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4.5.2. El centro activo de las enzimas

El centro activo de las enzimas

El centro activo es la región de la enzima que se une al sustrato, y donde se produce la catálisis. Tiene las siguientes características:

  • Es una parte muy pequeña del volumen total de la enzima.
  • Están formados por aminoácidos que quedan próximos por los repliegues de la cadena polipeptídica, aunque estuvieran lejanos en la cadena original.
  • Tiene una estructura tridimensional en forma de hueco en el que encaja el sustrato.
  • Algunos aminoácidos tienen radicales con afinidad química por el sustrato, por lo que lo atraen y establecen enlaces débiles con él. Cuando se rompen estos enlaces, los productos se separan del centro activo.


By Hottuna080 - Paint, CC BY-SA 3.0, Link

El centro activo de la enzima está formado por el centro de fijación y el centro catalítico, que suelen estar juntos. Unos aminoácidos se encargan de unir la enzima al sustrato mediante enlaces débiles (iónicos, puentes de hidrógeno, fuerzas de Van der Waals), y otros se encargan de la catálisis enzimática, transformando el sustrato en producto.

Las enzimas están formadas por tres tipos de aminoácidos:

    • Aminoácidos estructurales, no tienen función dinámica.
    • Aminoácidos de fijación, forman enlaces débiles con el sustrato. Constituyen el centro de fijación de la enzima.
    • Aminoácidos catalizadores, que se unen al sustrato mediante enlaces covalentes, de forma que en dicho sustrato se debilita la estructura molecular favoreciendo su ruptura. Constituyen el centro catalítico de la enzima.

Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (Selectividad, EBAU, EvAU)

Aragón. Junio de 2018, opción B, cuestión 2.

Enzimas: (2 puntos)

b) ¿A qué se llama centro activo de un enzima? ¿Se puede unir cualquier molécula a dicho centro? (0,5 puntos)

Aragón. Junio de 2012, opción A. cuestión 1.

Tema de desarrollo corto: Enzimas.

b) Concepto de centro activo. (0,75 puntos)

Aragón. Junio de 2011, opción A. 4. Septiembre de 2010, opción A, parte a y b. 5

b) ¿Qué es el centro activo de una enzima? (0,5 puntos)

Canarias, Julio de 2019, opción B, cuestión 3.

Mejoran una enzima conocida como PETasa que digiere los plásticos más comunes, se espera que ayude a proporcionar una solución para el reciclaje de plásticos. (Fuente: rtve.es),

a. ¿Cuál es la naturaleza de las enzimas?

b. ¿Cuáles son las subunidades que la constituyen?

c. ¿Qué podría ocurrirle al enzima si se somete a una temperatura muy elevada?

d. Define el concepto de centro activo.

Canarias, Junio de 2022, pregunta 5

Científicos de la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Suecia, han encontrado 30.000 enzimas distintas repartidas por todo el planeta, tanto en tierra como en mar, con capacidad para descomponer 10 tipos de plásticos distintos (fuente: American Society for Microbiology, 2022)

a.- ¿Cuál es la naturaleza del enzima?
b.- ¿Qué es una holoenzima?
c.- ¿Qué se entiende por centro activo de un enzima?
d.- ¿Qué se entiende por especificidad enzimática?

Canarias, Julio de 2024, pregunta 6

Las enzimas digestivas son sustancias vitales que ayudan en la descomposición de los alimentos para que el cuerpo pueda absorber los nutrientes esenciales. Son producidas por nuestro propio cuerpo y se encuentran en el sistema digestivo, pero también se pueden obtener a través de alimentos específicos y suplementos. (Fuente: www.naturitas.es)

a. Define el concepto de enzima.
b. ¿Qué parte de una enzima es la encargada de interactuar con el sustrato?
c. Cita 3 factores que afecten a la actividad enzimática.
d. ¿Qué es la especificidad enzimática?

Cuestión de reflexión

Madrid, Junio de 2024, pregunta B.4.

Respecto a las enzimas:

a) Defina los términos enzima y centro activo (1 punto).
b) En una reacción química en la que un sustrato “A” se transforma en un producto “B” se liberan 5 kJ/mol por molécula desustrato. Razone cuánta energía se liberaría si la reacción estuviese catalizada por una enzima (0,5 puntos).
c) El estudio del efecto de la temperatura sobre la actividad de una enzima, medida en velocidad de la reacción V (μmol/min), dio lugar a los valores mostrados en la tabla. Razone a qué se deben estos resultados (0,5 puntos).

Tª (ºC) 10º 15º 20º 25º 30º 35º 40º 45º 50º 55º 60º
V(μmol/min) 0,4 0,8 1,4 2 2,8 3,4 3,8 3,4 2,4 0,8 0

Repasando el centro activo de las enzimas

Pregunta

¿Qué es el centro activo de una enzima?

Respuestas

Una parte grande de la enzima.

Una región donde se une al sustrato y ocurre la catálisis.

Un sitio donde se almacena energía.

Un espacio vacío sin función.

Retroalimentación

Pregunta

¿Cuál es una característica del centro activo de las enzimas?

Respuestas

Es la mayor parte de la enzima.

Es una parte muy pequeña del volumen total de la enzima.

Está compuesto principalmente por lípidos.

No tiene estructura tridimensional.

Retroalimentación

Pregunta

¿Cómo están formados los centros activos de las enzimas?

Respuestas

Por moléculas de agua.

Por células especiales.

Por aminoácidos que quedan próximos por los repliegues de la cadena polipeptídica.

Por glúcidos complejos.

Retroalimentación

Pregunta

¿Cuál es la forma del centro activo de una enzima?

Respuestas

Es plano y liso.

Es tridimensional y en forma de hueco.

Es alargado y tubular.

Es esférico y lleno.

Retroalimentación

Pregunta

¿Cómo se llaman los aminoácidos que forman enlaces débiles con el sustrato en el centro activo?

Respuestas

Aminoácidos estructurales.

Aminoácidos de fijación.

Aminoácidos catalizadores.

Aminoácidos reguladores.

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué hacen los aminoácidos catalizadores en el centro activo de las enzimas?

Respuestas

Se unen al sustrato mediante enlaces fuertes.

Se unen al sustrato mediante enlaces covalentes, debilitando su estructura molecular y favoreciendo su ruptura.

Actúan como soporte estructural.

No tienen ninguna función específica.

Retroalimentación

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