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CLASE 1. GENERALIDADES DE ENZIMAS Las enzimas son proteínas biológicas que desempeñan un papel crucial en los procesos celulares, ya que actúan como catalizadores para acelerar las reacciones químicas que tienen lugar dentro de la célula. Una excepción importante es el ARN, que a pesar de no ser una...

CLASE 1. GENERALIDADES DE ENZIMAS Las enzimas son proteínas biológicas que desempeñan un papel crucial en los procesos celulares, ya que actúan como catalizadores para acelerar las reacciones químicas que tienen lugar dentro de la célula. Una excepción importante es el ARN, que a pesar de no ser una proteína (ya que los ácidos nucleicos están compuestos por bases nitrogenadas), tiene la capacidad de comportarse como una enzima. Esta es la única excepción, ya que todas las demás enzimas son proteínas. Estas reacciones son esenciales para el metabolismo genético, la producción de energía, el transporte y distribución de nutrientes y moléculas vitales, y otros procesos celulares críticos. Las enzimas aumentan la velocidad de reacción para llevar a cabo la conversión de un sustrato en un producto. Sin ellas, las reacciones podrían prolongarse en largos periodos, hasta años o siglos, pero con la presencia de las enzimas, estas reacciones se aceleran significativamente, transformando el sustrato en el producto en cuestión de segundos. CLASIFICACIÓN Las enzimas se clasifican en diferentes categorías según su naturaleza:  Catalizadores orgánicos: Estas incluyen las enzimas, que son proteínas sintetizadas dentro de la célula.  Catalizadores inorgánicos: Estos pueden ser metales como platino (Pt), cobre (Cu), zinc (Zn), mercurio (Hg), hierro (Fe), o moléculas que alteren el pH, como sustancias ácido-base (HCl).  Catalizadores físicos: Estos incluyen la acción de la temperatura, cinética, y otros factores que pueden influir en la velocidad de reacción. Para comprender la acción de los catalizadores orgánicos, como las enzimas, en una reacción química, se analizará un gráfico que muestra la concentración del sustrato en el eje Y y la velocidad de la reacción en el eje X. En este gráfico, "R" representa la acción de la enzima en la aceleración de la reacción. A medida que transcurre el tiempo, se observa que:  El aumento de los productos es inversamente proporcional a la disminución del reactante.  Al inicio de la reacción, hay una mayor cantidad de reactantes y una baja concentración de productos. Este cambio temporal, influenciado por las enzimas, se rige por la constante de equilibrio "Keq", que relaciona el número de productos y reactantes. A diferencia de los catalizadores inorgánicos, las enzimas:  Participan activamente en la reacción química.  Al finalizar la reacción, salen de ella listas para ser reutilizadas sin degradarse. Clasificación de las enzimas en el organismo: Enzimas simples  Están formadas únicamente por una parte proteica, también conocida como apoenzima.  Por lo general, la apoenzima no es catalíticamente activa.  Tiene un mayor peso molecular, más de 100 aminoácidos.  Es termolábil y carece de capacidad de ser dializable. Enzimas complejas  Constan de una parte proteica (apoenzima) y una parte no proteica (cofactor).  Forman lo que se conoce como holoenzima. CARACTERÍSTICAS: Naturaleza proteica: Las enzimas son proteínas, lo que les confiere la capacidad de ser desnaturizadas debido a la presencia de aminoácidos en su estructura. Especificidad: Las enzimas no pueden actuar sobre cualquier sustrato; es necesario que exista un reconocimiento específico entre la enzima y el sustrato.  Especificidad absoluta: Algunas enzimas solo reconocen un tipo de sustrato, como es el caso de la Ureasa.  Especificidad de grupo: Algunas enzimas actúan sobre un grupo de sustratos que comparten una determinada característica. Ejemplos de este tipo de enzimas son las Peptidasas y las Fosfatasas.  Estereoespecificidad: Ciertas enzimas reconocen isómeros de la serie L o de la serie D. Un ejemplo es la L-isomerasa. Acción en pequeñas cantidades: Las enzimas son efectivas incluso en pequeñas cantidades. Localización: La ubicación específica de las enzimas en diferentes tejidos nos sirve para fines diagnósticos. En condiciones normales, no se encuentran en la circulación sanguínea, pero a medida que se produce una lesión, pueden aparecer enzimas en la sangre. Mantenimiento de forma y estructura: Una vez realizada la reacción química, las enzimas no se transforman y permanecen prácticamente iguales, aunque pueden sufrir ligeras modificaciones durante el proceso. Disminución de la energía de activación: Las enzimas aceleran las reacciones químicas al disminuir la energía de activación necesaria para que ocurran. CONCEPTOS CLAVES Holoenzima: La forma activa de una enzima, que requiere la presencia de un cofactor para catalizar reacciones químicas. Apoenzima: La parte proteica de una enzima, que carece de actividad catalítica sin el cofactor correspondiente. Cofactor: Moléculas pequeñas pero esenciales para la función de las enzimas, que pueden ser iones metálicos o moléculas orgánicas como coenzimas. Cuando un cofactor se une de forma permanente a una enzima, se conoce como grupo prostético. Metaloenzima: Enzimas que contienen iones metálicos esenciales para su función, como hierro, cobre, magnesio o zinc. Zimógeno (Pro-Enzima): Una forma inactiva de una enzima, que debe ser activada para desempeñar su función catalítica. Coenzima: molécula orgánica que se une a los sitios activos de ciertas enzimas para ayudar a la catálisis de una reacción. Por lo general, las vitaminas constituyen a las coenzimas. Según la nomenclatura internacional, las enzimas se clasifican: Establecida por la Unión Internacional de Bioquímica y Biología Molecular (IUBMB), utilizando tres criterios principales: 1. Número de Clasificación de Enzimas (EC):  Consta de cuatro dígitos separados por puntos.  Indica la función, tipo, subtipo y acción específica de la enzima. 2. Nombre Sistemático:  Describe la reacción catalizada por la enzima.  Generalmente se basa en los sustratos y productos de la reacción. 3. Nombre Trivial:  Es un nombre común o abreviado de la enzima.  Suele ser más corto y fácil de recordar que el nombre sistemático. 1. Oxidorreductasas  Definición: Las oxidorreductasas son enzimas que participan en procesos de oxidación- reducción, facilitando la transferencia de hidrógeno, electrones, oxígeno y grupos hidroxilo entre moléculas.  Subclases:  Oxigenasas: Estas enzimas transfieren oxígeno a un aceptor. Ejemplos incluyen Lipooxigenasas, Dioxigenasas, Monooxigenasas.  