La cat?lisis enzim?tica es un proceso en el que la enzima reacciona con otra mol?cula, conocida como sustrato. Esta cat?lisis de reacciones qu?micas reduce la energ?a de activaci?n (Ea), que luego proporciona suficiente energ?a para que las mol?culas reactivas formen una nueva sustancia. La enzima se une con el sustrato y transforma la mol?cula en un nuevo producto. A diferencia del sustrato, la enzima permanece sin cambios despu?s del proceso y puede llevar a cabo m?ltiples procesos de este tipo. Otra funci?n de las enzimas es estabilizar las reacciones qu?micas y actuar como catalizadores.
Un catalizador tiene la capacidad de permanecer completo mientras aumenta la velocidad de una reacci?n qu?mica. Los catalizadores artificiales pueden llevar a cabo reacciones qu?micas similares; sin embargo, no son tan potentes y no pueden competir contra la tasa de aceleraci?n que ocurre en una cat?lisis enzim?tica natural. La cat?lisis enzim?tica en humanos generalmente tiene lugar a una temperatura de aproximadamente 37 grados Celsius (99 grados Fahrenheit).
Compuesto por cadenas de amino?cidos, las enzimas tienen una forma tridimensional que se altera f?cilmente por las altas temperaturas y un desequilibrio en el hidr?geno potencial, tambi?n conocido como el equilibrio del pH. Ciertos productos qu?micos, radicales libres y metales pesados ??tambi?n pueden cambiar la forma de las enzimas e interferir con la cat?lisis enzim?tica. Si la enzima pierde su forma, ya no puede realizar la cat?lisis de reacciones bioqu?micas.
El modelo m?s favorecido de cat?lisis enzim?tica es el modelo de ajuste inducido en el que el sustrato se entrelaza con un ?rea activa peque?a en la enzima, conocida como el sitio activo. Una vez que se completa el enlace, se libera un nuevo producto del ?rea activa. Durante el proceso de uni?n, la enzima cambia ligeramente de forma, pero a medida que se libera el nuevo producto, la enzima est? lista para que tenga lugar la siguiente reacci?n qu?mica.
La uni?n diferencial y uniforme son las principales formas en que se produce la uni?n. La uni?n diferencial consiste solo en una fuerte uni?n de transici?n. La uni?n uniforme, por otro lado, incluye tanto la uni?n del sustrato fuerte como la del estado de transici?n. Ambos mecanismos pueden tener lugar cuando est?n presentes peque?as enzimas no unidas al sustrato.
Sin embargo, la uni?n diferencial es esencial para reducir la Ea cuando las enzimas est?n saturadas, en otras palabras, tienen una alta afinidad, que es el mecanismo m?s com?n ya que la mayor?a de las enzimas funcionan de esta manera. Una vez que se ha formado el enlace, la energ?a del estado de transici?n se reduce y se proporciona una ruta alternativa para que tenga lugar la reacci?n qu?mica. De este modo, la cat?lisis enzim?tica puede permanecer estable.