Definición de Complejo de Sustrato Enzimático

El complejo de sustrato enzimático es una molécula temporal formada cuando una enzima entra en contacto perfecto con su sustrato. Sin su sustrato, una enzima tiene una forma ligeramente diferente. El sustrato causa un cambio de conformación, o cambio de forma, cuando el sustrato entra en el sitio activo. El sitio activo es el área de la enzima capaz de formar enlaces débiles con el sustrato. Este cambio de forma puede forzar la unión de dos o más moléculas de sustrato, o dividir moléculas individuales en partes más pequeñas. La mayoría de las reacciones que las células usan para mantenerse vivas requieren que las acciones de las enzimas ocurran lo suficientemente rápido como para ser útiles. Estas enzimas están codificadas directamente en el ADN del organismo.

El complejo de sustrato enzimático es extremadamente importante por varias razones. En primer lugar, el complejo de sustrato enzimático es solo temporal. Esto significa que una vez que el sustrato ha cambiado, ya no puede unirse a la enzima. Los productos se liberan y la enzima está lista para otra molécula de sustrato. Una sola enzima puede funcionar repetidamente millones de veces, lo que significa que solo se necesita una pequeña cantidad de enzima en cada célula.

las Enzimas son moléculas complejas, como máquinas de poco significado para un propósito. Construido a partir de una cadena de aminoácidos, este largo cordón experimenta interacciones entre los diferentes aminoácidos y se tuerce y se convierte en estructuras complejas. Estas estructuras pueden funcionar como bisagras, cuñas y todo tipo de formas destinadas a acelerar ciertas reacciones. Diferentes mutaciones dan lugar a formas de enzimas ligeramente diferentes. En mutaciones que son beneficiosas para el organismo, el complejo de sustrato enzimático se cambia de una manera que afecta la salida del producto o la función de la enzima en su conjunto. Este cambio en el organismo solo es beneficioso si de alguna manera ayuda al organismo a reproducirse más.

Las enzimas generalmente se nombran según el sustrato en el que trabajan, y tienen el sufijo-ase para designar que son enzimas. Cada enzima tiene una cierta especificidad para el sustrato en el que trabaja, lo que determina a qué moléculas se pueden unir. Algunas moléculas que son similares en estructura al sustrato pueden quedar atascadas en el sitio activo, porque no pueden sufrir la reacción prevista por la enzima. En este complejo de sustrato enzimático deformado, el inhibidor competitivo se une a la enzima e inhibe su acción posterior. Otros inhibidores no copian el sustrato, pero modifican la enzima de otras maneras para que no se pueda formar el complejo de sustrato enzimático.

Ejemplos de Complejo de Sustrato Enzimático

Amilasa y Amilosa

La amilosa es un azúcar complejo producido por las plantas. En nuestra saliva hay una enzima, la amilasa, que se utiliza para separar la amilosa. La amilasa utiliza una molécula de sustrato de amilosa y un cofactor de una molécula de agua para producir un complejo de sustrato enzimático. El complejo reduce drásticamente la cantidad de energía necesaria para iniciar la reacción, lo que aumenta el tiempo en el que ocurre. Una molécula de azúcar típica tardaría millones de años en romperse, si no fuera por las acciones de enzimas como la amilasa.

De hecho, las enzimas son tan importantes en la digestión de los alimentos que comemos que nuestro cuerpo produce una enzima para casi todos los tipos de alimentos que el cuerpo está preparado evolutivamente para consumir. Los nuevos alimentos están mal procesados, porque las enzimas no han tenido tiempo de ajustar su eficiencia. Por ejemplo, la dieta moderna de alimentos procesados está llevando a una epidemia de obesidad porque los alimentos procesados son ricos en nutrientes de fácil acceso, pero solo a las vías que se utilizan para almacenar grasa. Como resultado, gran parte de la población experimenta enfermedades relacionadas con el peso. Muchos nutricionistas están presionando por dietas más naturales, de alimentos integrales y a base de plantas que tienden a apoyar las enzimas que nuestro cuerpo ha desarrollado de forma natural.

Regulación alostérica en Enzimas

Aunque el complejo de sustrato enzimático que se forma rápidamente es importante para la mayoría de las reacciones, en algunos casos es importante «apagar» la enzima para conservar energía o recursos. Muchas enzimas se regulan de esta manera para proporcionar la cantidad justa de energía y productos. Uno de los lugares más importantes que esto sucede es en la producción de trifosfato de adenosina (ATP), o la molécula que proporciona energía a los procesos celulares. Muchas de las enzimas en la vía que crea ATP son inactivadas por ATP. De esta manera, cuando se produce demasiado ATP, la enzima se apaga. Esto se conoce como inhibición de retroalimentación, o la capacidad de autorregularse. De la misma manera, las enzimas pueden ser reactivadas por la presencia de adenosina difosfato ADP, un ATP que ha utilizado un grupo fosfato para proporcionar energía a un proceso o reacción.

Muchos procesos corporales se controlan de esta manera, y el complejo de sustrato enzimático en estos casos solo se puede formar con las moléculas adecuadas presentes. Muchos de los cofactores que activan las enzimas son vitaminas, minerales y otras moléculas inorgánicas presentes en la dieta.

• Catalizadores de proteínas enzimáticas que reducen la energía de activación y aceleran las reacciones biológicas.
• Sustrato: La molécula o átomo sobre el que actúa una enzima.
• Energía de activación: La energía necesaria para que una reacción comience a tener lugar.Catalizador: Cualquier molécula o sustancia que reduce la energía de activación de una reacción en particular.

Cuestionario

1. El monóxido de carbono es una molécula peligrosa para inhalar. En el torrente sanguíneo, el monóxido de carbono puede entrar en las células y unirse firmemente con el hierro, un cofactor de una enzima importante en la producción de ATP. Sin esta función enzimática no se puede formar ATP. ¿Por qué la enzima no puede funcionar?
A. El complejo de sustrato enzimático no se puede formar.B. El monóxido de carbono impide que el oxígeno entre en los pulmones.C. Todavía puede, una vez que hace que el monóxido de carbono experimente una reacción.

2. Algunas enzimas producen un solo producto a partir de dos moléculas de sustrato. En estas enzimas, los sustratos se cargan en el sitio activo, se forma el complejo de sustrato enzimático y se libera un solo producto. ¿Puede este proceso ocurrir a la inversa, como en, puede el producto cargarse en la enzima y dividirse en dos productos?
Sí
B. No
C. Depende de la enzima

3. Cuál de las siguientes es una enzima?
A. Lactosa
B. Lactasa
C. Lactol