Oxidasas: Son enzimas que transfieren hidrógeno o electrones al oxígeno. Un ejemplo común es la Citocromo oxidasa.  Deshidrogenasas: Retiran hidrógeno y lo transfieren a un aceptor. Pueden ser aeróbicas o anaeróbicas y requieren coenzimas para su actividad.  Peroxidasas: Estas enzimas transfieren protones utilizando peróxido de hidrógeno como aceptor. Ejemplos conocidos son las Catalasas y las Peroxidasas.  Hidroxilasas: Son enzimas que catalizan la formación de grupos hidroxilo utilizando oxígeno. 2. Transferasas  Definición: Las transferasas son enzimas que facilitan la transferencia de grupos químicos distintos a los de hidrógeno.  Subclases:  Transaminasas: Enzimas que transfieren grupos amino.  Transcarbamilasa: Enzimas que transfieren grupos carbamilo.  Transfosforilasa: Enzimas que toman un fosforo de ATP.  Transacetilasa  Transaldolasa  Transmetilasa 3. Hidrolasas  Definición: Las hidrolasas son enzimas que separan grupos químicos mediante la adición de agua (H2O).   Subclases:  Esterasas: Hidrolizan uniones de tipo éster.  Péptidas: Hidrolizan enlaces peptídicos.  Glucosidasas: Hidrolizan enlaces glucosidicos.  Fosfatasas: Hidrolizan enlaces fosfodiester. 4. Liasas  Definición: Las liasas son enzimas que actúan formando dobles enlaces.  Subclases:  Desaminasas: Se pierde un grupo NH2.  Deshidratasas  Descarboxilasas  Aldolasas 5. Isomerasas  Definición: Las isomerasas son enzimas que catalizan la interconversión de isómeros.  Subclases:  Isomerasas propiamente dichas: Actúan de manera inespecífica.  Isomerasas de la serie D y L: Especifican la configuración estereoisomérica de los sustratos.  Epimerasas: Forman epimeros, que son isómeros que difieren en la configuración de un solo átomo.  Mutasas: Transforman la glucosa 6-fosfato en glucosa 1-fosfato, cambiando la posición del grupo fosfato. 6. Ligasas  Definición: Las ligasas son enzimas que forman enlaces químicos, generalmente requiriendo la presencia de ATP.  Subclases:  Piruvato carboxilasa: Forma oxalacetato a partir de piruvato y CO2.  Sintetasas: Todas las enzimas que forman enlaces químicos, como la acetil-CoA sintetasa. VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN La enzima aumenta la velocidad de una reacción al acelerarla significativamente, entrando en la reacción y luego saliendo para ser reutilizada en otras reacciones. Durante la transformación de los reactantes en productos, se requiere una cierta cantidad de energía, conocida como energía libre (representada en el eje Y). Esta energía libre es alta al inicio de la reacción y disminuye hacia el final. El estado de transición, o Transition State, es el punto de máxima energía de activación en el cual la sustancia ya no es el sustrato, pero aún no se ha convertido en el producto. En este punto, la reacción puede avanzar o retroceder a su estado inicial. La diferencia entre la energía libre al inicio y al final de la reacción se conoce como "∆G" o "diferencia de energía libre", y esta energía liberada se disipa en forma de calor. Las enzimas aceleran las reacciones químicas al reducir significativamente la barrera de energía, disminuyendo la energía de activación necesaria para que la reacción proceda. Esto se logra al facilitar los siguientes procesos que conforman la energía de activación:  Favorecer las colisiones entre reactantes en una orientación adecuada  Promover la ruptura, formación o reordenamiento de enlaces  Estabilizar intermediarios de alta energía En las reacciones catalizadas por enzimas, se alcanza el estado de transición de manera más eficiente energéticamente. La enzima reduce la barrera de energía, haciendo que la reacción avance con un menor gasto de energía. Sin la presencia de enzimas, la energía de activación (Ea) requerida es mucho mayor. En contraste, cuando las enzimas están presentes, la energía de activación se ve notablemente disminuida. A nivel molecular, esta barrera de energía está relacionada con el movimiento constante de las moléculas, excepto en el punto cero de energía. Para que ocurran las reacciones químicas, se requieren tres condiciones fundamentales: 1. Contacto entre las moléculas reactivas 2. Orientación adecuada de las moléculas al entrar en contacto 3. Energía suficiente para superar la barrera de activación Las enzimas no afectan el equilibrio de las reacciones ni cambian las concentraciones de sustratos y productos, ni tampoco alteran ∆G. Su función principal es reducir la energía de activación necesaria para alcanzar el estado de transición, lo que acelera la velocidad de la reacción. Las enzimas modifican la energía de activación, que es la barrera energética requerida para llegar al estado de transición esencial para que ocurran las reacciones. Al disminuir esta energía de activación, se logra que las reacciones se desarrollen de forma más rápida. ASPECTOS CLAVE DE LAS ENZIMAS: Alta Capacidad Catalítica: Las enzimas aumentan significativamente la velocidad de la reacción, hasta millones o billones de veces más rápido. Aquellas enzimas con baja capacidad catalítica suelen ser descartadas. Condiciones Específicas: Para que una reacción catalizada por enzimas sea efectiva, se requieren condiciones específicas como temperaturas inferiores a 100°C y un pH cercano a la neutralidad (pH=7). Elevada Especificidad: Las enzimas son altamente específicas en cuanto a los sustratos con los que interactúan, lo que se traduce en una alta especificidad de la reacción. Capacidad de Regulación: Las enzimas pueden regular su actividad catalítica mediante factores alostéricos, modificaciones covalentes en las enzimas o cambios en la síntesis de las enzimas. Hay que destacar que la especificidad de las enzimas hacia un sustrato determinado se debe a la presencia de un sitio activo dentro de su estructura que es específico para ese sustrato, y es donde la enzima llevará a cabo su acción. En este sitio activo se encuentran configuraciones específicas de aminoácidos que interactúan con los grupos funcionales del sustrato, formando así el Complejo Enzima-Sustrato. Formas de interacción entre enzima y sustrato Las enzimas pueden trabajar con sus sustratos de dos maneras: 1. La enzima puede tener un sitio activo ya establecido, al que el sustrato se une directamente. 