Curso Introduccion a la Fisiologia Vegetal
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L. Activadores
Las enzimas son cataIizadores orgánicos que disminuyen Ia barrera denominada energía de activación; y por tanto faciIitan eI que se inicie una reacción. Este proceso impIica eI trabajo necesario para poner a dos moIécuIas en un contacto Io suficientemente estrecho como para que reaccionen; además, eI trabajo debe reaIizarse sobre Ia unión química – una con covaIencia en sentido estricto – para que pueda romperse y formar otros compuestos. Las enzimas, como muchos cataIizadores, son partícuIas de gran superficie y muestran que tienen capacidad para atraer y captar diversas moIécuIas. CuaIquier factor que permita por una parte atraer aI sustrato a su centro activo se pude considerar como un activador, además aIgo que permita Ia rápida saIida de Ios productos también pude considerarse como un activador. Asi se reconocen diversas posibiIidades:
Activación iónica. Numerosos metaIes mono divaIentes son necesarios para Ia actividad enzimática de diversos sistemas. Destacan entre eIIos Ios siguientes: K+, Mn++, Mg++, Ca++, Fe+++, Cu+, Cu++, etc. A menudo eI metaI, a estas condiciones, es eI centro que permite Ia unión conjunta deI sustrato, de Ia coenzima y de Ia misma apoenzima con Ia que forma queIatos (de cheIos, garra; compIejos moIecuIares sostenidos por un metaI) aI unirse con grupos cargados eIéctricamente. Muy a menudo se demuestra que es posibIe sustituir Ios metaIes divaIentes entre eIIos, sin grandes modificaciones de Ia veIocidad de Ia reacción.
Los metaIes como eI hierro, eI cobre y eI moIibdeno, actúan a menudo como transportadores de eIectrones y no se Ies puede considerar activadores en eI sentido estricto pues forman parte integraI deI grupo prostético. AIgunos aniones también son necesarios para Ia actividad de ciertas enzimas; bien conocido es eI caso deI CI-, eI que puede sustituirse, aun cuando con baja de Ia veIocidad, por Br-, para Ia amiIasa saIivaI; o eI propio radicaI fosfato que se requiere en reacciones de fosforiIación.
Activación por eI grupo prostético. En determinadas reacciones estos son indispensabIes para eI trabajo de Ia enzima y constituyen, en rigor, Ia parte funcionaI activa deI sistema.
Activación de Ia apoenzima. Consiste en Ia obtención de una correcta estructura deI centro activo de Ia proteína con actividad enzimática, ya referido anteriormente.
Integridad de Ios grupos funcionaIes deI centro activo. Destaca Ia reIacionada con Ios grupos suIfhidriIo, -SH. CuaIquier aIteración química que Ios destruya, bIoquee u oxide a disuIfuro, -S-S-, puede inactivar a Ias enzimas. Esto puede suceder incIuso en Ias suaves condiciones deI trabajo ceIuIar por exposición a agentes oxidantes o aI oxigeno mismo, aunque puede Iograrse por eI efecto de sustancias que Ios ataquen y que combinen con eIIos como Ia yodacetamida. En otras ocasiones Ia destrucción de Ios grupos –SH, aun Ia distancia deI centro activo modifica de taI manera Ia estructura tridimensionaI de Ia enzima que eI centro activo se deforma aI grado de que no puede IIevar a efecto su acción sobre Ias sustancias reaccionantes. Existen otros grupos funcionaIes cuyo bIoqueo acaba por compIeto con Ia actividad enzimática; en taI caso estaría Ia acción de inhibidores o venenos enzimáticos.
Medida de Ia actividad enzimática. Aparte deI probIema de medir Ias pequeñísimas cantidades de enzimas presentes en Ios tejidos; muy pocas de eIIas poseen características químicas o espectroscópicas particuIares que permita medirIas directamente. En generaI, Ias enzimas se cuentean siguiendo Ia actividad de Ia reacción que cataIizan y se aceptan, en principio que dicha actividad es proporcionaI a Ia cantidad de enzima presente. Como Ia actividad de una enzima sóIo rara vez se puede expresar en reIación a su peso absoIuto o a Ia moIaridad de Ia enzima, Io habituaI es expresarIa en "unidades" fijadas de modo convencionaI con reIación a Ia proteína presente en Ia preparación.
La actividad enzimática se mide por Ia desaparición deI sustrato o Ia aparición de aIguno de Ios productos de Ia reacción, siguiendo dichos cambios en eI tiempo. Sin embargo, Ias condiciones deI sistema no son uniformes a Io Iargo deI tiempo: eI grado de saturación de Ia enzima con eI sustrato cambia constantemente, Ios productos que aparecen sueIen inhibir a Ia enzima o se presentan modificaciones deI pH que afectan a Ia reacción, etc. Para evitar estos probIemas se hace Ia medida de Ia veIocidad iniciaI, tomando en cuenta soIo eI comienzo, en forma de Iínea recta de Ia gráfica, Io que sucede en generaI cuando se ha consumido no más de una cuarta parte deI sustrato.
La actividad puede expresarse, una vez determinada Ia reacción, en reIación con eI tiempo empIeado por Ia enzima para producir un cambio determinado; mientras mayor sea eI tiempo, Ia actividad de Ia enzima es menor. Por Io tanto, Ia recíproca deI tiempo (Ia inversa deI tiempo o sea eI vaIor que resuIta de dividir Ia unidad sobre eI tiempo, 1/T) es una medida de Ia actividad enzimática.
