Los enzimas son moléculas ligadas a cualquier actividad metabólica en los seres vivos, pero:
a) ¿Qué es un enzima? [0,25 puntos]
b) ¿Qué función desempeña en las reacciones metabólicas? [0,25 puntos]
c) ¿Por qué decimos que los enzimas son específicos? [0,25 puntos]
d) ¿A qué se debe esta especificidad? [0,25 puntos]
Una enzima es un biocatalizador: una molécula, casi siempre de naturaleza proteica, que acelera las reacciones químicas que tienen lugar en los seres vivos sin consumirse en ellas y sin alterar el equilibrio final de la reacción. Hay también enzimas de naturaleza no proteica, las ribozimas, que son moléculas de ARN con actividad catalítica.
Su función es disminuir la energía de activación de la reacción, es decir, la barrera energética que hay que superar para que los reactivos se transformen en productos. Al unirse al sustrato en el centro activo, la enzima lo orienta y lo tensiona, de modo que el estado de transición se alcanza con mucha menos energía.
El resultado es que reacciones que espontáneamente tardarían años transcurren en fracciones de segundo, y que lo hacen a la temperatura y el pH suaves del interior celular. Gracias a ello, y a que su actividad es regulable, la célula decide qué reacciones ocurren y a qué velocidad: el metabolismo es, en última instancia, un conjunto de enzimas en funcionamiento.
Porque cada enzima actúa solo sobre un sustrato determinado, o sobre un grupo reducido de sustratos de estructura muy parecida, y cataliza solo un tipo de reacción sobre él.
Se distinguen dos clases de especificidad: la de sustrato, que puede ser absoluta —la ureasa solo actúa sobre la urea—, de grupo o de enlace, y la de acción, que se refiere a que una misma molécula puede ser atacada por enzimas distintas y cada una realiza una transformación diferente.
A la estructura tridimensional del centro activo, que es una pequeña hendidura de la superficie de la enzima formada por unos pocos aminoácidos que, aunque estén alejados en la secuencia, quedan próximos por efecto del plegamiento.
Ese hueco tiene una forma, un tamaño y una distribución de cargas y de zonas hidrófobas complementarias de las del sustrato, de manera que solo él encaja. Es la idea que Fischer expresó con el modelo de la llave y la cerradura y que Koshland matizó con el del ajuste inducido: la unión del sustrato provoca un ligero cambio de conformación en la enzima que perfecciona el acoplamiento.
Como esa forma depende del plegamiento, cualquier agente que desnaturalice la proteína —calor, pH extremo— destruye el centro activo y con él la especificidad y la actividad.