2. La enzima no expone su sitio activo al sustrato todo el tiempo, sino que lo adapta cuando el sustrato está presente. Una vez que la enzima ha actuado sobre el sustrato, se liberan los productos de la reacción. Tanto la formación del Complejo Enzima-Sustrato como la liberación de los productos son procesos reversibles, lo que significa que la enzima puede volver a su estado inicial después de la reacción. Es importante destacar que la especificidad de las enzimas se debe a la configuración específica de aminoácidos en su sitio activo, que interactúan con los grupos funcionales del sustrato correspondiente. Esto permite que la enzima reconozca y actúe sobre sustratos específicos. Cuando una enzima interactúa con su sustrato, esta unión desencadena una serie de procesos en el sitio activo de la enzima. El sitio activo, que es una región específica de la enzima, está compuesto por diferentes dominios con funciones particulares. Dos de los dominios clave son el "Sitio de Unión y Reconocimiento", donde el sustrato se une y es reconocido, y el "Sitio Catalítico", donde ocurre la transformación del sustrato en producto. Dentro de estos dominios del sitio activo, actúan diversos grupos enzimáticos como los "Grupos R de aminoácidos", que participan en la unión, reconocimiento y catálisis del sustrato, las "Coenzimas o Cofactores", moléculas orgánicas o iones metálicos esenciales para la actividad enzimática, y los "Iones Metálicos", que también pueden estar involucrados en la catálisis. Es importante tener en cuenta que estos grupos enzimáticos son sensibles a cambios en el pH y la temperatura. Variaciones en estas condiciones ambientales pueden afectar la actividad enzimática al modificar la estructura y función de los grupos enzimáticos, lo que a su vez puede influir en la eficacia de la catálisis enzimática. COMPLEJO ENZIMA-SUSTRATO. "Modelo Llave-Cerradura" o Modelo de Fischer (1894). Explica que la enzima expone constantemente su sitio activo con una disposición y configuración específica para un sustrato en particular. Esto facilita la unión del sustrato a la enzima, la realización de la reacción y la formación del producto. Por otro lado, en el "Modelo de Ajuste Inducido" o Modelo Koshland (1963), algunas enzimas mantienen sus sitios activos ocultos o cerrados hasta que el sustrato adecuado se presenta. Una vez que esto sucede, la enzima cambia su configuración tridimensional para permitir la entrada del sustrato al sitio activo, desencadenando la reacción. En ambos modelos, la interacción entre la enzima y el sustrato alcanza su punto máximo en el estado de transición, que es crucial para la transformación del sustrato en producto. Estos conceptos se pueden ilustrar mediante esquemas que muestran cómo la enzima y el sustrato se unen y reaccionan para producir el producto final. Para favorecer los procesos catalíticos de una reacción enzimática, se deben considerar varios factores: 1. Concentración de sustrato en el sitio activo: Mientras mayor sea la concentración de sustrato en el sitio activo de la enzima, más se favorecerá la reacción catalítica. La velocidad de reacción aumentará cuando la concentración de sustrato sea máxima, específicamente en el sitio activo. Sin embargo, si el pH del medio varía, el sustrato puede no alcanzar el sitio activo en concentraciones suficientes. 2. Orientación óptima del sustrato: Es importante que la orientación de las moléculas de sustrato sea la adecuada para evitar que se salgan del sitio activo. Debe existir un acoplamiento apropiado entre el sustrato y el sitio activo, sin colisiones.  3. Exposición a los grupos catalíticos correctos: El sustrato debe estar expuesto a los grupos catalíticos específicos dentro del sitio activo de la enzima. 4. Unión, reconocimiento y catálisis: Primero debe ocurrir la unión y reconocimiento del sustrato por parte de la enzima, y luego la exposición a los grupos catalíticos específicos. Durante estos procesos, se libera una gran cantidad de energía conocida como "Energía de Unión". En el estado de transición, ocurren múltiples interacciones que son responsables de la energía de unión. Esta energía de unión es la energía contenida en las interacciones entre el sustrato y los grupos catalíticos del sitio activo de la enzima. En resumen, para favorecer la catálisis enzimática, se requiere una alta concentración de sustrato en el sitio activo, una orientación óptima del sustrato, la exposición a los grupos catalíticos adecuados y la unión y reconocimiento del sustrato por parte de la enzima. La energía de unión, que es la energía presente en las interacciones entre la enzima y el sustrato en el estado de transición, desempeña un papel crucial en la catálisis enzimática. Esta energía se utiliza para: 1. Disminuir la entropía de las moléculas en solución: Limita la libertad de movimiento de las moléculas. 2. Eliminar la capa de solvatación del sustrato: Esta capa de solventes que rodea al sustrato se elimina para prepararlo para la reacción. 3. Reorganizar la distribución electrónica en el sustrato: Prepara al sustrato para la reacción al modificar su distribución electrónica. 4. Formar enlaces débiles entre la enzima y el sustrato: Estos enlaces inducen un cambio conformacional más allá del sitio activo, lo que resulta en el posicionamiento adecuado de grupos funcionales que catalizan la reacción. CLASE 2. CINÉTICA ENZIMÁTICA Las enzimas son proteínas (en su mayoría) compuestas por aminoácidos, sintetizadas dentro de las células y que actúan como catalizadores biológicos. Su función principal es acelerar las reacciones químicas dentro de las células, aumentando su velocidad en varios órdenes de magnitud, hasta 10^12 veces más rápido. Sin la presencia de enzimas, muchas reacciones químicas necesarias para la vida se darían a una velocidad demasiado lenta, incompatible con la supervivencia celular. La cinética enzimática estudia las velocidades de las reacciones catalizadas por enzimas y los factores que influyen en ellas, como:  Concentración del sustrato  Concentración de los productos  Presencia de inhibidores  pH  Temperatura  Efectores alostéricos MECANISMOS DE CATÁLISIS ENZIMÁTICA La mayoría de las enzimas utilizan uno o más de los siguientes mecanismos de catálisis para acelerar las reacciones: Catálisis ácido-base: Implica la donación o aceptación de protones (H+) por parte de grupos funcionales de la enzima en el sitio activo. Esto estabiliza intermediarios inestables de la reacción que pueden intercambiar protones con la enzima. Sin la enzima, este tipo de reacciones a pH fisiológico serían lentas debido a las bajas concentraciones de H+ y OH-. Los residuos de aminoácidos con grupos funcionales en sus cadenas laterales, como glutamina, asparagina, serina, treonina, entre otros, se encuentran estratégicamente ubicados en el sitio activo de las enzimas. Estos grupos R participan activamente en la catálisis ácido-base, aceptando o cediendo protones (H+) para facilitar la reacción. Algunos ejemplos de cómo estos grupos funcionales pueden actuar en la catálisis ácido- base: Como donadores de protones:  El grupo carboxilo (-COOH) de los residuos de ácido glutámico o aspártico puede donar un protón.  