Download 9. ENZIMAS clase 9

07/04/2014
Bioquímica
Facultad de Enfermería
Universidad de la República
ESFUNO 2014
Amalia Ávila
ENZIMAS
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Catalizadores biológicos: aceleran la velocidad de las reacciones (106 – 1014 veces).
En su gran mayoría proteínas (excepto las ribozimas).
La actividad catalítica depende de la integridad de su estructura nativa, así como del
pH y la temperatura.
Estructura:
– Componente proteico (apoenzima)
– Cofactores (iones inorgánicos como Fe2+, Mg2+, Zn2+)
– Coenzimas (complejo orgánico o metaloorganico (NAD, FAD, hemo, etc)
– Apoenzima+coenzima o cofactor = holoenzima
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Nomenclatura: se adiciona el sufijo “asa” al nombre del sustrato o de la reacción que
cataliza.
Ej: Glucoquinasa: transferencia de grupo fosfato (kinasa) del ATP a la glucosa.
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¿Cómo funcionan las enzimas?
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Las enzimas aceleran la velocidad de las reacciones sin alterar los
equilibrios de reacción.
El papel de un catalizador consiste en reducir el valor de ΔG0‡ (energía
estándar de activación) al facilitar la formación del estado de transición (o
un estado similar).
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El sitio activo de una enzima es complementaria al
estado de transición del sustrato
Energía de fijación (ΔGB)
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La energía de fijación proporciona catálisis y especificidad
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Barreras físicas y termodinámicas para las reacciones:
– Entropía
– Capa de hidratación en los solutos
– Distorsiones electrónicas y/o estructurales que deben sufrir los sustratos
durante la reacción.
– Alineamiento de grupos funcionales en la enzima.
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Las enzimas ayudan a superar estas barreras:
– Orientación y fijación de sustratos en el sitio activo
– Desolvatación de los sustratos (al formar interacciones con grupos
funcionales de la enzima)
– La energía de fijación se utiliza para compensar distorsiones y tensiones de
los sustratos durante la reacción.
– La unión del sustrato puede determinar cambios conformaciones en la
enzima que disponen sus grupos funcionales con la orientación correcta
para reaccionar (encaje inducido)
– El encaje inducido permite la formación de interacciones adicionales en el
estado de transición (incremento de la capacidad catalítica)
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Cinética enzimática
Ecuación de
Michaelis-Menten
Gráfico de dobles recíprocos
Linealización Line Weaver-Burk
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Efecto del pH y la temperatura sobre la
actividad enzimática
Inhibición reversible
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Inhibición irreversible
Se unen a un grupo esencial para la catálisis inactivándolo o destruyéndolo.
Estos inhibidores habitualmente se unen mediante enlaces covalentes a la enzima.
Inhibidores suicidas: se activan una vez que se unen al sitio activo de la enzima
Ejemplo: Aspirina (AAS) inhibidor irreversible de COX
Enzimas reguladoras: modulación alostérica
•Los efectores alestéricos pueden ser:
•Positivos
•Negativos
•2 tipos de enzimas alostéricas
•Homotrópicas
•Heterotrópicas
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Retroalimentación negativa
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Modulación covalente
Regulación covalente de glucógeno fosforilasa
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Zimógenos
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Se secretan como formas inactivas que se activan por proteólisis limitada
de un fragmento de la cadena de longitud variable.
Ejemplos: enzimas digestivas, cascada de la coagulación.
Isoenzimas (isoformas)
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Diferentes formas de la misma enzima (catalizan la misma reacción)
Habitualmente con localizaciones subcelulares o tisulares diferentes.
Difieren en secuencia, cinética, cofactores, regulación
LDHm (M4), LDHh (H4), en otros tejidos (M3H, M2H2, MH3)
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