzimas. Estos inhibidores irreversibles penetran en los
sitios activos de las enzimas y los bloquean de forma perma-
nente, o se adhieren a otra parte de ellas, cambiando su forma
o carga de manera que éstas ya no puedan unirse adecuada-
mente a sus sustratos.
Por ejemplo, algunos gases nerviosos e insecticidas blo-
quean permanentemente el sitio activo de la enzima acetilco-
linesterasa, que se encarga de descomponer la acetilcolina
(una sustancia que liberan las neuronas para activar los mús-
culos). Esto provoca que la acetilcolina se acumule y estimu-
le de forma excesiva los músculos, causando parálisis. La
muerte sobreviene porque las víctimas no pueden respirar.
Otros venenos, incluidos el arsénico, mercurio y plomo, son
tóxicos porque se unen de manera permanente a otras partes
de varias enzimas, inactivándolas.
El ambiente influye en la actividad de las enzimas
Las estructuras tridimensionales complejas de las enzimas
son también sensibles a las condiciones del ambiente. En el
capítulo 3 vimos que una buena parte de la estructura tridi-
mensional de las proteínas es resultado de la formación de
puentes de hidrógeno entre aminoácidos parcialmente carga-
dos. Estos enlaces pueden ser alterados por un reducido
número de condiciones químicas y físicas, incluyendo el pH, la
temperatura y la concentración de sales. La mayoría de las
enzimas tienen un rango estrecho de condiciones en las cua-
les funcionan de manera óptima (FIGURA 6-19).
Aunque la enzima pepsina que digiere proteínas requiere
las condiciones de acidez del estómago (pH = 2), casi todas las
demás enzimas —incluyendo la amilasa que tiene la función
de digerir el almidón—, funcionan óptimamente a un pH de
entre 6 y 8, que es el nivel que prevalece en la mayoría de los
fluidos corporales y que se mantiene dentro de las células
vivas (figura 6-19a). Un pH ácido altera las cargas de amino-
ácidos agregándoles iones hidrógeno. La acidez del estómago
mata muchas bacterias al desactivar sus enzimas.
La temperatura también afecta la rapidez de las reacciones
catalizadas por enzimas. Tales reacciones se alentan con las
bajas temperaturas y se aceleran con las temperaturas mode-
radamente altas, pues la tasa de movimiento de sus moléculas
determina la probabilidad de que entren en contacto con el
sitio activo de una enzima (figura 6-19b). El enfriamiento del
cuerpo puede disminuir drásticamente la rapidez de las reac-
ciones metabólicas del ser humano. En un caso de la vida real,
un niño que cayó a través de la capa de hielo de un lago con-
gelado fue rescatado y salió ileso después de pasar 20 minutos
bajo el agua. Aunque el cerebro, a la temperatura normal del
cuerpo, muere después de unos cuatro minutos sin oxígeno,
el agua helada bajó la temperatura corporal del niño y redu-
jo sus reacciones metabólicas, lo cual también disminuyó
drásticamente su necesidad de oxígeno. En cambio, cuando
las temperaturas se elevan demasiado, los puentes de hidró-
geno que determinan la forma de las enzimas pueden rom-
perse a causa del excesivo movimiento molecular. Piensa en
las proteínas de la clara de huevo que cambian totalmente de
color y de textura al cocerse. Incluso temperaturas mucho
más bajas que las necesarias para freír un huevo pueden ser
demasiado altas para que las enzimas funcionen correcta-
mente. El exceso de calor puede ser mortal, en parte porque
el mayor movimiento de los átomos a altas temperaturas rom-
pe los puentes de hidrógeno, y distorsiona la estructura tridi-
mensional de las enzimas y otras proteínas necesarias para la
vida. En Estados Unidos cada verano docenas de niños mue-
ren por hipertermia, cuando se les deja sin atención dentro de
automóviles excesivamente calientes.
Las bacterias y los hongos, que existen en casi todos los ali-
mentos que ingerimos, son responsables de la descomposición
de éstos. Los alimentos permanecen frescos en el interior del
refrigerador o del congelador porque el ambiente frío retrasa
las reacciones de catalización de las enzimas de las que depen-
den los microorganismos para crecer y reproducirse.Antes de
que existieran los refrigeradores, era común conservar la car-
El pH afecta la actividad de la enzimaa)
La temperatura influye en la actividad de la enzimab)
actividad de 
la enzima
1
ácido
amilasa
salival
pepsina
pH base
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
actividad de 
la enzima
Temperatura
La actividad de la 
enzima aumenta 
conforme la 
temperatura se 
acerca a su nivel 
óptimo. La actividad se 
reduce conforme 
las temperaturas 
altas distorsionan 
la estructura de la 
enzima.
Actividad máxima a 
temperatura óptima.
FIGURA 6-19 Las enzimas funcionan mejor con rangos estrechos
de pH y de temperatura