El grupo amino (-NH2) de los residuos de lisina puede donar un protón.  El grupo hidroxilo (-OH) de los residuos de serina, treonina o tirosina puede donar un protón. Como aceptores de protones:  El grupo carboxilato (-COO-) de los residuos de ácido glutámico o aspártico en su forma desprotonada puede aceptar un protón.  El grupo amino (-NH2) de los residuos de histidina en su forma desprotonada puede aceptar un protón.  El grupo hidroxilo (-OH) de los residuos de serina, treonina o tirosina en su forma desprotonada puede aceptar un protón. Estos grupos funcionales, al estar posicionados estratégicamente en el sitio activo de la enzima, pueden intercambiar protones con el sustrato, estabilizando intermediarios de reacción inestables y acelerando así la velocidad de la reacción catalizada por la enzima. Catálisis covalente: Implica la formación de enlaces covalentes transitorios entre la enzima y el sustrato para facilitar la formación del producto. Estas reacciones ocurren cuando los grupos nucleofílicos de la enzima, que son capaces de aceptar protones, participan en la reacción. Un ejemplo de catálisis covalente es la transaminación, en la que un grupo nucleofílico (x) de la enzima, como el hidroxilo, sulfihidrilo, amino o imidazol, se une al sustrato y libera el grupo B. Luego, el grupo nucleofílico se restablece y libera el grupo A. Los grupos nucleofílicos tienen afinidad por cargas positivas, mientras que los grupos electrofílicos tienen afinidad por cargas negativas. Los grupos nucleofílicos comunes incluyen hidroxilo, sulfihidrilo, amino y imidazol. Los grupos electrofílicos incluyen protones, iones metálicos, carbono-carbonilo y imina catiónica (base de Schiff). Las enzimas que realizan catálisis covalente deben contener un núcleo nucleofílico que participe en la reacción. Este núcleo es esencial para la formación de enlaces covalentes transitorios y la facilitación de la formación del producto. Catálisis por iones metálicos: implica la participación de estos en diferentes formas en la catálisis: 1. Orientación del sustrato: Los iones metálicos pueden fijar y dar una orientación adecuada al sustrato para que ocurra la reacción en el sitio activo. 2. Estabilización de estados de transición: Los iones metálicos pueden estabilizar estados de transición en compuestos cargados, facilitando así la reacción. 3. Reacciones de óxido reducción: Los iones metálicos pueden intervenir en reacciones de óxido reducción cambiando su propio estado de reducción. Un ejemplo de catálisis por iones metálicos es el sitio activo de la anhidrasa carbónica humana, que es una metaloenzima que cataliza la conversión reversible del CO2 a bicarbonato. En este sitio activo, un ion metálico de zinc está coordinado y participa en la reacción. CATÁLISIS ENZIMÁTICA. Para entender cómo funciona la catálisis enzimática, es importante recordar los siguientes conceptos: 1. Energía de activación (EA): La energía de activación es la cantidad mínima de energía que los reactivos deben tener antes de que la colisión entre ellos tenga éxito, lo que da origen a los productos. Esta energía es necesaria para que los reactivos alcancen un estado químico intermedio llamado estado de transición. 2. Estado de transición: El estado de transición es un estado químico intermedio en el que los reactivos deben alcanzar antes de que la reacción pueda ocurrir. La energía libre del estado de transición es mayor que la de los reactivos iniciales. 3. Variación de la energía libre (∆G): La variación de la energía libre (∆G) mide la diferencia en la energía libre entre los reactivos y los productos. Esta variación indica si la reacción es espontánea o no. 4. Energía de activación (EA) vs. ∆G: La energía de activación (EA) indica el mínimo de energía requerida para que los reactivos alcancen el estado de transición y, por tanto, sean capaces de dar lugar a los productos. La variación de la energía libre (∆G) indica si la reacción es espontánea o no. La catálisis enzimática puede aumentar la proporción de moléculas suficientemente energéticas para formar productos de dos maneras: 1. Aumentar el contenido medio de energía de todas las moléculas: Suministrando calor, se puede aumentar el contenido medio de energía de todas las moléculas, lo que facilita la formación de productos. 2. Reducir el requerimiento de energía de activación: Un catalizador puede reducir el requerimiento de energía de activación, lo que facilita la formación de productos. Funcionamiento Un catalizador, como una enzima, funciona formando complejos transitorios con las moléculas de sustrato, ligándolas de manera que se facilite su interacción. Esto permite que los sustratos se unan al catalizador y se conviertan en intermediarios de reacción, lo que reduce la energía de activación necesaria para que la reacción ocurra. Efectos Un catalizador cambia solo la velocidad a la que se consigue el equilibrio; no tiene efecto sobre la posición del equilibrio. Esto significa que un catalizador puede incrementar la velocidad de las reacciones exergónicas, pero no puede servir como motor energético de una reacción endergónica. La variación de energía libre de la reacción se mantiene. CENTRO ACTIVO El centro activo de la enzima es un bolsillo o hendidura tridimensional compuesto por residuos de aminoácidos de diferentes partes de la molécula que producen un microambiente específico. Es relativamente pequeño en comparación con el volumen total de la enzima. Interacciones Los sustratos se unen al centro activo mediante múltiples interacciones débiles. Estas interacciones proveen de la energía necesaria para reducir la energía de activación. El centro activo proporciona la especificidad de la enzima, permitiendo que solo los sustratos adecuados se unan y sean convertidos en productos. ENERGÍA DE ACTIVACIÓN La energía de activación es la cantidad mínima de energía que los reactivos deben tener antes de que la colisión entre ellos tenga éxito, lo que da origen a los productos. La enzima reduce la energía de activación necesaria para que la reacción ocurra, permitiendo que la reacción tenga lugar a una velocidad razonable. VELOCIDAD DE REACCIÓN ENZIMÁTICA La velocidad de una reacción enzimática, donde un sustrato se une a la enzima, se forma el producto y se libera la enzima, está influenciada por diversas variables como el pH, la temperatura, la fuerza iónica, pero especialmente por la concentración del sustrato, los productos y los