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Cuanto más conocemos acerca de los seres vivos, más nos afirmamos a la hora de decir que somos pura química. Es a través de las reacciones metabólicas que se hace posible todas y cada una de nuestras funciones biológicas, desde la obtención de energía de los alimentos hasta la replicación del ADN para dividir nuestras células.
Estas rutas metabólicas, pues, son reacciones químicas en las que, básicamente, una molécula A se convierte en una molécula B, que tendrá unas funciones determinadas en nuestro cuerpo o incluso puede que la propia reacción tenga consecuencias en nuestra fisiología.
Pero estas reacciones químicas no pueden suceder por “arte de magia”. Necesitan otras moléculas que estimulen esta conversión de una molécula en otra, algo así como la llama que prende la mecha de un petardo. Y aquí es presentamos a las enzimas.
Estas enzimas celulares, presentes en el interior de todas nuestras células, hacen posible que las reacciones metabólicas sucedan en el orden adecuado y a la velocidad necesaria. Y a pesar de que existen miles de ellas, en el artículo de hoy haremos un repaso de las más importantes.
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¿Qué es una enzima celular?
Como venimos comentando, cualquier proceso de nuestro organismo que implique un cambio en la estructura química de cualquier sustancia está controlado por una ruta metabólica. Estas rutas son todo el conjunto de reacciones metabólicas que permiten que nuestro cuerpo se mantenga vivo, en constante reparación y listo para comunicarse con el medio y responder ante los estímulos.
Ahora bien, las reacciones metabólicas son procesos químicos que requieren de unos activadores. Y aquí es donde entran en juego las enzimas. Las enzimas son, a grandes rasgos, moléculas intracelulares que aceleran y dirigen la conversión de un metabolito a otro, siendo estos metabolitos cada una de las sustancias químicas que sufren procesos de transformación en el metabolismo.
Más allá de esta función general de estimular las reacciones químicas, la variedad de estructuras químicas y de funciones específicas que pueden desarrollar es increíblemente grande. De hecho, todo lo relacionado con la bioquímica está entre los ámbitos de estudio más complejos.
Sea como sea, basta con quedarnos con la idea de que las enzimas son los “directores de orquestra” de nuestras células. Leyendo lo que determinan nuestros genes (algo así como una partitura) ordenan a las moléculas que tienen que participar (cada uno de los músicos) y, a partir de ahí, dirigen todas las transformaciones (toda la función musical) hasta que se llega al resultado final, que es que nuestro cuerpo haga una acción determinada.
Sin las enzimas, las reacciones metabólicas serían demasiado lentas, no sucederían en el orden adecuado e incluso algunas ni siquiera podrían realizarse. Sería como intentar que la mecha de un petardo prendiera sin ponerle fuego.
En resumen, las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores biológicos. Una vez entendido, de forma general, el concepto de enzima, ya podemos pasar a ver cuáles son las más importantes. Viéndolas una por una, comprenderemos todavía más su importancia. Y es que las enzimas están involucradas en absolutamente todo.
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Los principales ejemplos de enzimas celulares
Antes de empezar, hay que dejar muy claro que absolutamente todas las enzimas de nuestro organismo son importantes, de la primera a la última. De hecho, los defectos de origen genético que provocan la falta de cualquier enzima pueden acarrear graves problemas de salud.
Incluso el albinismo se debe a un fallo en la producción de la enzima que estimula la producción de melanina. Y como este, miles de ejemplos más. Todas y cada una de las enzimas de nuestro cuerpo son imprescindibles. Pero, teniendo en cuenta que en el cuerpo hay más de 75.000 enzimas diferentes, no podemos presentarlas todas. Por ello, hemos seleccionado aquellas más estudiadas y/o con implicaciones más evidentes en nuestra fisiología.
1. DNA-polimerasa
La DNA-polimerasa es una de las enzimas más famosas y, sin duda, de las más importantes en la fisiología de todos los seres vivos. La función de esta enzima es la de, actuando a nivel del núcleo (o en el citoplasma de las bacterias), utilizar como molde cada una de las dos cadenas del ADN y generar una copia complementaria. En resumen, esta enzima permite la replicación del material genético, algo imprescindible para que las células se dividan.
- Para saber más: “DNA polimerasa (enzima): características y funciones”
2. Lipasa
La lipasa es una enzima producida en el páncreas y en el intestino delgado, pues permite degradar los ácidos grasos complejos en otros de más simples fácilmente absorbibles. Por lo tanto, esta enzima es básica para digerir las grasas.
3. Amilasa
La amilasa es una enzima presente en la saliva que transforma el almidón en maltosa, es decir, permite pasar de una molécula de azúcar compleja a otra de más simple.
4. Tripsina
La tripsina es una enzima presente en el intestino delgado que permite degradar las proteínas en aminoácidos, que son cada una de las piezas que constituyen las proteínas. Ayudando a digerir las proteínas, esta enzima permite que el cuerpo pueda absorber todos los aminoácidos esenciales.
5. Tirosinasa
La tirosinasa es una enzima que estimula las distintas reacciones metabólicas que culminan con la producción de melanina, un pigmento presente en animales y plantas que protege de la radiación solar y que es responsable del color de piel.
6. Lactasa
La lactasa es una enzima que transforma la lactosa (azúcar presente en productos lácteos) en glucosa y galactosa, que ya son asimilables y digeribles para el cuerpo. Las personas con intolerancia a la lactosa lo son porque tienen un defecto en la síntesis esta enzima.
7. Helicasa
La helicasa es una enzima imprescindible para la replicación del material genético. Y es que, en pocas palabras, “desenrolla” la doble cadena de ADN, permitiendo así que la DNA-polimerasa coja cada una de las cadenas y las replique.
