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La acción de las enzimas oxidativas

En 1955 el Premio Nobel de fisiología o medicina se concedió a Axel Hugo Theodor Theorell por descubrir la naturaleza y modo de acción de las enzimas oxidativas.

Las enzimas aceleran reacciones moleculares lentas y tediosas que no ocurren espontáneamente. Son un amplio espectro de moléculas y todavía se desconoce cuantas existen. Otto Warbug, un pionero en enzimología (1) fue quién descubrió (1933-35) las enzimas oxidativas. En la década de los treinta existía un ávido interés en las reacciones de oxidación y reducción en organismos vivos, reacciones que asisten a la transducción de energía y a la transformación de metabolitos. Las enzimas oxidativas son responsables de la catálisis de estas reacciones de oxidación. Warburg hizo el enorme descubrimiento de la división y recombinación de la enzima amarilla (2). El color de la enzima amarilla se desvanece en la reducción y se rebobra en estado de oxidación, lo que lo convierte en un modelo perfecto para el estudio del modo de acción de las enzimas oxidativas.

Axel Theorell trabajó durante varios meses en el laboratorio de Warburg y pudo estudiar las reacciones de reducción de la enzima amarilla con más detalle. Para hacerlo, desarrolló una maquina de electroforesis para separar los varios componentes lipídicos de la enzima. Mediante el estudio y aislamiento de la enzima amarilla estableció que de hecho era una proteína con un peso molecular de 75.000. Era la primera vez que alguien era capaz de separar una enzima activa en sus componentes puros: una proteína y un grupo prostético o coenzima. De forma individual cada una de las partes es inactiva, pero al combinarse se restablece la actividad enzimática completa.

Los estudios químicos y físicos de la enzima amarilla que hizo Theorell lo situaron al frente de la investigación acerca de vitaminas, coenzimas y grupos prostéticos. Trabajó especialmente en el estudio de las enzimas que contenían hierro, lo que le llevó a su aislamiento, purificación y caracterización de tantas enzimas de una misma categoría como fuese posible. Estudios comparativos proporcionaron entonces conocimientos de su fisiología, especialmente de aquellos que contienen iones como coenzimas, como las hemoglobinas, los citocromos, las peroxidasas y las catalasas. Antes de que Theorell comenzara su investigación se sabía poco acerca de estas sustancias necesarias para la vida.

La parte más importante del trabajo de Theorell ha tenido que ver con la dinámica de las enzimas como la velocidad de las reacciones enzimáticas y la dirección que toman dichas reacciones en los organismos vivos. Estos experimentos no han sido únicamente esencialmente importantes sino que además pueden considerarse investigaciones modélicas en enzimología. Los estudios de Theorell han puesto el foco y han aclarado nuestra comprensión acerca de varias de las enzimas necesarias para la vida.



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