Anatomia y Fisiologia (71)

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52 Anatomía y Fisiología Humana
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inactiva con el pH alcalino. En cada caso, la estructura
necesaria para la función ha sido destruida por un pH
inadecuado.
Excepto las enzimas, los tipos más importantes de
proteínas funcionales vienen descritos por el sistema orgá-
nico o el proceso funcional con el que están estrecha-
mente relacionados. Por ejemplo, las hormonas proteicas
se tratan en el Capítulo 9 (Sistema endocrino), la hemo-
globina se considera en el Capítulo 10 (La sangre) y se
describen los anticuerpos en el Capítulo 12 (El sistema lin-
fático y las defensas del organismo). Sin embargo, las en-
zimas son importantes para el funcionamiento de todas las
células del cuerpo y, por ello, estas moléculas tan com-
plejas se tratan aquí.
Enzimas y actividad enzimática Las enzimas son proteí-
nas funcionales que actúan como catalizadores biológi-
cos. Un catalizador es una sustancia que aumenta la
velocidad de una reacción química sin convertirse en
parte del producto ni modificarse. Las enzimas logran
esta hazaña “uniéndose” a las moléculas reactivas (los
sustratos) y manteniéndolas en la posición adecuada
para la interacción química. Mientras los sustratos se
unen al sitio activo de la enzima (véase la Figura 2.18a),
pasan por cambios estructurales que dan como resul-
tado un nuevo producto. Una vez que la reacción ha co-
menzado, la enzima libera el producto. Como las enzi-
mas no son modificadas cuando realizan su trabajo, se
pueden volver a utilizar, y las células sólo necesitan pe-
queñas cantidades de cada enzima.
Las enzimas son capaces de catalizar millones de
reacciones a cada minuto. No obstante, su labor va
más allá de simplemente aumentar la velocidad de las
reacciones químicas; también determinan qué reaccio-
nes son posibles en un momento concreto. ¡Si no hay
enzimas, no hay reacción! Las enzimas pueden compa-
rarse con un fuelle utilizado para insuflar aire y hacer
que una hoguera perezosa se convierta en un fuego
activo. Sin las enzimas, las reacciones bioquímicas
ocurrirían demasiado lentamente como para mantener
la vida.
Aunque hay cientos de tipos diferentes de enzimas
en las células del organismo, son muy específicas en sus
actividades, pues cada una controla sólo una reacción
química (o un pequeño grupo de ellas) y actúa sólo so-
bre moléculas concretas. La mayor parte de las enzimas
reciben su nombre según ese tipo de reacción especí-
fica que catalizan. Hay “hidrolasas”, que añaden agua;
“oxidasas”, que causan oxidación; etc. (en la mayoría de
los casos una enzima puede ser reconocida por el sufijo
-asa que forma parte de su nombre).
Muchas enzimas son producidas en forma inactiva y
deben ser activadas de algún modo antes de que pue-
dan funcionar. En otros casos, las enzimas son activadas
inmediatamente después de que hayan realizado su
. . . . . . 
. . .
. . .
. . .
Sustrato incapaz de unirse
Enzima desnaturalizada
(b)
El sustrato “encaja”
con el sitio activo
Sitio activo
Enzima
(proteína
globular
funcional)
(a)
F I G U R A 2 . 1 8 Diagrama simple que ilustra la
desnaturalización de una molécula de proteína
funcional como una enzima. (a) La estructura globular
tridimensional de la molécula se mantiene gracias a enlaces
intramoleculares. Los átomos que componen el sitio activo
de la enzima se muestran como partículas con un tallo. El
sustrato, o molécula sobre la que actúa la enzima, tiene su
punto de unión correspondiente y ambos encajan con
mucha precisión. (b) La rotura de los enlaces
intramoleculares que mantienen la estructura tridimensional
de la enzima da como resultado una molécula lineal, con los
átomos del sitio activo anterior muy separados. La unión
enzima-sustrato ya no puede tener lugar y, por tanto,
tampoco la catálisis.
Las formas del sustrato y del sitio activo de la enzima son
complementarias.
¿Cómo reconoce una enzima su sustrato?