UNIDAD III

ENZIMAS Y VITAMINAS

1. ENZIMA. Enzima es sinónimo de proceso vital.
Todo ser vivo contiene enzimas y está regulado de alguna manera por ellas

¿Cuál es el papel que las enzimas desempeñan en la vida?

La acción de estos agentes naturales dentro del organismo representa unos de los aspectos más fascinantes del funcionamiento del cuerpo humano.

La palabra “enzima” deriva del griego y significa: “fermentación o fermentar”

Enzima es cualquiera de las clases de sustancias orgánicas complejas que causa una transformación química en los materiales de las plantas, los animales y el hombre

La enzima es un catalizador (sustancia que en minúsculas cantidades promueve un cambio químico sin consumirse durante dicha reacción) que posee estructura compleja y es producido por seres vivos.

Las enzimas dentro del organismo intervienen en las reacciones químicas mediante las cuales los alimentos pasan por los procesos de digestión, absorción y metabolización.

Las enzimas también controlan el tipo y cantidad de energía física y mental utilizada por el organismo.

La mayor parte de las reacciones metabólicas se producen en presencia de las enzimas, bajo la temperatura y los requerimientos que rigen la existencia de los seres vivos, por lo tanto el metabolismo depende enteramente de ellas

Existen diversas enzimas, cada una de las cuales actúa sólo sobre una gama muy limitadas de reacciones químicas, por lo tanto hay gran número de enzimas diferentes para cada tipo de reacción que se produce en el organismo.

La mayoría de las enzimas activan sólo un tipo de sustrato, otras son menos específicas, pero incluso en estos casos cada una reacciona únicamente con sustratos químicamente afines.

Cada enzima necesita un activador específico o coenzima a fin de que actúe en forma adecuada, su ausencia causará un efecto inhibidor sobre la enzima principal, por lo cual la descomposición de los alimentos no sería completa

Función de las enzimas

Las enzimas son proteínas que catalizan todas las reacciones bioquímicas. Además de su importancia como catalizadores biológicos, tienen muchos usos médicos y comerciales.

Un catalizador es una sustancia que disminuye la energía de activación de una reacción química. Al disminuir la energía de activación, se incrementa la velocidad de la reacción.

La mayoría de las reacciones de los sistemas vivos son reversibles, es decir, que en ellas se establece el equilibrio químico. Por lo tanto, las enzimas aceleran la formación de equilibrio químico, pero no afectan las concentraciones finales del equilibrio.

Clasificación de las enzimas de acuerdo a su complejidad

De acuerdo a su complejidad las enzimas se clasifican como:

En las proteínas conjugadas podemos distinguir dos partes:

• Apoenzima: Es la parte polipeptídica de la enzima.
• Cofactor: Es la parte no proteica de la enzima.

La combinación de la apoenzima y el cofactor forman la holoenzima.

Los cofactores pueden ser:

*Iones metálicos: Favorecen la actividad catalítica general de la enzima, si no están presentes, la enzima no actúa. Estos iones metálicos se denominan activadores. Ejemplos: Fe2+, Mg2+, Cu2+, K+, Na+ y Zn2+

*La mayoría de los otros cofactores son coenzimas las cuales generalmente son compuestos orgánicos de bajo peso molecular, por ejemplo, las vitaminas del complejo “B” son coenzimas que se requieren para una respiración celular adecuada.

Clasificación de las enzimas según su actividad.-

Tipo de enzimas	Actividad
Hidrolasas	Catalizan reacciones de hidrólisis. Rompen las biomoléculas con moléculas de agua. A este tipo pertenecen las enzimas digestivas.
Isomerasas	Catalizan las reacciones en las cuales un isómero se transforma en otro, es decir, reacciones de isomerización.
Ligasas	Catalizan la unión de moléculas.
Liasas	Catalizan las reacciones de adición de enlaces o eliminación, para producir dobles enlaces.
Oxidorreductasas	Catalizan reacciones de óxido-reducción. Facilitan latransferencia de electrones de una molécula a otra.Ejemplo; la glucosa, oxidasa cataliza la oxidación de glucosa a ácido glucónico.
Tansferasas	Catalizan la transferencia de un grupo de una sustancia a otra. Ejemplo: la transmetilasa es una enzima que cataliza la transferencia de un grupo metilo de una molécula a otra.

