Bienvenidos al canal, cuaderno de notas de ciencia, en donde encontrarás resúmenes de temas como bioquímica, microbiología, nutrición, entre otros. Soy la maestra Alejandrina y te doy la bienvenida al canal. Enzimas, factores que afectan la velocidad de reacción enzimática. Las reacciones químicas que ocurren en los organismos vivos presentan casi siempre una energía de activación tan elevada que en condiciones compatibles con la vida ocurriría a una velocidad...
casi nula, con lo cual la vida al menos en condiciones actuales sería prácticamente imposible. ¿Cómo podemos explicar esto de manera sencilla? Sin catalizadores biológicos una reacción química sería como una tortuga en la carrera, muy lento. Pero al momento de poner catalizador biológico, el que va a correr va a ser a velocidad del liebre.
Las enzimas lo que van a hacer es bajar la energía de activación. ¿Qué significa eso? Hay reacciones que para que se lleven a cabo necesitan invertir energía, pero a veces es mucha energía y para poder acumularla se requiere una muy larga cantidad de tiempo.
Las enzimas lo que hacen es bajan esa energía de activación y por lo tanto es más fácil que la reacción se lleve a cabo. Un ejemplo muy sencillo. Si yo voy a realizar una compra de una computadora y veo que la computadora me cuesta 30 mil pesos, la energía de activación que necesito para llevar a cabo la acción es mucha. Pero si llega un catalizador biológico y me dice ¿Sabes qué? Va a haber un descuento del 40%.
Va a haber un descuento del 50%. Y entonces ya no te queda en 30, te queda en 15. Y aparte te lo dejo... a 6 meses sin intereses y te bonifico el 10% en monedero electrónico.
¿Qué es lo que está haciendo? Me está dando todas las facilidades de manera de que si la computadora me va a salir en 30 mil pesos, pues me puede salir en 10. Eso facilita que yo lleve a cabo la reacción que va a ser la compra del producto. Eso es lo que finalmente hacen las enzimas en una reacción química. Favorecen que se lleve a cabo el proceso. Las enzimas, para que puedan actuar actuar eficientemente en un sistema enzimático requieren de dos factores, unos que son propios de la enzima, que son los factores intrínsecos, y otros que son de factores externos, los factores extrínsecos.
El factor intrínseco es el efecto de la concentración enzimática y los factores extrínsecos son efecto de la concentración del sustrato, efecto del pH, de la temperatura y del tiempo. ¿Qué te parece si hablamos de cada uno de ellos? Efecto de la concentración enzimática.
Si en una reacción se mantiene constante la cantidad de sustrato y se incrementa gradualmente la concentración de la enzima, la velocidad aumenta progresivamente debido a que existen suficientes centros activos. Ok, palabras sencillas. En un ejemplo muy sencillo, un trabajador tarda tres meses de construirme una casa.
Si yo tengo dos trabajadores, Ya no van a ser tres meses, van a ser mes y medio. Si yo pongo cuatro trabajadores, pues entonces el tiempo se va a reducir. A mayor número de trabajadores, el producto va a ser más abundante. Esto me daría un efecto completamente lineal.
Si yo tengo un trabajador y le doy un pedazo de tela, pues me va a dar una prenda. Si le doy dos pedazos, dos prendas. Tres pedazos, tres prendas. A mayor número de pedazos de tela, mayor número de prendas. Y si yo le doy cien pedazos, ¿me puede construir cien prendas en una hora?
No, claro que no. ¿Quién podría hacerlo? Entonces, un trabajador va a tener una velocidad máxima, es decir, el número máximo de productos que puede dar por una unidad de tiempo. Quizás mi trabajador, en este ejemplo, solo puede coser 20 prendas por cada hora. Entonces, así le dé 30, 40, 60, 80 o 100 pedazos de tela, nada más me va a producir 20 pedazos en una hora, y no más.
Esa es la velocidad máxima. Lo mismo ocurre con las enzimas. Si yo tengo una enzima y le incremento el sustrato, pues me va a dar más producto.
