Què són els enzims? Característiques, estructura i funció

Enzims: els catalitzadors de la vida

Característiques dels enzims

Els enzims són proteïnes que actuen com a catalitzadors biològics en les reaccions químiques que es produeixen a les cèl·lules. Com tots els catalitzadors, augmenten la velocitat de la reacció en què participen sense consumir-se, aportar energia ni afectar l'equilibri de la reacció.

Les reaccions necessiten una determinada quantitat d'energia per iniciar-se, anomenada energia d'activació. Aquesta energia permet trencar els enllaços de les molècules que estan reaccionant i crear-ne de nous. Al laboratori, l'energia d'activació s'aconsegueix mitjançant temperatures molt elevades, descàrregues elèctriques, etc.

Com que aquestes condicions no es poden donar a les cèl·lules, la funció dels enzims en el metabolisme consisteix a disminuir l'energia d'activació i, com a conseqüència d'això, a facilitar el desenvolupament de les reaccions metabòliques.

Composició i estructura

Els enzims són grans molècules de proteïna, formades per una o diverses cadenes polipeptídiques. Aquestes molècules tenen les característiques següents:

• La seva conformació tridimensional origina nombroses invaginacions a la seva superfície, entre les quals es localitza el lloc actiu.
• El lloc actiu és una zona de la molècula formada per uns 10 aminoàcids (Aa) especialitzats en la unió amb els compostos sobre els quals actuen els enzims. Aquests compostos s'anomenen substrats.
• Els enzims modifiquen el substrat i originen una nova substància anomenada producte.

Una molècula d'enzim pot catalitzar la reacció de milers de molècules de substrat en un segon.

Els aminoàcids que no formen part del lloc actiu mantenen l'estructura tridimensional de la molècula o bé s'uneixen a les membranes cel·lulars per a l'ancoratge dels enzims en els llocs on són necessaris.

Cofactors

Alguns enzims necessiten un component addicional en el lloc actiu per tal de dur a terme la seva activitat catalitzadora. Aquest compost s'anomena cofactor, i pot ser:

• Un ió metàl·lic.
• Un complex orgànic anomenat coenzim. Alguns dels més importants són el NAD i el FAD, que actuen com a donadors-acceptors d'electrons en les reaccions redox.

Un enzim pot tenir un o diversos ions metàl·lics, un coenzim o tots dos tipus de cofactors. La unió del cofactor i l'enzim pot ser mitjançant un enllaç feble (ponts d'hidrogen) o un enllaç fort (covalent).