Especificidad de la Actuación Enzimática y Complejo Enzima-Sustrato

Especificidad de la Actuación Enzimática

La actividad catalítica de las enzimas está relacionada con su estructura tridimensional proteica. El estudio del mecanismo de actuación debe iniciarse viendo la unión enzima-sustrato:

• 1. El sustrato debe poseer algún grupo funcional que le permita unirse a la enzima y situar la molécula de forma precisa sobre el centro activo.
• 2. El sustrato debe poseer un enlace químico específico susceptible de ser atacado por la enzima.

Puede que la enzima se una a otro grupo prostético distinto del sustrato, provocando una reorientación del mismo para que el enlace sobre el que ha de actuar el centro activo quede en la posición correcta.

Algunas enzimas poseen una especificidad casi absoluta, mientras que otras, por el contrario, pueden actuar sobre sustratos distintos. Las enzimas presentan dos tipos de especificidad:

• De acción: cuando interviene en una única reacción.
• De sustrato: puede ser absoluta si actúan sobre una sustancia determinada, de grupo si lo hacen sobre un grupo de enlaces, y estereoquímica cuando actúan sobre uno de los isómeros ópticos.

Formación del Complejo Enzima-Sustrato

Los aminoácidos cumplen diferentes funciones en la estructura enzimática:

• 1. Catalíticos: constituyen el lugar de unión o centro activo de la enzima.
• 2. Los aminoácidos de unión facilitan la formación del complejo enzima-sustrato.
• 3. Otros aminoácidos son necesarios para mantener la estructura tridimensional de la enzima.

La superficie de la molécula enzimática posee una alta reactividad química, debido a las características de las cadenas laterales de aminoácidos y a la orientación que estas poseen. La fijación con el sustrato constituye la primera fase del proceso catalítico de la enzima.

Después de la fijación, se consiguen elevadas velocidades en las reacciones químicas:

• Por la correcta posición en que la enzima coloca el sustrato para las reacciones posteriores.
• Por el aumento de concentración de las moléculas de sustrato en el centro catalítico.
• Por la introducción de cambios energéticos que favorecen la actividad catalítica.