inhibidores. Relación con la Concentración del Sustrato Se sabe que la velocidad de una reacción catalizada enzimáticamente aumenta con la concentración de sustrato. Sin embargo, cada incremento adicional de sustrato resulta en un aumento menor de la velocidad de reacción. Experimentalmente, se observa que la relación entre la velocidad inicial de reacción (V) y la concentración de sustrato ([S]) sigue una relación hiperbólica. Esta relación hiperbólica entre la velocidad de reacción y la concentración de sustrato muestra cómo la velocidad de la reacción enzimática responde a cambios en la concentración de sustrato, alcanzando un punto de saturación donde la velocidad de reacción se estabiliza a medida que la concentración de sustrato aumenta. Una propiedad clave de la relación hiperbólica entre la velocidad de reacción y la concentración del sustrato es que a medida que la concentración del sustrato ([S]) tiende hacia el infinito, la velocidad de reacción (V) tiende hacia un valor máximo. Este valor máximo depende del número de moléculas enzimáticas presentes y solo puede aumentarse añadiendo más enzima. Esta limitación en el aumento de la velocidad de reacción más allá de un valor máximo a concentraciones crecientes de sustrato se conoce como saturación, una característica fundamental de las reacciones catalizadas enzimáticamente. Para obtener los componentes de la gráfica de V y [S], se realizan experimentos donde se varían las concentraciones de sustrato en tubos de ensayo con una concentración constante de enzima. Se mide la velocidad de desaparición del sustrato o la formación del producto a través de métodos como la medición de la densidad óptica. Al graficar estos datos, se obtiene una curva hiperbólica que representa la relación entre la velocidad de reacción y la concentración de sustrato, la cual puede modificarse en presencia de inhibidores. El comportamiento hiperbólico de la curva de velocidad de reacción se puede representar mediante una ecuación que se obtiene al multiplicar la constante de velocidad (K) por la concentración del sustrato elevada a un exponente n (orden de magnitud de la reacción). Esta ecuación describe cómo la velocidad de reacción varía con la concentración del sustrato y refleja la saturación que se observa en las reacciones enzimáticas. Esta ecuación divide la curva en dos segmentos, la primera parte es de primer orden y la segunda parte es de orden cero. El orden de la reacción depende de la concentración de sustrato. ORDEN DE LA REACCIÓN (n). En la cinética de las reacciones químicas, el orden de la reacción (n) describe cómo la velocidad de la reacción varía con la concentración de los reactivos. Algunos ejemplos comunes son:  Reacción de Primer Orden (n=1): En una reacción de primer orden, la velocidad de la reacción es directamente proporcional a la concentración del sustrato, expresada por la ecuación V= K[S]. Esto significa que a medida que la concentración del sustrato aumenta, la velocidad de la reacción también aumenta de manera proporcional. En la gráfica, la primera parte de la curva muestra esta relación lineal entre la velocidad y la concentración del sustrato.  Reacción de Orden Cero (n=0): En una reacción de orden cero, la velocidad de la reacción no depende de la concentración del sustrato, y se expresa como V=K. Esto implica que la velocidad de la reacción permanece constante independientemente de la concentración del sustrato. En este caso, la disponibilidad de la enzima no afecta la velocidad de la reacción, ya que la velocidad está determinada únicamente por la constante de velocidad (K). Explicación: Si seguimos caminando por el eje de las X la concentración de sustrato aumenta y llega un momento en que toda la enzima es ocupada, por lo tanto, se observa que la curva se hace más aplanada en el lugar representado con el rectángulo punteado ya que no importa que la concentración de sustrato siga aumentando, la velocidad de la reacción no aumenta. Para simplificar, nos enfocaremos en las reacciones de primer orden y orden cero en el contexto de la cinética enzimática, ya que las reacciones de segundo orden y superiores, que involucran múltiples sustratos y potencias, son más complejas de analizar.  En la primera imagen, se muestra una reacción de primer orden. En esta etapa, la enzima está disponible para unir el sustrato y formar el producto. La velocidad de reacción es directamente proporcional a la concentración del sustrato, lo que se refleja en la pendiente ascendente de la curva. La segunda imagen representa una reacción de orden cero. En este caso, la enzima se encuentra saturada por el sustrato, lo que significa que no puede unir más moléculas de sustrato. Lo que se traduce en una velocidad de reacción constante e independiente de la concentración del sustrato. Conclusión: la velocidad de la reacción depende de la concentración de sustrato, con poca cantidad de sustrato rápidamente aumenta la velocidad de la reacción catalizada por la enzima, hasta que la cantidad de sustrato es tal, que la enzima se satura, deja de catalizar y se llega a la Vmax de la reacción. LA ECUACIÓN DE MICHAELIS-MENTEN Es la principal ecuación de la cinética enzimática y cuenta con dos parámetros cinéticos muy importantes: Vmax (velocidad máxima) y Km, ambos específicos de cada enzima. Vmax (Velocidad Máxima) La velocidad máxima se alcanza cuando todos los sitios activos de la enzima están ocupados por el sustrato. Vmax depende de la cantidad de enzima presente. Si se duplica la cantidad de enzima, habrá el doble de sitios activos y se duplicará la velocidad máxima. Km (Constante de Michaelis-Menten) La constante de Michaelis-Menten es la concentración de sustrato a la cual se alcanza la mitad de Vmax, es decir, cuando la mitad de los sitios activos de la enzima están ocupados. Km depende de la afinidad de la enzima por el sustrato. Cuanto mayor sea la afinidad de la enzima por el sustrato, menor será la concentración requerida para ocupar la mitad de los sitios activos. Por lo tanto, Km y la afinidad de la enzima por el sustrato son inversamente proporcionales.  