¿Qué son las enzimas y cómo funcionan?

Tu cuerpo realiza miles de reacciones químicas cada segundo: digerir la comida, fabricar músculo, copiar el ADN. A la temperatura del cuerpo, la mayoría de esas reacciones serían demasiado lentas para mantenerte con vida. Las enzimas lo resuelven. Son catalizadores biológicos: sustancias que aceleran una reacción sin gastarse en ella.

Casi todas las enzimas son proteínas: largas cadenas de aminoácidos plegadas con una forma tridimensional muy concreta. En su superficie hay un pequeño hueco llamado centro activo (o sitio activo). La molécula sobre la que actúa la enzima es el sustrato. Cuando el sustrato encaja en el centro activo se forma el complejo enzima-sustrato, ocurre la reacción y se liberan los productos. La enzima queda libre para el siguiente sustrato.

Es el modelo de llave y cerradura: solo encaja un sustrato con la forma adecuada, igual que solo una llave abre una cerradura. Por eso las enzimas son específicas: la amilasa descompone el almidón, pero no hace nada a las proteínas. Un modelo más moderno, el encaje inducido, explica que el centro activo se ajusta un poco al unirse el sustrato, como un guante que se adapta a la mano.

¿Cómo aceleran las reacciones? Toda reacción necesita una cantidad mínima de energía para empezar: la energía de activación. Al colocar el sustrato en la posición justa y tensar sus enlaces, la enzima ofrece un camino más fácil, con una energía de activación menor. Más moléculas tienen energía suficiente para reaccionar, y la reacción va más rápido.

Tres factores cambian la velocidad de una enzima:

• La temperatura. Al calentar, la reacción se acelera al principio, porque las moléculas se mueven más y chocan más a menudo. Por encima de la temperatura óptima (unos 37 °C en muchas enzimas humanas) se rompen los enlaces que mantienen su forma: el centro activo cambia, el sustrato ya no encaja y la enzima se desnaturaliza.
• El pH. Cada enzima tiene un pH óptimo. La pepsina del estómago, muy ácido, trabaja mejor a pH 2; la amilasa de la saliva, a pH 7. Lejos del óptimo, la enzima se desnaturaliza (ver ácidos y bases).
• La concentración de sustrato. Con más sustrato hay más choques y la velocidad sube, hasta que todos los centros activos están ocupados. Entonces la velocidad se estabiliza.

Las enzimas trabajan en tu aparato digestivo, dentro de cada una de tus células y también en la cocina: las enzimas de la levadura y de la harina ayudan a que suba el pan, y la quimosina del cuajo hace que la leche cuaje para fabricar queso.

Cómo calcular la velocidad: si mides la cantidad de producto (o de sustrato gastado) en un tiempo, velocidad = cantidad : tiempo, por ejemplo en cm³/s. Si solo mides cuánto tarda la reacción en terminar, usa velocidad = 1 : tiempo, en s⁻¹. Menos tiempo significa más velocidad.

¿Las enzimas son proteínas?#

Casi todas, sí. Existen algunas moléculas de ARN, llamadas ribozimas, que también catalizan reacciones, pero en el instituto «enzima» significa proteína.

¿Cómo disminuyen las enzimas la energía de activación?#

El centro activo sujeta el sustrato en la mejor posición y tensa sus enlaces, ofreciendo un camino más fácil. Hace falta menos energía para empezar, así que reaccionan más moléculas cada segundo.

¿Cómo descomponen las enzimas los alimentos?#

Las enzimas digestivas parten las moléculas grandes de la comida en otras pequeñas que pasan a la sangre: la amilasa convierte el almidón en azúcares, las proteasas convierten las proteínas en aminoácidos y las lipasas convierten las grasas en ácidos grasos y glicerol.

¿Qué son las enzimas del hígado (hepáticas) y las cardiacas en un análisis?#

Las células del hígado y del corazón contienen enzimas, y parte de ellas pasa a la sangre cuando esas células se dañan. Por eso los médicos las miden como pista. Solo un médico puede interpretar qué significa un resultado concreto.

¿Las enzimas digestivas sirven para adelgazar?#

No hay pruebas científicas sólidas de que sirvan para bajar de peso. El páncreas y el intestino ya fabrican enzimas digestivas; los medicamentos con enzimas los receta un médico para enfermedades concretas en las que el cuerpo no produce suficientes.

¿Las enzimas digestivas se toman antes o después de comer?#

Eso depende del producto y lo indica el médico o el prospecto. Esta página explica cómo funcionan las enzimas que tu propio cuerpo fabrica.

¿Qué pasa cuando una enzima se desnaturaliza?#

La proteína se despliega y el centro activo pierde su forma, así que el sustrato no encaja. La desnaturalización por calor suele ser permanente: una clara de huevo cocida no vuelve a ser cruda.