Ejercicio resuelto de Enzimas · Biología · 2025

4. B- En relación con el metabolismo:
La siguiente gráfica muestra la actividad enzimática de dos enzimas a diferentes temperaturas.

a) Razone cuál de las dos enzimas pertenece a un organismo termófilo (0,5 puntos).
b) Explique la disminución de la actividad de la enzima B a la izquierda y a la derecha de su temperatura óptima (0,5 puntos).
c) Indique otro factor físico-químico distinto a la temperatura que pueda afectar a la actividad de la enzima. Explique cómo lo hace (0,5 puntos).
d) Indique cómo se determina el lugar específico de la enzima al que se une el sustrato (0,25 puntos).
e) Defina coenzima (0,25 puntos).

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Razone}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{enzimas}}\mathbf{\text{pertenece}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{organismo}}\mathbf{\text{term}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{filo}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos).}}$

La enzima A pertenece al organismo termófilo.

Su temperatura óptima está en torno a los $50\text{-}60{}^{\circ }\text{C}$ y conserva actividad hasta cerca de los $80{}^{\circ }\text{C}$, mientras que la enzima B alcanza su máximo hacia los $40{}^{\circ }\text{C}$ y se inactiva por completo a los $60{}^{\circ }\text{C}$. Un organismo termófilo vive en ambientes calientes y necesita enzimas cuya estructura terciaria resista esas temperaturas sin desnaturalizarse, que es justo lo que muestra la curva A.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Explique}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{disminuci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{actividad}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{enzima}}\mathbf{\text{B}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{izquierda}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{derecha}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{temperatura}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{ptima}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos).}}$

A la izquierda del óptimo la actividad cae porque desciende la energía cinética: las moléculas de enzima y de sustrato se mueven más despacio, chocan menos y se forman menos complejos enzima-sustrato por unidad de tiempo. La enzima no se ha estropeado, solo trabaja más lenta, y si se recupera la temperatura vuelve a su actividad.

A la derecha del óptimo la caída tiene otra causa: el exceso de energía térmica rompe los enlaces débiles, puentes de hidrógeno e interacciones iónicas e hidrofóbicas, que sostienen la estructura terciaria. La enzima se desnaturaliza, su centro activo pierde la conformación complementaria del sustrato y la pérdida de actividad es irreversible.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{otro}}\mathbf{\text{factor}}\mathbf{\text{f}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{sico-qu}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{mico}}\mathbf{\text{distinto}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{temperatura}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{pueda}}\mathbf{\text{afectar}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{actividad}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{enzima.}}\mathbf{\text{Explique}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mo}}\mathbf{\text{lo}}\mathbf{\text{hace}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos).}}$

Otro factor es el pH. Cada enzima tiene un pH óptimo y su curva de actividad también es acampanada.

El pH determina el estado de ionización de los grupos $\text{-COOH}$ y ${\text{-NH}}_2$ de los aminoácidos del centro activo, de los que dependen tanto la unión del sustrato como la catálisis, y de los que sostienen la estructura terciaria mediante enlaces iónicos. Si el pH se aleja mucho del óptimo, esos enlaces se rompen y la enzima se desnaturaliza.

También serían válidas la concentración de sustrato o la fuerza iónica del medio.

$\mathbf{\text{d)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mo}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{denomina}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{lugar}}\mathbf{\text{espec}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{fico}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{enzima}}\mathbf{\text{al}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{une}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{sustrato}}\mathbf{\text{(0,25}}\mathbf{\text{puntos).}}$

Se denomina centro activo o sitio activo. Es una hendidura de la superficie de la enzima formada por unos pocos aminoácidos, no necesariamente contiguos en la cadena pero próximos en el espacio gracias al plegamiento.

$\mathbf{\text{e)}}\mathbf{\text{Defina}}\mathbf{\text{coenzima}}\mathbf{\text{(0,25}}\mathbf{\text{puntos).}}$

Un coenzima es un cofactor de naturaleza orgánica no proteica, unido de forma débil y transitoria a la apoenzima, sin el cual esta no es activa. Su papel es transportar de una reacción a otra electrones, protones o grupos químicos; son ejemplos el ${\text{NAD}}^{+}$, el FAD y el coenzima A. Muchos derivan de vitaminas.