En el cuadro proporcionado, la enzima con mayor afinidad por su sustrato es la ARNt sintetasa, ya que presenta el menor valor de Km.Para comprender las implicaciones de la relación entre la velocidad de reacción (V) y la concentración del sustrato ([S]), así como para examinar el significado de los parámetros Vmax y Km, podemos considerar tres casos especiales de concentración de sustrato: 1. Concentración de sustrato muy baja: En este escenario, cuando la concentración de sustrato es muy baja en comparación con Km, la enzima se encuentra principalmente en su forma libre y la velocidad de reacción aumenta linealmente con la concentración del sustrato. En este caso, la enzima no está saturada y la velocidad de reacción es proporcional a la concentración del sustrato. Concentración de sustrato muy baja ([S] « Km). La [S] es despreciable (se puede eliminar de la ecuación) comparada con la constante Km del denominador de la ecuación de Michaelis-Menten, por lo que podemos escribir:  2. Concentración de sustrato muy alta: Cuando la concentración de sustrato es muy alta, mucho mayor que Km, la enzima está saturada y la velocidad de reacción alcanza su valor máximo, Vmax. En este punto, todos los sitios activos de la enzima están ocupados y la velocidad de reacción no puede aumentar más, incluso si se incrementa la concentración del sustrato. Concentración de sustrato muy alta ([S] » Km). A concentraciones de sustrato muy altas, Km se vuelve insignificante comparada con [S] en el denominador de la ecuación de Michaelis- Menten, y podremos escribir: 3. Concentración de sustrato igual a Km: En este caso especial, cuando la concentración de sustrato es igual a Km, la velocidad de reacción es la mitad de Vmax. Esto indica que la mitad de los sitios activos de la enzima están ocupados y la enzima tiene una afinidad moderada por el sustrato. ECUACIÓN DE LINEWEAVER-BURK. Para realizar cálculos más precisos a partir de la ecuación de Michaelis-Menten, que tiene forma de curva hiperbólica, se utiliza un proceso llamado linealización. Este proceso transforma la ecuación en una ecuación de línea recta, lo que facilita la determinación de los parámetros cinéticos clave, Km y Vmax. La linealización se logra invirtiendo ambos lados de la ecuación de Michaelis-Menten y simplificando la expresión resultante para obtener una ecuación en forma de línea recta, conocida como la ecuación de Lineweaver-Burk. La gráfica clásica de Michaelis-Menten, que muestra la velocidad (v) en función de la concentración del sustrato ([S]), es una representación precisa de cómo la velocidad depende de la concentración del sustrato. Sin embargo, esta gráfica no es especialmente útil para la determinación cuantitativa de Km y Vmax. La forma hiperbólica de la curva hace que sea difícil calcular Vmax con precisión, y si Vmax no se conoce con precisión, Km tampoco se puede determinar con precisión. Para solucionar este problema y proporcionar un enfoque gráfico más útil, Hans Lineweaver y Dean Burk convirtieron la relación hiperbólica de la ecuación de Michaelis-Menten en una función lineal invirtiendo ambos lados de la ecuación y simplificando la expresión resultante para obtener una ecuación en forma de línea recta. Esta transformación permite una determinación más precisa de Km y Vmax a partir de los datos experimentales. La gráfica de doble recíproca resultante es lineal, con las siguientes características: 1. La intersección con el eje y es 1/Vmax, lo que permite determinar directamente el valor de Vmax. 2. La intersección con el eje x es -1/Km, lo que permite calcular el valor de Km. 3. La pendiente de la línea recta es Km/Vmax, lo que proporciona una forma adicional de verificar los valores de Km y Vmax. La representación de Lineweaver-Burk es útil porque: 1. Confirma, mediante su linealidad, que la reacción en cuestión sigue la cinética de Michaelis- Menten. 2. Permite determinar los parámetros Vmax y Km de manera más sencilla que con la curva hiperbólica original. Además, la representación de Lineweaver-Burk es útil en el análisis de la inhibición enzimática, ya que la forma de la gráfica se ve afectada de manera característica por diferentes tipos de inhibidores reversibles. Esto permite identificar el tipo de inhibición presente Cinética enzimática Estudia la velocidad de las enzimas en relación con la variación de factores como la concentración de sustrato, pH, temperatura, tiempo, entre otros. Es importante tener en cuenta que no todas las enzimas siguen un comportamiento hiperbólico; solo un grupo específico de enzimas lo cumplirá. Efecto del pH en las enzimas:  Cada enzima tiene un pH óptimo para alcanzar su máxima actividad.  Valores de pH por encima o por debajo del óptimo pueden desnaturalizar la enzima.  Algunas enzimas trabajan en pH ácidos (como la pepsina) o alcalinos (como la arginasa), pero la mayoría opera en un pH neutro.  El pH óptimo no siempre coincide con el pH fisiológico. Efecto de la temperatura en las enzimas:  La temperatura afecta la actividad enzimática.  Cada enzima tiene una temperatura óptima para su máxima actividad.  Superar la temperatura óptima puede disminuir la velocidad y desnaturalizar la enzima.  Si la temperatura desciende por debajo de la óptima, la enzima ralentiza su actividad, pero es reversible al aumentar la temperatura. INHIBICIÓN ENZEMÁTICA. Es un proceso importante en la biología, ya que desempeña un papel vital como mecanismo de control en las células. La inhibición enzimática puede actuar sobre los mecanismos de transcripción y traducción, promoviendo o impidiendo la liberación de enzimas necesarias para determinados procesos, lo que puede tener efectos a largo plazo. Además, la inhibición enzimática es importante en la acción de drogas y toxinas, que frecuentemente ejercen sus efectos inhibiendo enzimas específicas. Los inhibidores pueden ser clasificados en dos categorías principales: Inhibidores irreversibles Se unen covalentemente a la enzima, causando una pérdida irreparable de la actividad catalítica. Estos inhibidores suelen ser tóxicos para las células y pueden ser causados por sustancias como iones de metales pesados, agentes alquilantes y gases tóxicos nerviosos. Inhibidor Reversible Se une temporalmente a la enzima, impidiendo su función normal solo mientras dura la unión. Puede ser competitivo, no competitivo o acompetitivo.  Inhibidor Competitivo Se une al sitio activo de la enzima y compite directamente con las moléculas de sustrato por el mismo sitio. Esto reduce la actividad de la enzima hasta el punto en que los sitios activos de las moléculas de enzima pueden tener unidas, en cualquier momento, moléculas del inhibidor en lugar de moléculas del sustrato. Esta inhibición es revertida o eliminada al aumentar la concentración de sustrato natural, ya que este desplaza al inhibidor del sitio catalítico de la enzima. Efectos en la Cinética Enzimática El inhibidor competitivo aumenta el valor de Km, lo que significa que disminuye la afinidad de la enzima por el sustrato. Sin embargo, no modifica el valor de Vmax, que permanece constante. Esto se refleja en la gráfica de la cinética enzimática, donde se observa que el punto de corte con el eje Y (Vmax) no cambia, pero el valor de Km se hace mayor. Patrón de Inhibición Competitiva El patrón de inhibición competitiva se caracteriza por un aumento en el valor de Km, lo que se refleja en una curva de cinética enzimática que se desplaza hacia arriba y hacia la izquierda. Esto significa que la enzima necesita una mayor concentración de sustrato para alcanzar la misma velocidad de reacción que antes de la inhibición.  