Toda reacción que tiene lugar en la célula es catalizada, esto es acelerada, por una enzima específica. Si carece de la enzima necesaria, la reacción tiene lugar igualmente pero en períodos de tiempo demasiado largos para las exigencias de la célula: de ahí que todas las reacciones estén determinadas por la presencia de las enzimas, que constituyen todo el potencial operativo de la célula.
- ¿Qué son las enzimas?
Las enzimas son proteínas; existen algunas enzimas con una estructura muy compleja formada por varias proteínas, cada una de las cuales se denomina subunidad.
- ¿Cuál es la característica esencial de la enzima?
Su característica consiste en ser altamente específica, es decir, que cada enzima puede catalizar una sola reacción y ninguna más.
- ¿Cómo hacen las enzimas para acelerar una reacción química?
Las enzimas disminuyen la energía de activación de las reacciones bioquímicas que se suceden entre el estado de energía más baja.
- Ejemplo para explicar el mecanismo por el cual las enzimas aceleran las reacciones es el de la agitación térmica
A causa de la temperatura, las moléculas están en continuo movimiento, lo que las lleva a chocar unas con otras: las reacciones químicas tienen lugar como resultado de estas colisiones. Pero no todas las reacciones resultan eficaces: en algunos casos, las moléculas no son capaces de interactuar, mientras que en otros la colisión entre dos moléculas tiene lugar con energía insuficiente. La función de las enzimas es la de hacer operativas estas colisiones y facilitar, por tanto, la reacción. La estructura de las enzimas prevé la presencia de "lugares" especiales para acoger las moléculas que tienen que reaccionar (reactivos) y disponerlas de una forma que permita la reacción. Por lo demás, las enzimas no se modifican durante la reacción que catalizan: la facilitan pero se mantienen invariables y disponibles para otros reactivos. Eso explica por qué son suficientes pequeñas cantidades de enzima para inducir la reacción de un número más elevado de moléculas reactivas. El modelo de los lugares específicos de las enzimas explica además su especificidad extrema, ya que es difícil imaginar que un lugar idóneo para una particular molécula pueda acoger a otras.
Resulta evidente que las enzimas determinan qué reacciones bioquímicas pueden tener lugar en una célula y, por consiguiente, en la totalidad del organismo. Todo tipo de célula posee en su patrimonio genético la información (los genes) responsable de la producción de enzimas específicas; cuando los genes se transmitan a las células descendientes, todas ellas tendrán el mismo metabolismo. Puede suceder que, en una célula, el gen para una determinada enzima sea defectuoso a causa de una mutación: el resultado será una enzima inactiva, por tener su estructura alterada, y por tanto privada de la capacidad de catalizar las reacciones que requieren su concurso. Se produce entonces un bloqueo metabólico, que detiene la cadena metabólica a la que pertenece la enzima: todos los compuestos situados "aguas abajo" del bloqueo ya no pueden ser sintetizados, mientras que los de "aguas arriba" se acumulan porque no pueden ser transformados. Si el bloqueo metabólico afecta a los compuestos esenciales, las consecuencias pueden ser letales para la célula.
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