Parte de las Redes Temáticas de Investigación

Enzimas: aceleradores de reacciones químicas en las células y en la industria

0 12 enero, 2015

Por: Dra. Marcela Aceves Fuente Original: http://www.revista.unam.mx/vol.15/num12/editorial/ Las enzimas son macromoléculas de naturaleza proteica cuya función en los seres vivos es catalizar reacciones químicas, de manera que éstas ocurran en un tiempo adecuado para sustentar la vida. Dentro de las células ocurren miles de reacciones, por lo que existe un número igual de enzimas, aunque no todas se encuentran presentes de forma simultánea. Las enzimas son selectivas: pueden reconocer, entre cientos de moléculas, al compuesto (llamado sustrato) que se va a transformar en un compuesto nuevo (producto). Algunas pueden hacer que la velocidad de reacción sea de 106 s-1, es decir, que se formen un millón de moléculas de producto por segundo. Las más eficientes que se conocen pueden aumentar la velocidad a más de 1017 veces. Además, las enzimas pueden funcionar fuera de las células (in vitro), por lo que desde hace siglos se hace uso de ellas para catalizar reacciones que benefician al hombre. En este número, dedicado a este tema, expertos mexicanos participan con artículos que tratan sobre la naturaleza de estos sorprendentes catalizadores, cómo podemos modificarlos para aprovechar mejor sus propiedades y por qué esta manipulación se considera apegada a los principios de la química verde. Elegimos incluir revisiones sobr

0 11 enero, 2015

Por: Joaquín Ramírez Ramírez, Marcela Ayala Aceves Fuente original: http://www.revista.unam.mx/vol.15/num12/art91/ Joaquín Ramírez Ramírez, Marcela Ayala Aceves

Introducción

Si pudiéramos describir nuestra existencia en términos de reacciones químicas, usaríamos la palabra “autocatalítica”. A cada instante, dentro de nuestro organismo ocurren cientos de reacciones químicas necesarias para la vida, que deben ocurrir en una escala de tiempo razonable. Por ejemplo, todos hemos escuchado que los carbohidratos (o azúcares) tienen muchas calorías y que nos dan mucha energía. En efecto, un azúcar muy simple, como la glucosa, nos puede proporcionar una gran cantidad de energía al oxidarse o “quemarse” hasta formar dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O); puede producir hasta 3.8 kcal/g de glucosa, ¡lo que equivale a la energía suficiente para mantener encendida una pequeña lámpara de 1 watt durante más de un mes! Entonces, ¿por qué no vemos que el azúcar de mesa se transforma violentamente en CO2 y H2O al estar en contacto con el aire, liberando energía? La razón es que a temperatura ambiente, esta transformación ocurre a una veloc

0 10 enero, 2015

Por: Leticia Casas Godoy, Georgina Coral Sandoval Fabián fuente original: http://www.revista.unam.mx/vol.15/num12/art95/

Residuos agroindustriales

Introducción

La industria agrícola y todas las industrias de transformación que se derivan de ella generan grandes cantidades de residuos agroindustriales. Estos se pueden definir como todos aquellos materiales con contenido orgánico que se generan a partir de un proceso agrícola, su procesamiento o su comercialización. Por ejemplo, la producción y procesamiento de frutas y cereales ha crecido a nivel mundial, por lo que la generación de estos residuos sigue en aumento. En las últimas décadas, los investigadores han trabajado en técnicas para el aprovechamiento y la valorización de los residuos agroindustriales, utilizando principalmente técnicas biotecnológicas. Una de las más prometedoras en este ámbito es el uso de enzimas para su procesamiento y extracción de productos de alto valor agregado.

Residuos agroindustriales

Los residuos agroindustriales se caracterizan por no ser de interés en el proceso que los generó, pero pueden utilizarse o transformarse para generar un producto con valor comercial (SAVAL, 2012). Las tecnologías actuales deben ser capaces de recuperar, reciclar y dar sustentabilidad a la obtención de ingredientes de alto valor agregado (GALANAKIS, 2012)

0 7 enero, 2015

Por: María Elena Rodríguez Alegría, Edmundo Castillo Rosales Fuente Original: http://www.revista.unam.mx/vol.15/num12/art96/

Introducción

Las enzimas son proteínas especializadas capaces de acelerar la velocidad de una reacción química, promoviendo así la transformación de diferentes moléculas en productos específicos. La alta especificidad con la que se llevan a cabo dichas transformaciones, el volumen reducido de desechos que generan dichos procesos y las condiciones poco agresivas en las que se operan, han permitido que estos biocatalizadores se posicionen como elementos preponderantes en diversos sectores industriales. En efecto, se considera que en aquellos sectores industriales en donde está involucrada al menos una reacción química, existe la posibilidad de integrar una enzima al proceso de transformación. No obstante que las enzimas se han utilizado desde hace varios siglos en industrias como la cervecera, láctea, de panificación o peletera, es hasta finales del siglo XIX y principios del XX que se establece su naturaleza o mecanismo de acción. De hecho, aun cuando la compañía Röhm (Alemania) utilizó por primera vez en 1914 la enzima tripsina en la industria de detergentes, la naturaleza proteica de las enzimas fue probada hasta 1926 por Sumne

0 7 enero, 2015

Por: Eduardo Torres Ramírez, Alia Méndez Albores Fuente Original: http://www.revista.unam.mx/vol.15/num12/art97/

Introducción

Como se describió en el artículo introductorio de este número, las enzimas son catalizadores biológicos producidos por los seres vivos para acelerar las reacciones bioquímicas. Esa capacidad es explotada por el hombre para generar diversos bienes y servicios, entre ellos, la detección de moléculas de un cierto compuesto, saber si está presente o no en determinado ambiente, y en qué concentración está. Los biosensores, por otro lado, son dispositivos que proporcionan información cualitativa, cuantitativa o semicuantitativa del medio ambiente que lo rodea a partir de reacciones bioquímicas específicas. De acuerdo con la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC, por sus siglas en inglés), un biosensor es un dispositivo que usa reacciones bioquímicas específicas mediadas por enzimas, anticuerpos, organelos, tejidos o células completas para detectar compuestos químicos usualmente por señales eléctricas, térmicas u ópticas (FLORINEL, 2012). Los elementos biológicos mencionados funcionan como elementos de reconocimiento, es decir, entran en contacto directo con el compuesto químico que nos interesa detectar (llamado analito), generando un cambio particular que otro componente del sensor, el eleme