Inhibidor no Competitivo Se une a la superficie de la enzima en una posición diferente del sitio activo. Esto significa que no bloquea la unión del sustrato, pero sin embargo inhibe la actividad de la enzima porque la unión del inhibidor con su sitio específico reduce enormemente o incluso suprime la actividad catalítica en el sitio activo. Efectos en la Cinética Enzimática El inhibidor no competitivo disminuye el valor de Vmax, lo que significa que la enzima no puede formar sustrato en producto. Esto se debe a que la unión del inhibidor reduce la actividad catalítica en el sitio activo, lo que es como si hubiera menos enzima funcional. Sin embargo, la enzima sigue teniendo la misma afinidad por el sustrato. Patrón de Inhibición no Competitiva El patrón de inhibición no competitiva se caracteriza por un cambio en el valor de Vmax, mientras que el valor de Km permanece constante. Esto se refleja en una curva de cinética enzimática donde el corte con el eje Y (Vmax) varía, mientras que el corte con el eje X (Km) permanece igual. Esto indica que la enzima no puede formar sustrato en producto debido a la inhibición, pero sigue teniendo la misma afinidad por el sustrato.   Inhibidor Acompetitivo Se une directamente al complejo enzima-sustrato, pero no a la enzima libre. Este tipo de inhibidor distorsiona el sitio activo de la enzima, lo que resulta en la inactivación catalítica de la enzima. A diferencia de los inhibidores competitivos y no competitivos, en la inhibición acompetitiva el inhibidor y el sustrato no compiten entre sí. Efectos en la Cinética Enzimática En la inhibición acompetitiva, tanto Km como Vmax disminuyen. Km disminuye debido al aumento de la afinidad de la enzima por el sustrato, lo que dificulta la disociación del complejo enzima-sustrato y evita la formación de productos. Vmax disminuye porque la presencia del inhibidor inactiva la enzima, reduciendo su capacidad catalítica. Patrón de Inhibición Acompetitiva En el patrón de inhibición acompetitiva, se observa que tanto el corte con el eje Y (Vmax) como el corte con el eje X (Km) varían. Esto significa que la presencia del inhibidor afecta tanto la velocidad máxima alcanzada por la enzima como la concentración de sustrato necesaria para alcanzar la mitad de la velocidad máxima. La inhibición acompetitiva es un fenómeno complejo en el que el inhibidor se une específicamente al complejo enzima-sustrato, alterando la cinética de la reacción enzimática. Un dato relevante es que los antiinflamatorios no esteroideos (AINEs) como la aspirina, ibuprofeno, diclofenaco, ketorolaco, paracetamol, entre otros, son todos inhibidores de la ciclooxigenasa, una enzima que promueve la formación del ácido araquidónico, desencadenando la producción de prostaglandinas y tromboxano, mediadores inflamatorios. Mecanismo de Acción: Aspirina: Actúa como un inhibidor irreversible de la ciclooxigenasa, bloqueando de forma permanente la actividad de la enzima. Ibuprofeno: Funciona como un inhibidor competitivo de la ciclooxigenasa, compitiendo con el sustrato por el sitio activo de la enzima. Paracetamol: Actúa como un inhibidor no competitivo de la ciclooxigenasa, interfiriendo con la actividad enzimática sin competir directamente con el sustrato. Es importante destacar que, con los años, en los consensos internacionales, el paracetamol ha sido excluido de la categoría de AINEs debido a su acción antiinflamatoria limitada o nula, a pesar de su efecto analgésico y antipirético. LA ACTIVACIÓN PROTEOLÍTICA Es un mecanismo por el cual las proenzimas o zimógenos, que son precursores enzimáticos inactivos, se activan mediante modificaciones covalentes irreversibles. Este proceso es crucial para regular la actividad de ciertas enzimas, especialmente las proteasas. Zimógenos  Los zimógenos son precursores enzimáticos inactivos que requieren de una proteasa para su activación.  La proteasa rompe uno o más enlaces peptídicos del zimógeno, provocando cambios estructurales que exponen el sitio activo, previamente oculto.  Todas las enzimas activadas por proteólisis son proteasas, ya que sus sustratos son otras proteínas. Necesidad de mantener las proteasas inactivas  A pesar de la especificidad de las enzimas, las proteasas pueden reconocer ciertos enlaces peptídicos en diversas proteínas.  Sin embargo, las proteasas no pueden distinguir si deben actuar sobre una proteína externa o una proteína interna.  Mantener las proteasas en forma de zimógenos evita un desequilibrio molecular causado por una activación prematura. Activación e inactivación de zimógenos  Cuando un zimógeno es activado por proteólisis, solo puede ser desactivado por inhibidores específicos.  Debido a los cambios estructurales, el zimógeno activado no puede volver a su forma inactiva por sí solo. Por ejmplo, el quimotripsinógeno es la forma inactiva de la enzima quimotripsina, representada por una cadena peptídica de 245 aminoácidos. Cuando el quimotripsinógeno experimenta un rompimiento proteolítico entre los aminoácidos 15 y 16, catalizado por la tripsina, se forma la quimotripsina activa. Posteriormente, la quimotripsina sufre otras modificaciones que resultan en la formación de la alfa-quimotripsina. En el proceso de activación y transformación de la quimotripsina, se generan cambios estructurales y modificaciones que conducen a la formación de la alfa-quimotripsina. En este estado activo, la alfa-quimotripsina está compuesta por tres cadenas peptídicas unidas entre sí por puentes disulfuro. Estos puentes disulfuro, que antes eran intracatenarios (dentro de la misma cadena) en el quimotripsinógeno, ahora son intercatenarios (entre diferentes cadenas) en la alfa-quimotripsina, lo que contribuye a su estructura y función activa como enzima. Importancia de la activación proteolítica  La activación proteolítica es un mecanismo común para regular la actividad de muchas enzimas, especialmente proteasas.  Mantener las proteasas en forma de zimógenos inactivos evita la digestión no deseada de proteínas.  