cataliza una reacción o paso específico. De esta forma es el trabajo realizado por estas moléculas especiales, dependiendo de cada función se le otorga un nombre especifico a cada una, por ejemplo la que cataliza isómeros, se llama isomerasa, lo mismo sucede con deshidrogenasas que catalizan reacciones donde se retiran átomos de hidrogeno a la molécula, etc.
transportadores de cadena respiratoria (Fig. 6), con la posterior formación de 3 ATP.
Nombres que dicen mucho
CoA
El término “enzima” viene de las raíces griegas “en” que significa “en” o “entre” y “zyma” “levadura”, en alusión a la fermentación alcohólica realizada por el hongo. Acuñado por primera vez en 1878 por el fisiólogo alemán Wilhelm Kühne. Las enzimas son proteínas que catalizan reacciones químicas bajo las leyes de la termodinámica. Se conoce como sustrato a la molécula que se acopla con la enzima. Generalmente se nombran a las enzimas de acuerdo con la reacción que producen, agregando el sufijo “asa” al nombre del sustrato (ej.: lactasa, enzima que degrada la lactosa; la glucosa fosfato isomerasa, cataliza la isomerización de la glucosa-6-fosfato a fructosa-6-fosfato). Poseen estructuras geométricas muy específicas. Sus funciones en el metabolismo de los seres vivos son imprescindibles para obtener los productos energéticos necesarios. Se ha comparado el complejo enzima-sustrato con el modelo de “llave-cerradura” donde la enzima especializada se une con la estructura geométrica del sustrato. Son utilizadas muy ampliamente en la industria para elaboración de alimentos, medicinas, biocombustibles, etc.
CoA Piruvato
NAD+
A
NADH
A
Acetil CoA
CO2
Figura 6. Representación de la decarboxilación del piruvato (las moléculas no están a escala).
6. CICLO DE KREBS. Estas reacciones toman el nombre del científico que lo descubrió, el alemán Hans Adolf Krebs. Es también llamado ciclo del ácido cítrico (el mismo de las frutas), ya que este toma un papel central. El ciclo es otra serie de reacciones catalizadas por enzimas dentro del estroma o matriz mitocondrial (o el citoplasma de los procariotas). En ellas, el ácido cítrico, formado por oxaloacetato y la Acetil-CoA, es transformado en múltiples ácidos hasta convertirse nuevamente en oxaloacetato. En este proceso se reducen más moléculas de NAD+, de Flavín Adenín Dinucleótido (FAD), y se obtiene más ATP (Fig. 7). Su función principal, en conjunto con la glucolisis, suministrar electrones a la cadena transportadora de electrones (paso 4 y último de la respiración celular). De esta forma, la glucólisis y el ciclo de Krebs son etapas liberadoras de energía que extraen electrones de las moléculas de alimento mientras degradan a estas moléculas hasta formar CO2. EL NAD+ y el FAD capturan temporalmente los electrones y los conducen hasta el comienzo de la cadena de transporte de electrones. Ésta utiliza entonces el flujo cuesta debajo de los electrones desde el NADH y el FADH2 hasta el O2 para bombear iones H+ a través de la membrana. El proceso almacena energía que la ATP sintetasa utiliza para producir la mayor parte del ATP de la célula por quimiosmosis.
5. DECARBOXILACIÓN DEL PIRUVATO Es también denominada decarboxilación oxidativa o reacción de vínculo, ya que es el paso que liga a la glicolisis con el ciclo de Krebs durante los procesos de respiración celular. Se define como la utilización del piruvato para formar Acetil Coenzima A (Acetil-CoA) y CO2, reduciendo durante el proceso NAD+ a NADH. Esta reacción irreversible es catalizada por el complejo enzimático piruvato deshidrogenasa localizado en la matriz mitocondrial de eucariotas, y en el citosol de procariotas. En el proceso, el piruvato pierde un carbono que se libera como CO2, los carbonos restantes se adicionan a la coenzima A (CoA) y forman Acetil-CoA. En la reacción se reduce un NAD+ a NADH+H que a su vez cede los H+ a los otros 303