How Enzymes Work (from PDB-101)

Summary

Las enzimas, proteínas que catalizan reacciones químicas, son esenciales para la vida. Facilitan millones de reacciones en cada célula, como el Ciclo de Ácido Cítrico, que genera energía. Regulan procesos vitales como metabolismo y crecimiento celular. Operan en condiciones suaves y aceleran las reacciones hasta trillones de veces más rápido que sin ellas. Un ejemplo es la enzima aconitasa, que cataliza una reacción en el Ciclo de Ácido Cítrico, mostrando cómo las enzimas trabajan como plantillas para estabilizar y posicionar las sustancias reactivas.

Takeaways

• 🧬 Cada segundo en cada célula viviente, miles de reacciones químicas están ocurriendo.
• 🔬 Las enzimas son proteínas que catalizan una reacción química, iniciando y acelerando el proceso.
• 🛤️ Las enzimas a menudo trabajan juntas para formar rutas más largas, como el Ciclo de Ácido Cítrico, que es una serie de reacciones usadas por las células para generar energía a partir de carbohidratos.
• 🌱 Las tareas esenciales de la vida, como el metabolismo, la síntesis de proteínas y la renovación y crecimiento celular, están reguladas por enzimas.
• 🌡️ El poder sostenible de las enzimas radica en su capacidad para catalizar reacciones en condiciones suaves de pH, temperatura y presión atmosférica.
• ⚡ Las tasas de reacciones catalizadas son millones a trillones de veces más rápidas que las mismas reacciones sin catalizar.
• 🔥 Para acelerar una reacción en ausencia de enzimas, se necesitaría proporcionar energía adicional como calor.
• 🧩 Durante la mayoría de las reacciones, se forma un estado de transición inestable y altamente energético mientras los sustratos se transforman en productos.
• 🔄 Una enzima actúa como una plantilla para la reacción, uniéndose a su sustrato y manteniéndolo en la posición correcta para formar el producto.
• 🌐 Para comprender cómo funcionan las enzimas, se puede observar una reacción en el Ciclo de Ácido Cítrico catalizada por la enzima aconitasa.
• 🔄 La aconitasa se une a su sustrato, el citrato, y luego realiza una serie de transformaciones para formar el producto isocitrato sin cambiar su propia estructura.

Q & A

¿Qué ocurre en cada célula viviente cada segundo?

En cada célula viviente, se llevan a cabo miles de reacciones químicas cada segundo, realizadas por enzimas.

¿Qué es una enzima?

Una enzima es una proteína que cataliza una reacción química, iniciando la reacción, acelerándola y asegurando que el resultado siempre sea el mismo.

¿Cómo ayudan las enzimas a formar rutas de reacciones más largas?

Las enzimas a menudo trabajan juntas para formar rutas de reacciones más largas, como el Ciclo de Ácido Cítrico, que es una serie de reacciones químicas utilizadas por las células para generar energía a partir de carbohidratos.

¿En qué se regulan las tareas esenciales de la vida?

Las tareas esenciales de la vida, como el metabolismo, la síntesis de proteínas y la renovación y crecimiento celular, están reguladas por enzimas.

¿Por qué las enzimas son esenciales para la vida?

Las enzimas son esenciales para la vida porque catalizan reacciones en condiciones suaves de pH, temperatura y presión atmosférica, haciendo que las reacciones catalizadas sean millones a trillones de veces más rápidas que las no catalizadas.

¿Cómo se forma el estado de transición durante una reacción?

Durante la mayoría de las reacciones, se forma un estado de transición inestable y altamente energético a medida que los sustraitos se transforman en productos.

¿Cómo actúa una enzima como plantilla para una reacción?

Una enzima actúa como una plantilla para la reacción, uniéndose a su sustrato y manteniéndolo en la posición correcta para formar el producto, y rodeando al sustrato con grupos reactivos que estabilizan el estado de transición.

¿Qué es el Ciclo de Ácido Cítrico y qué función cumple?

El Ciclo de Ácido Cítrico es una serie de reacciones químicas utilizadas por las células para generar energía a partir de carbohidratos.

¿Cómo funciona la enzima aconitasa en el Ciclo de Ácido Cítrico?

La aconitasa se une a su sustrato, el citrato, y retira un grupo hidroxilo y un átomo de hidrógeno para formar el intermedio cis-aconitato, y luego agrega el hidróxilo y el hidrógeno en posiciones ligeramente diferentes para formar el producto isocitrato.

¿Cómo se involucran los aminoácidos en el sitio activo de una enzima?

Algunos aminoácidos están perfectamente ubicados para reconocer el sustrato y mantenerlo en la posición óptima para que comience la reacción, mientras que otros aminoácidos están directamente involucrados en la catalización.

¿Por qué la enzima no se modifica durante la reacción?

La enzima no se modifica durante la reacción porque extrae el grupo hidroxilo y un átomo de hidrógeno y luego los devuelve, comenzando y terminando en el mismo estado, lo que es el sello de una catalizadora.

¿Qué implica que el sitio activo de una enzima sea flexible?

La flexibilidad del sitio activo significa que muchas enzimas rodean a sus sustraitos, cerrándose alrededor de ellos para formar el entorno perfecto para que ocurra la reacción.