De las enzimas

Experientia docet

De las enzimas

El fisiólogo Willy Kühne propuso el nombre “enzima” en 1876 para nombrar una de las dos clases en las que se habían dividido los fermentos, los agentes del cambio químico en los organismos vivos. Con el tiempo, ambas clases terminaron llamándose enzimas.

Los fermentos se conocían desde la antigüedad. Eran los agentes que hacían que el pan subiese, que transformaban el zumo de uva en vino y los extractos de malta en cerveza. Fue Antoine-Laurent Lavoisier quien, al describir la fermentación alcohólica como una ecuación química, dio a los fermentos el estatus especial de agente, en vez de ser un constituyente del proceso.

A lo largo de los años treinta del siglo XIX los químicos localizaron varias reacciones que se activaban igualmente por cantidades muy pequeñas de una sustancia distinta de los reactivos que se transformaban en la reacción. Así, Anselme Payen y Jean-François Persoz extrajeron de semillas germinadas una sustancia capaz de convertir en azúcar dos mil veces su propio peso de almidón. La llamaron diastasa. Eilhard Mitscherlich demostró que el ácido sulfúrico que convierte el alcohol en éter no se consumía en el proceso; este mismo químico identificó muchos otros procesos , que clasificó como “ descomposición y combinación por contacto”. En 1835 Jöns Jacob Berzelius dio el nombre de catálisis al fenómeno general. Berzelius predijo que se encontrarían muchos agentes catalíticos orgánicos como la diastasa y que miles de procesos catalíticos debían tener lugar en los tejidos y fluidos de plantas y animales.

Un año después Theodor Schwann identificó un el jugo gástrico una sustancia que actuaba en cantidades muy pequeñas, en presencia de ácido, para digerir la albúmina y otros nutrientes nitrogenados. Si bien fue incapaz de aislar la sustancia, a la que llamó pepsina, demostró que sus propiedades químicas la distinguían de cualquier otra sustancia nitrogenada animal conocida. Comparando cuidadosamente las propiedades de la pepsina con el fermento alcohólico Schwann llegó a la conclusión de que se parecían tanto en su forma de actuar como para suponer que pertenecían a una clase general de fermentos orgánicos. El análisis de la acción de la pepsina de Schwann facilitó la búsqueda de otros fermentos digestivos.

Cuando Louis Pasteur afirmó que los fermentos para el alcohol, el ácido láctico y el ácido butírico requerían la presencia de organismos vivos, la definición de fermentos que Schwann había creado comparando la pepsina con el fermento alcohólico se vino abajo ya que los fermentos digestivos podían actuar fuera del cuerpo. Para distinguirlos de los fermentos “formados”, como la levadura, que parecían inseparables de los organismos mismos, se llamó fermentos “informes” a los de Pasteur hasta que Willy Kühne los llamó enzimas.

Tras la demostración por parte de Eduard Buchner de la fermentación libre de células en 1900 la distinción fue innecesaria. El nombre enzima se estableció como denominación general en los países de habla no alemana, ya que la palabra fermento se asociaba demasiado a los procesos de fermentación como para que pudiera ser un término general para los agentes catalíticos bioquímicos. En Alemania existía una palabra diferente para fermentación (Gärung) por lo que fermento se usó hasta después de la Segunda Guerra Mundial.

Los reactivos que Schwann usó para caracterizar la pepsina indicaban que podía tratarse de una sustancia de las llamadas “albuminoides” que más tarde se llamarían proteínas. Sin embargo, las cantidades extremadamente pequeñas en las que se encuentran las enzimas hicieron que fuesen extremadamente difíciles de aislar, por lo que no se les podían aplicar los ensayos específicos para identificarlas como proteínas. La situación era tal que, todavía en los años veinte del siglo XX, un bioquímico del prestigio de Richard Willstäter aún mantenía que las proteínas que se asociaban a las enzimas eran meros transportadores de pequeñas moléculas reactivas que eran las que daban la especificidad a las diferentes enzimas.

En 1930 John Northrop consiguió cristalizar la pepsina, con lo que la opinión cambió rápidamente a creer que las enzimas eran proteínas. A partir de ese momento mucho esfuerzo de investigación se ha dedicado desde entonces a demostrar que es la estructura tridimensional de estas increíblemente complejas moléculas la que otorga la exquisita especificidad de sus acciones.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

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