Como hemos estudiado, las enzimas son los catalizadores biológicos. Ayudan a iniciar la reacción química convirtiendo los reactivos en productos. Aceleran una reacción química. Pero ¿cómo funcionan estas enzimas para convertir los reactivos en productos?.
Estudiaremos el mecanismo por el cual las enzimas realizan su función. Para hacer esto, primero entendamos la estructura de las enzimas. Las enzimas están formadas por proteínas. Las proteínas son como pequeños bloques de construcción en tu cuerpo que te ayudan a crecer, mantenerte saludable y hacer muchas cosas importantes.
Las proteínas están formadas por partes diminutas llamadas aminoácidos. Imagina estos aminoácidos como cuentas de colores que puedes unir para formar un hermoso collar. Cuando se unen estas perlas de aminoácidos en un orden determinado, se crea la proteína. Es como hacer un collar especial con diferentes tipos y colores de cuentas.
Las enzimas tienen una parte especial en su forma llamada sitio activo. Esta parte es como un pequeño bolsillo que puede contener el ingrediente. Es un poco como cuando tu mano sostiene un crayón para colorear un dibujo. El sitio activo tiene el poder de convertir el reactivo en producto.
El reactivo se llama sustrato. Imagina que estás horneando un pastel. Los ingredientes necesarios para elaborar el pastel se llaman sustratos. Las enzimas convierten los sustratos en los productos. Veamos cómo se desarrolla todo este mecanismo.
Diferentes sustratos tienen diferentes formas según la estructura de las enzimas. El sustrato se acerca a la enzima. El sustrato encaja en el sitio activo de la enzima. Si el sustrato encaja en el sitio activo, entonces la reacción continúa. De lo contrario la reacción no se produce.
Cuando el sustrato encaja en el sitio activo de la enzima, se forma el complejo enzima-sustrato. El sitio activo se adhiere al sustrato. Se forma una conexión entre el sitio activo y el sustrato. Esta conexión se debe a la presencia de una forma especial de fuerzas entre el sitio activo y el sustrato. Estas fuerzas se llaman fuerzas intermoleculares.
La enzima cataliza la reacción. Convierte el sustrato adherido en productos. Ahora esta enzima puede reutilizarse nuevamente. Convertirá otro sustrato en el producto. Podemos decir que la enzima cataliza la reacción sin consumirse en el proceso.
Hay dos modelos que explican el mecanismo de acción enzimática. Primero está el modelo de cerradura y llave. Según este modelo, el sitio activo de la enzima es una estructura rígida. Su forma no cambia.
Este modelo dice que sólo un sustrato específico puede caber en el sitio activo de la enzima. Es como una llave que encaja en una cerradura. El sustrato actúa como clave. El sitio activo actúa como cerradura. Sólo una llave correcta puede abrir la cerradura. De manera similar, sólo un sustrato específico puede adaptarse al sitio activo de la enzima.
El segundo modelo es el modelo de ajuste inducido. Según este modelo, el sitio activo de la enzima no es una estructura rígida. Es ligeramente flexible. Digamos que la forma del sustrato no es adecuada para el sitio activo. A medida que el sustrato se adhiere al sitio activo, éste cambia ligeramente su forma para adaptarse perfectamente al sustrato.
Las enzimas son de naturaleza muy específica. Sólo una enzima específica puede convertir el sustrato específico en los productos. Esto se debe a la forma específica del sitio activo de la enzima. Esta forma es específica para las moléculas del sustrato. Diferentes enzimas tienen diferentes formas de sus sitios activos.
Diferentes factores afectan la actividad de las enzimas. Uno de los factores más importantes es la temperatura. Las enzimas trabajan en rangos de temperatura específicos. A medida que aumentamos la temperatura dentro del rango, la actividad de las enzimas aumenta.
La temperatura en la que la actividad de las enzimas es máxima se denomina temperatura óptima. Por ejemplo, las enzimas del cuerpo humano funcionan mejor a temperaturas de 37 degrees Celsius. Esta es la temperatura óptima de las enzimas del cuerpo humano.