La activación ocurre solo cuando es necesaria, como en el caso de la digestión de alimentos por parte de la quimotripsina. ENZIMAS ALOSTÉRICAS Las enzimas alostéricas son proteínas que constan de más de una cadena peptídica. Están formadas por dos subunidades: una con actividad catalítica que contiene el sitio activo donde se unen los sustratos, y otra con actividad regulatoria donde se unen los efectores alostéricos. Un ejemplo de este tipo de enzima es la hexoquinasa, que consta de dos subunidades: una catalítica que se une a la glucosa y al ATP, y otra reguladora donde se unen los efectores alostéricos.  Efector alostérico positivo: Provoca la activación de la enzima alostérica, incrementando su actividad enzimática.  Efector alostérico negativo: Inhibe o disminuye la actividad de la enzima alostérica. En la representación visual, se observa la subunidad catalítica (C) que se une al sustrato (triángulo) en el sitio activo. A su vez, se muestra la subunidad reguladora (R) donde se une el modulador alostérico (círculo), que puede actuar como un efector alostérico positivo o negativo, dependiendo de si activa o inhibe la actividad enzimática. Las enzimas alostéricas exhiben una cinética sigmoidea, que se asemeja a una curva en forma de S, en contraste con la cinética hiperbólica de las enzimas simples. Esta cinética sigmoidea refleja la activación secuencial de las subunidades que componen la enzima alostérica. En este tipo de enzimas, se observan cambios en la velocidad de reacción y en los valores de K0.5 (equivalente a Km en enzimas alostéricas) y Vmax en presencia de efectores alostéricos.  Enzima alostérica sin efectores alostéricos: Representada por la línea central en la gráfica, muestra la actividad basal de la enzima sin la presencia de efectores alostéricos.  Enzima alostérica con efector alostérico positivo: La curva a la izquierda indica que la enzima es más activa en presencia de un efector alostérico positivo. Con bajas concentraciones de sustrato, se alcanza la mitad de la velocidad máxima (K0.5) más rápidamente, lo que resulta en una mayor velocidad de reacción y una Vmax más rápida.  Enzima alostérica con efector alostérico negativo: La curva a la derecha muestra que la enzima es menos activa en presencia de un efector alostérico negativo. Se requieren concentraciones más altas de sustrato para alcanzar la mitad de la velocidad máxima (K0.5), lo que resulta en una disminución de la velocidad de reacción y una Vmax más lenta. En resumen, la cinética sigmoidea de las enzimas alostéricas refleja la modulación de su actividad en presencia de efectores alostéricos, lo que afecta tanto la velocidad de reacción como los valores de K0.5 y Vmax. REGULACIÓN ALOSTÉRICA: Homoalosterismo  Cuando el sustrato se une a uno de los sitios activos de una enzima alostérica, se produce un cambio conformacional en la enzima.  Este cambio conformacional se transmite a las demás subunidades, induciendo un estado activo en el resto de las subunidades.  Como resultado, la efectividad de la enzima aumenta, siguiendo un efecto cooperativo.  Cada subunidad adicional recibe el sustrato con mayor facilidad que la anterior, lo que acelera la activación de la enzima. Heteroalosterismo  En este caso, cada subunidad de la enzima alostérica cuenta con un sitio alostérico diferente al sitio activo.  Estos sitios alostéricos pueden unir diferentes moléculas reguladoras, ya sean activadores o inhibidores.  La unión de estas moléculas reguladoras a los sitios alostéricos induce cambios conformacionales en la enzima.  Estos cambios conformacionales pueden alterar la afinidad de la enzima por el sustrato o la eficiencia catalítica, modulando así su actividad. MODIFICACIONES COVALENTES DE LAS ENZIMAS: Las modificaciones covalentes de las enzimas representan un mecanismo crucial para la regulación de su actividad y función en los procesos biológicos. Estas modificaciones implican cambios en la estructura química de las proteínas enzimáticas, alterando su comportamiento y adaptándolas a las necesidades celulares. 1. Fosforilación: La adición o eliminación de grupos fosfato a residuos de aminoácidos específicos, como serina, treonina, tirosina o histidina, es una de las modificaciones covalentes más comunes en las enzimas. La fosforilación generalmente activa las enzimas, aunque en algunos casos puede inhibirlas. Un ejemplo notable es la regulación del complejo piruvato- deshidrogenasa, donde la fosforilación y desfosforilación controlan el paso de piruvato a acetil- CoA en el ciclo de Krebs. 2. Adenilación: La unión covalente de residuos de adenosin monofosfato (AMP) a residuos de tirosina en la enzima. Esta modificación, que requiere ATP, generalmente activa las enzimas y juega un papel importante en la señalización celular. 3. Uridilación: Similar a la adenilación, la uridilación implica la unión de uridin monofosfato (UMP) a residuos de tirosina. Esta modificación, que requiere UTP, también afecta la actividad enzimática y está involucrada en la regulación de procesos celulares. 4. Metilación: La transferencia de grupos metilo a residuos de glutamato (Glu) es una modificación covalente menos frecuente. Este proceso, que requiere S-adenosil metionina  (SAM) como donante de metilo, puede activar o inhibir enzimas dependiendo del contexto específico. 5. ADN ribosilación: Una modificación covalente única que implica la adición de una cadena corta de ADN a residuos de aminoácidos como arginina, cisteína, glicina o histidina. Esta modificación drástica altera la estructura y función de la enzima, transformándola en una entidad con propiedades completamente diferentes. Importancia de las Modificaciones Covalentes: Las modificaciones covalentes de las enzimas brindan un nivel adicional de control y flexibilidad en la regulación de los procesos biológicos. Estas modificaciones permiten a las células responder rápidamente a cambios en el entorno, ajustando la actividad enzimática para satisfacer las demandas específicas del momento. Ejemplos de la Importancia:  Cascada de señalización: Las modificaciones covalentes son esenciales para las cascadas de señalización celular, donde una serie de enzimas se fosforilan o desfosforilan sucesivamente, amplificando y transmitiendo señales intracelulares.  Metabolismo: La regulación de las vías metabólicas depende en gran medida de las modificaciones covalentes de las enzimas clave. Por ejemplo, la glucólisis, la síntesis de proteínas y el ciclo de Krebs están controlados por fosforilación y desfosforilación de enzimas específicas.  Expresión génica: Las modificaciones covalentes de las histonas, proteínas que empaquetan el ADN, pueden influir en la expresión génica, controlando qué genes se transcriben y traducen en proteínas.