Actividad enzimática

 La sustancia sobre la cual actúa una enzima se llama sustrato.

Los sustratos son específicos para cada enzima:
La sacarosa es el sustrato de la sacarasa que actúa rompiéndola en sus componentes.

Las enzimas actúan de acuerdo con la siguiente secuencia: La enzima (E) y el sustrato
(S) se combinan para formar un complejo intermedio enzima sustrato (E-S), el cual se descompone formando un producto y regenerando la enzima.

2. VITAMINAS. Las vitaminas son sustancias orgánicas, de naturaleza y composición variada. Imprescindibles en los procesos metabólicos que tienen lugar en la nutrición de los seres vivos. No aportan energía, ya que no se utilizan como combustible, pero sin ellas el organismo no es capaz de aprovechar los elementos constructivos y energéticos suministrados por la alimentación. Normalmente se utilizan en el interior de las células como antecesoras de las coenzimas, a partir de las cuales se elaboran los miles de enzimas que regulan las reacciones químicas de las que viven las células. Su efecto consiste en ayudar a convertir los alimentos en energía. La ingestión de cantidades extras de vitaminas no eleva la capacidad física, salvo en el caso de existir un déficit vitamínico (debido, por ejemplo, a un régimen de comidas desequilibrado y a la fatiga). Entonces se puede mejorar dicha capacidad ingiriendo cantidades extras de vitaminas. Las necesidades vitamínicas varían según las especies, con la edad y con la actividad.

Las principales diferencias entre los dos grupos de vitaminas son las siguientes:
	Vitaminas hidrosolubles		Vitaminas liposolubles
	Se caracterizan porque se disuelven en agua, por lo que pueden pasarse al agua del lavado o de la cocción de los alimentos. Muchos alimentos ricos en este tipo de vitaminas no nos aportan al final de prepararlos la misma cantidad que contenían inicialmente. Para recuperar parte de estas vitaminas (algunas se destruyen con el calor) se puede aprovechar el agua de cocción de las verduras para preparar caldos o sopas. A diferencia de las vitaminas liposolubles no se almacenan en el organismo. Esto hace que deban aportarse regularmente y sólo puede prescindirse de ellas durante algunos días. El exceso de vitaminas hidrosolubles se excreta por la orina, por lo que no tienen efecto tóxico por elevada que sea su ingesta. Este grupo está conformado por las vitaminas B, la vitamina C y otros compuestos anteriormente considerados vitaminas como son el ácido fólico, pantoténico, la biotina y carnitina.		Se caracterizan porque no son solubles en agua , se almacenan en el organismo y su ingesta en exceso puede provocar desajustes. Químicamente se trata de lípidos insaponificables, caracterizados por su incapacidad para formar jabones, ya que carecen en sus moléculas de ácidos grasos unidos mediante enlaces éster. Pertenecen a este grupo las vitaminas A, D, E y K.

2.1 ACCIÓN DE LAS VITAMINAS COMO COENZIMA

Las vitaminas actúan como coenzimas y son esenciales para una eficaz acción enzimática.

El organismo elabora enzimas endógenas dentro de la estructura celular y es allí donde la mayoría de ellas realiza su trabajo aunque, si es necesario, pueden ser extraídas y enviadas a otras partes del sistema. Las enzimas digestivas son segregadas normalmente fuera de las células

La acción de una enzima convierte el almidón en azúcar, primer paso de la acción enzimático en nuestro organismo, que empieza en la boca. Una vez en el estómago y en el intestino, una molécula de la enzima invertasa puede descomponer un millón de veces su propio peso de sacarosa transformándola en azúcar invertida.

La ptialina natural (de la boca) puede digerir 200.000 veces su peso en almidón; un minúsculo gramo de quimosina (del estomago) puede coagular diez millones de gramos de leche.


Actividad:

• Buscar información adicional, realizar la investigación en Power Point la cual se expondrá en clase. Grupo no mayor de 4 personas. 
• Realizar en forma de comentario: una síntesis sobre la información dada en esta página (Individual)