Así es como la estructura enzimática contribuye a la especificidad:
1. Sitio activo:
- Las enzimas poseen una forma tridimensional única con una región específica llamada Sitio activo . Este sitio es una grieta o bolsillo en la superficie de la enzima.
- El sitio activo está revestido con residuos de aminoácidos que tienen propiedades químicas específicas. Estos residuos interactúan con el sustrato a través de varias interacciones no covalentes como enlaces de hidrógeno, interacciones iónicas e interacciones hidrofóbicas.
2. Modelo de bloqueo y llave:
- Este modelo, propuesto por Emil Fischer, sugiere que el sitio activo de la enzima es como un bloqueo y el sustrato es como una llave.
- Solo el sustrato de forma correcta puede caber perfectamente en el sitio activo, al igual que una llave específica se ajusta a una cerradura. Este ajuste preciso es crucial para la especificidad de la enzima.
3. Modelo de ajuste inducido:
- Este modelo, una mejora sobre el modelo de bloqueo y llave, propone que el sitio activo no sea rígido sino flexible.
- A medida que el sustrato se acerca al sitio activo, la enzima sufre un cambio conformacional, ajustando su forma para que se ajuste al sustrato con mayor precisión. Este ajuste inducido optimiza las interacciones entre la enzima y el sustrato, mejorando la especificidad y la catálisis.
4. Formas e interacciones complementarias:
- La disposición específica de los residuos de aminoácidos dentro del sitio activo determina su forma, tamaño y propiedades químicas.
- Estas características son complementarias a la forma, el tamaño y las propiedades químicas del sustrato.
- Solo los sustratos con la combinación correcta de características pueden unirse al sitio activo, lo que lleva a una alta especificidad.
5. Importancia de la especificidad:
- La especificidad enzimática previene las reacciones laterales no deseadas y asegura que solo ocurra la reacción prevista.
- Esto permite procesos bioquímicos eficientes y controlados dentro de la célula.
Ejemplos de especificidad enzimática:
* lactasa: Desglosa la lactosa, un azúcar que se encuentra en la leche. Solo interactúa con lactosa y no con otros azúcares.
* Pepsin: Rompe las proteínas en el estómago. Se dirige específicamente a los enlaces péptidos entre aminoácidos específicos.
* ADN polimerasa: Sintetiza ADN de nucleótidos. Solo reconoce e incorpora nucleótidos específicos en la cadena de ADN en crecimiento.
En conclusión, la estructura intrincada de una enzima, particularmente el sitio activo, es la clave para su notable especificidad. El ajuste preciso y las interacciones entre la enzima y su sustrato aseguran que solo ocurra la reacción correcta, manteniendo el orden y la eficiencia dentro de los sistemas biológicos.
