¿Cuál es la naturaleza química de las enzimas?

Si bien todas las respuestas que he visto a esta pregunta han dicho cosas que son generalmente correctas con respecto a las enzimas, han omitido un aspecto fundamental de las enzimas. Sí, tienen una función biológica, sí, ayudan a catalizar reacciones que de otro modo no serían posibles en condiciones biológicas, y están hechas de aminoácidos. La secuencia de aminoácidos es clave ya que impulsa la estructura que, a su vez, impulsa la función. La secuencia “correcta” es a menudo de gran importancia. Por ejemplo, la enzima P450 CYP2C9 está compuesta por aproximadamente 477 aminoácidos. CYP2C9 es responsable de metabolizar una gama de compuestos que se consideran xenobióticos (de ningún uso para los humanos) y necesitan ser excretados. El metabolismo generalmente hace que los xenobióticos sean más solubles en agua y más fáciles de excretar.

La warfarina (un “anticoagulante” típicamente tomado por personas que han tenido un ataque al corazón) es metabolizada por CYP2C9. La velocidad del metabolismo se puede alterar en gran medida cambiando un aminoácido en CYP2C9, Isoleucina 359 en leucina (* 3 mutante) y da como resultado un metabolismo mucho más lento de la warfarina. Esto es importante para los pacientes que toman warfarina como si fueran de este fenotipo (que producen * 3), no lo metabolizarán tan rápido, las concentraciones de warfarina pueden llegar a ser demasiado altas y pueden provocar un sangrado excesivo debido a que la sangre no puede coagularse . Bastante sorprendente que un cambio de aminoácido en 477 puede tener tal efecto.

Otro aspecto de esta enzima. También contiene hemo, un tetrapirrol con un límite de hierro. El hemo no está unido a la cadena de aminoácidos, sino que la cadena de aminoácidos se envuelve alrededor del hemo y lo mantiene en su lugar en el sitio activo donde continúa todo el metabolismo. Muy interesado.

Aquí hay una foto de CYP2C9.

Son moléculas complejas (generalmente proteínas) que pueden unirse temporalmente con una molécula bioactiva y mantenerla en la configuración correcta para que se produzca rápidamente una reacción por lo demás lenta. En este sentido, son solo catalizadores sofisticados. A menudo se trata de un centro metálico, por lo que necesitamos pequeñas cantidades de varios metales en la dieta (cobalto, por ejemplo, o zinc). Generalmente se nombran con un descriptor de lo que hacen y “ase” con tachuelas al final. Por ejemplo, descarboxilasa. La descarboxilación es una reacción química que elimina un grupo carboxilo y libera dióxido de carbono. Sin esto no podríamos respirar el dióxido de carbono. En términos simples, la necesidad es acelerar el cambio en la forma de un ion carbonato a una molécula lineal de dióxido de carbono que puede desgasificar al pulmón y expulsarse.

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En su mayoría son proteínas. Cuando se descubrió que un extracto de levadura libre de células tenía actividades catalíticas, lo que estaba allí haciendo catálisis se denominó “enzima” (“en levadura”), y durante mucho tiempo los únicos materiales caracterizados de los seres vivos eran proteínas – tanto que cuando se descubrió que el ácido nucleico ARN tenía muchas de tales propiedades catalíticas, también hubo resistencia a llamar a tales moléculas enzimas, y se acuñó el término “ribozima”. Entonces, dependiendo de quién opines, las enzimas son proteínas o son proteínas y / o ARN. Las proteínas son principalmente polipéptidos (polímeros mixtos de aminoácidos alfa), pero pueden incluir otros diversos restos. Entonces un análisis elemental de proteínas incluirá C, H, N y O, y puede incluir otras. La mayoría de las enzimas son solubles en agua, pero un número considerable no lo son.

La mayoría de las enzimas son proteínas, y como proteínas son compuestos biológicos con una composición y estructura muy complejas.

Son proteínas (compuestas de aminoácidos).

La mayoría de las enzimas son básicamente proteínas en la naturaleza solamente. Algunas son catalizadores de ARN llamados ribozimas.