Más sustrato, más producto. Más sustrato, más producto. Pero va a llegar un momento en el que ya no va a poder hacer más.
¿Por qué? Porque todos sus centros catalíticos van a estar ocupados y entonces se va a estabilizar. De manera de que ya no va a haber una relación directa al incrementar el sustrato con respecto al incremento del producto. A eso se le conoce como la velocidad.
máxima de la enzima, es el punto donde por más sustrato que se le agregue a la enzima, la enzima ya no va a incrementar la cantidad de producto. Esta velocidad máxima se denomina Bmax y lo vas a ver muy frecuentemente en los libros. Un medio de la velocidad máxima se le conoce como la constante de Michaelis-Mendel, Km, que se define como la concentración molar del sustrato necesaria para alcanzar la mitad de la velocidad máxima de una reacción enzimática.
A mayor Km, Menor afinidad por la enzima, ya que requiere de poco sustrato para alcanzar un medio de la Bmats a menor Km mayor afinidad por la enzima ya que requiere mayor sustrato para alcanzar un medio de la Bmats. Efecto del pH, las enzimas tienen un pH al cual van a actuar hablamos de esto cuando veamos el punto isoeléctrico de las proteínas que tiene que ver con el tipo de aminoácidos que están conformados y todo eso te dejo el enlace abajo. El pH óptimo al cual va a actuar una enzima va a depender del estupefaciente química de la enzima.
Si yo me imagino el pH óptimo como el punto máximo de la curva, si yo disminuyo el pH la actividad enzimática va a disminuir. Tanto el aumento como la disminución del pH alejándose del punto óptimo de la enzima me va a llevar a que la actividad enzimática baje hasta el grado de desnaturalizar la enzima. Recordamos que el pH es un factor por el cual se puede desnaturalizar una enzima.
Eso significa que pierde su estructura. cuaternaria, terciaria y secundaria y por lo tanto también la función biológica que desempeñe. Y una vez que se ha desnaturalizado una proteína no puede regresar a su configuración normal.
Cada enzima tiene un pH adecuado y aquí te dejo algunos ejemplos. La pepsina actúa en un pH de 1.5. Si yo una pepsina la pongo en un pH de 4, que está muy por arriba de su pH óptimo, va a sufrir una desnaturalización y por lo tanto va a dejar...
de funcionar. Si yo busco más ejemplos, cada una va a tener un pH óptimo. Efecto de la temperatura. Así como veíamos que las enzimas tienen un pH que funcionan al máximo de su capacidad, también en el caso de la temperatura. Las enzimas que se encuentran en nuestro cuerpo, la temperatura es cercano a los 37 grados centígrados.
¿Por qué? Porque es la temperatura usual de nuestro organismo. 36.5, 37. cacho, pero es el rango. Si yo llevo...
la temperatura hace un rango de 40, si yo lo llevo a un rango de 60, voy a causar una desnaturalización proteica. Ese tipo de inactivación es irreversible, pues al enfriarse no se obtiene la... actividad otra vez.
Recordemos la desnaturalización es un fenómeno irreversible. Una vez que se pierde la configuración ya no se puede volver a plegar igual. Por el contrario, si la temperatura la bajo a 20 grados voy a tener una baja de la actividad enzimática.
Efecto del tiempo. La transformación del sustrato en productos aumenta en forma directa y proporcional al tiempo de reacción, siempre y cuando se encuentren constantes todos los factores anteriores, pH en temperatura, concentración de la enzima y concentración del sustrato. Si yo tengo un minuto para hacer una labor, voy a llevar a cabo solo un producto. Si yo tengo dos minutos, voy a hacer el doble del producto.
Si yo tengo tres minutos, el triple del producto y así sucesivamente. Entre más tiempo tenga para... más producto voy a tener. Espero la información presentada haya sido de fácil entendimiento. y que sea útil para ti.
Te pido por favor, te suscribas a mi canal y le des un like. Te lo agradecería mucho.