Ejercicio resuelto de Enzimas · Biología · La Rioja · 2021

Defina qué es una enzima. Enumere tres factores que modulan la actividad enzimática. Describa el efecto de uno de los factores que haya enumerado sobre la actividad enzimática. [1 punto]

$\mathbf{\text{Defina}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{enzima.}}\mathbf{\text{Enumere}}\mathbf{\text{tres}}\mathbf{\text{factores}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{modulan}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{actividad}}\mathbf{\text{enzim}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{tica.}}\mathbf{\text{Describa}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{efecto}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{uno}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{factores}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{haya}}\mathbf{\text{enumerado}}\mathbf{\text{sobre}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{actividad}}\mathbf{\text{enzim}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{tica.}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

Una enzima es un biocatalizador: una molécula, casi siempre de naturaleza proteica, que acelera las reacciones químicas de los seres vivos disminuyendo su energía de activación, sin consumirse en ellas y sin alterar el equilibrio final de la reacción. Actúa uniendo el sustrato a su centro activo, una pequeña hendidura de su superficie cuya forma y distribución de cargas son complementarias de las del sustrato, lo que le confiere una gran especificidad. Existen también enzimas de naturaleza no proteica, las ribozimas, que son moléculas de ARN con actividad catalítica.

Tres factores que modulan su actividad:

La temperatura.

El pH.

La concentración de sustrato.

Cabe añadir la concentración de enzima y la presencia de inhibidores o de activadores.

Efecto de la temperatura. La curva que representa la velocidad de reacción frente a la temperatura tiene forma de campana asimétrica, y en ella se distinguen dos tramos que obedecen a causas distintas.

En el tramo ascendente, el aumento de la temperatura incrementa la velocidad de reacción, aproximadamente al doble por cada diez grados. La razón es puramente cinética: a mayor temperatura, mayor energía cinética de las moléculas, más choques entre la enzima y el sustrato y más moléculas capaces de superar la energía de activación.

En el máximo se sitúa la temperatura óptima, característica de cada enzima. En las humanas suele estar en torno a los $37{}^{\circ }\text{C}$, que es precisamente la temperatura corporal; en las bacterias termófilas de las fuentes termales puede superar los $70{}^{\circ }\text{C}$, y de una de ellas procede la Taq polimerasa que hace posible la PCR.

En el tramo descendente la velocidad cae bruscamente, y aquí la causa ya no es cinética sino estructural: el calor rompe los enlaces débiles que mantienen el plegamiento y la enzima se desnaturaliza. Al desplegarse la cadena desaparece el centro activo y la enzima pierde su función. Por eso la caída es mucho más abrupta que la subida y, en la mayoría de los casos, irreversible.