8. Acetilcolinesterasa
La acetilcolinesterasa es una enzima que actúa a nivel del sistema nervioso y cuya función es la de hidrolizar (romper) la acetilcolina, un neurotransmisor que transmite impulsos nerviosos, pero que no puede producirse en exceso, pues las consecuencias neurológicas serían graves. Y aquí es donde entra en juego esta imprescindible enzima.
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9. Maltasa
Presente en la saliva, la maltasa es una enzima que rompe la maltosa (el azúcar que conseguíamos por acción de la amilasa) en glucosa, que ya es asimilable para el cuerpo.
10. Proteasa
La proteasa es una enzima que se produce en el estómago, el páncreas y el intestino delgado y rompen las proteínas en polímeros más simples. Existen muchos tipos de proteasas dependiendo de dónde se sinteticen. La pepsina y la renina están presentes en los jugos gástricos. Y la tripsina, en los pancreáticos.
11. Sacarasa
La sacarasa es una enzima que transforma la sacarosa (azúcar común) en glucosa y fructosa, dos moléculas fácilmente asimilables para el metabolismo.
12. Fosfatasa
La fosfatasa es una enzima cuya función es la de liberar los grupos de ácido fosfórico de los fosfatos orgánicos, algo muy importante para la síntesis de ADN.
13. Clorofilasa
Presente solo en organismos fotosintéticos, la clorofilasa es la enzima que hidroliza (rompe) la clorofila y deja en libertad un grupo fitol, importante para el metabolismo vegetal.
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14. Azolesterasa
La azolesterasa es una enzima que hidroliza los grupos éster de los aminoalcoholes, unos compuestos químicos formados por un grupo amina y un grupo alcohol.
15. Peptidasa
Las peptidasas son un grupo de enzimas que hidrolizan (rompen) los péptidos en grupos moleculares más sencillos: los aminoácidos. De hecho, los péptidos son resultado de la unión de unos pocos amnioácidos, por lo que están a medio camino entre uno de ellos y una proteína.
16. Glucosidasa
La glucosidasa es una enzima que degrada los glucósidos (compuestos formados por la unión de una molécula de tipo azúcar y otra que no lo es), dejando en libertad al azúcar en cuestión.
17. Fosforilasa
Las fosforilasas son una familia de enzimas cuya función es la de degradar los hidratos de carbono complejos en moléculas más sencillas.
18. Nucleasa
La nucleasa es la enzima intracelular que degrada los ácidos nucleicos (el ADN), es decir, los descompone en sus partes cuando ha llegado el final de su ciclo de vida y las reutiliza.
19. Amidasa
La amidasa es una enzima especializada en romper las uniones entre los átomos de carbono y de nitrógeno. Por lo tanto, tiene un papel importante en muchas rutas metabólicas, siendo el ciclo de la urea uno de los ejemplos clave de su importancia.
- Para saber más: “Ciclo de la urea: qué es, características y resumen”
20. Luciferasa
Presente en organismos bioluminiscentes (como las luciérnagas y algunas especies de hongos, peces, bacterias, medusas, etc), la luciferasa es una enzima que estimula distintas reacciones bioquímicas que culminan con la generación de luz.
21. Deshidrogenasa
La deshidrogenasa es una enzima que retira los átomos de hidrógeno de los compuestos químicos, siendo muy importante en distintas rutas metabólicas, especialmente en el ciclo de Krebs, el cual es parte fundamental del ciclo energético de los seres vivos.
- Para saber más: “Ciclo de Krebs: características de esta ruta metabólica”
22. Peroxidasa
La peroxidasa es una enzima que cataliza la oxidación (pérdida de electrones por parte de una molécula) de cualquier sustrato.
23. Zimasa
La zimasa es una enzima que transforma los azúcares dando lugar a dióxido de carbono y alcohol. Está presente solo en levaduras y es imprescindible para la fermentación alcohólica y, por lo tanto, la obtención de bebidas alcohólicas.
24. Carboxilasa
La carboxilasa es una enzima imprescindible en la biosíntesis (y en la oxidación) de los ácidos grasos, pues permite añadir grupos moleculares y asegurar la formación de nuevos productos.
25. Mutasa
La mutasa es una enzima que cambia la estructura química de ciertas moléculas (las hace mutar, de ahí el nombre) y está implicada en la octava etapa de la glicólisis, la cual tiene como objetivo obtener energía para la célula a partir de la degradación de la glucosa.
26. Gastrina
La gastrina es una enzima que estimula la producción de ácido clorhídrico en el estómago, imprescindible para la digestión. Además, potencia la movilidad gástrica, es decir, los movimientos estomacales.
27. Dipeptidasa
La dipeptidasa es una enzima que rompe los dipéptidos, es decir, estructuras peptídicas formadas por dos aminoácidos. Cuando actúa, ambos aminoácidos quedan libres.
28. Quimosina
La quimosina es una enzima utilizada en la industria alimentaria para hacer coagular las proteínas de la leche, imprescindible para obtener quesos y otros derivados lácteos.
29. Secretina
La secretina es una hormona (aunque actúa también como enzima) que estimula que el páncreas segregue unos jugos gástricos ricos en bicarbonato e inhiba la liberación de gastrina, por lo que es importante cuando no tenemos que digerir nada.
30. Ribonucleasa
La ribonucleasa es una enzima que hidroliza las moléculas de ARN (un tipo de material genético similar al ADN implicado en la síntesis de proteínas) y las rompe en sus componentes más pequeños.
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