¿Qué es la concentración de enzimas?

Las enzimas son proteínas que permiten que las reacciones químicas en el cuerpo ocurran muchas veces más rápido de lo que lo harían de otra manera. En algunos casos, una reacción no tendrá lugar a menos que esté presente una enzima específica. Junto con el pH, la temperatura y la concentración del sustrato, la concentración de enzimas tiene un efecto importante en el proceso de reacción. Suponiendo que la cantidad de la sustancia, o sustrato, que participa en la reacción química se mantiene igual, una baja concentración de enzima puede conducir a una reacción química que ocurre lentamente. Por otro lado, una alta concentración de enzima puede acelerar una reacción, hasta que se alcanza la velocidad máxima posible.

Cada enzima es específica de una reacción química particular o de un grupo de reacciones. Un sitio de unión en la enzima se une a su sustrato específico mientras tiene lugar una reacción. Después de la reacción, se libera el sustrato y la enzima puede usarse nuevamente.

Al estudiar la concentración de la enzima y observar su efecto sobre una reacción, un experimento normalmente comenzaría con concentraciones relativamente bajas de la enzima. Esto significa que el sustrato generalmente está presente en exceso al principio. La velocidad de la reacción se puede medir por la cantidad de producto formado con el tiempo. A medida que la solución enzimática se concentra más, es más probable que ocurran colisiones entre enzimas y moléculas de sustrato. Esto significa que, a medida que aumenta la concentración de la enzima, la velocidad de reacción se acelera de manera lineal, hasta que alcanza un cierto nivel donde comienza a aplanarse.

La reacción más eficiente posible ocurre cuando cada sitio en cada enzima está continuamente ocupado por el sustrato. Una vez alcanzado este punto, se requiere una concentración de enzima más alta para aumentar la velocidad de reacción. Esto hace que las nuevas enzimas estén disponibles para unirse al sustrato. Cuando todas las moléculas de sustrato están unidas a las enzimas, aumentar la concentración de la enzima ya no acelerará el proceso de reacción. Las enzimas adicionales agregadas no tendrán ningún sustrato de repuesto para trabajar, y la velocidad de reacción permanece nivelada en el límite máximo.

Si todos los factores que pueden alterar las velocidades de reacción, como el pH, la temperatura y la concentración del sustrato, son fijos, entonces medir la velocidad de reacción se convierte en una forma de medir la concentración de la enzima. Se toman mediciones de la velocidad de reacción y se usan ecuaciones matemáticas para definir la cantidad de enzima activa con precisión. Al medir las concentraciones, es importante asegurarse de que haya suficiente sustrato para saturar todas las enzimas en la solución.