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METABOLISMO. Principales nutrientes de autótrofos y heterótrofos.
Catabolismo. Anabolismo. ENZIMAS: Naturaleza Química.
Propiedades Generales. Nomenclatura y Clasificación. Coenzimas y
Grupos Prostéticos. Actividad Enzimática: Unidad de enzimaActividad específica- Actividad molecular. Conceptos de afinidad y
cooperatividad enzimática. Factores que afectan la actividad
enzimatica: pH, T, [S], [Enzima]. Inhibidores naturales de la
actividad enzimática. Mecanismo de regulación metabólica:
Inhibición y activación por sustrato, niveles enzimáticos,
modulación de la actividad de enzimas. Regulación Enzimática:
Enzimas alostéricas (propiedades y cinética). Modulación Covalente.
Zimógenos. Isoenzimas: Propiedades e importancia.
POR ENLACE COVALENTE
-Quimotripsina
DIPFP*
INHIBICION
IRREVERSIBLE
-Acetilcolinesterasa
Penicilina
Transpeptidasa
INHIBIDOR SUICIDA
Alopurinol
Xantina oxidasa
COMPETITIVA
INHIBICION
REVERSIBLE
NO COMPETITIVA
ACOMPETITIVA
*DIPFP: Diisopropilflúorfosfato
INHIBICION IRREVERSIBLE
Por unión covalente del inhibidor
COOH3N+
C H
CH2OH
Serina
- Acetilcolinesterasa
- Quimotripsina
Enzima
inactivada
Diisopropilfluorfosfato (DIPFP)
Inhibición irreversible- Inhibidor suicida
Se une al sitio activo de la enzima y ésta cataliza la modificación
del inhibidor a otro compuesto que permanece unido a la enzima.
Ejemplo: inhibición de la Xantino Oxidasa
El ALOPURINOL es un inhibidor suicida que actúa sobre la
enzima xantina oxidasa (degradación de purinas). Se forma el
oxopurinol el cual queda unido a la enzima.
INHIBICION REVERSIBLE
Succinato + FAD+
Succinato
deshidrogenasa
Fumarato + FADH2
COO(CH2)2
COO-
COO-
CH2
COOMalonato
1/Vmax
-1/Km -1/Kmi
INHIBICION REVERSIBLE
1/Vmaxi
1/Vmax
-1/Km
INHIBICION REVERSIBLE
acompetitivo
-1/Vmaxi
-1/Vmax
-1/Kmi -1/Km
La/s sustancia/s sobre la/s cual/es actúa/n se denomina/n
SUSTRATO (S).
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
SITIO DE UNION AL SUSTRATO (Sitio Activo)
Uniones no Covalentes: Puente de hidrógeno
Hidrofóbicas
Electrostáticas
Enz
S

ESPECIFICIDAD DE SUSTRATO. Estereoespecificidad y
especificidad geométrica.

NECESITAN DE FACTORES NO ENZIMATICOS (cofactores):
inorgánicos (metales) u orgánicos (Coenzimas)

SON REGULABLES. Las enzimas hacen que ocurra la reacción
necesaria, en el lugar adecuado y en el momento preciso, por
lo tanto, deben estar reguladas. Dicha regulación se da a 3
niveles: a nivel de su síntesis, de su actividad y de su
degradación.
REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE LAS ENZIMAS
REGULACION ALOSTERICA
REGULACION COVALENTE
ENZIMA
MODULADORES POSITIVOS
Enzima
1
MODULADORES NEGATIVOS
Enzima
2
Enzima
3
Enzima
4
ENZIMAS ALOSTERICAS
Sitio
alostérico
Sitio
catalítico
PROPIEDADES DE LAS ENZIMAS
ALOSTERICAS

Poseen un sitio de unión a un metabolito regulador o
modulador (sitio alostérico).

La unión del modulador a la enzima es de carácter reversible
y no covalente.

Son homotrópicas o heterotrópicas.

En general poseen dos o más sitios reguladores.

La mayoría posee dos o más cadenas polipeptídicas o
subunidades.

En general tienen un comportamiento cinético sigmoideo
POSITIVA
HOMOTROPICA
Velocidad de reacción
Enzimas que siguen la cinètica
de Michaelis-Menten (Micaeliana)
muestran una curva hiperbólica.
Las enzimas alostéricas
muestran una curva
sigmoidea
Sustrato
Modulador (+)
Modulador (-)
X
v
Aspartato (mM)

Hexoquinasa, Fosfofructoquinasa y Piruvato Quinasa

AcetilCoA carboxilasa
Biosíntesis de lípidos

Aspartato Transcarbamilasa

Glutamato Deshidrogenasa
Biosíntesis de nucleótidos pirimidínicos
Degradación de
aminoácidos

Citrato sintasa, isocitrato y a-cetoglutarato
deshidrogenasas
Ciclo de Krebs
Vía glicolítica
•Por union covalente de grupos (fosfatos, adenilatos, etc.)
•Intervienen enzimas: quinasas, fosfatasas, adenil
transferasas.
•La unión del grupo puede activar o inhibir la enzima por
un cambio conformacional
Quinasa
Fosforilación
Adenilación
ADP-Ribosilación
COOH3N+
C H
HO-CH2
Ser
Ser
CH2OH
(Cadena lateral de Ser)
Fosforilasa b
(menos activa)
Serina
Fosforilasa
quinasa
P -O-CH2
Fosforilasa
fosfatasa
ATP
2 Pi
ADP
2 H2 O
Ser
Ser
Fosforilasa a
CH2- HO
CH2- O- P

Enzimas inactivas se convierten en enzimas activas
por eliminación de una cadena peptídica.
ZIMOGENOS

Por ej., las enzimas digestivas: pepsinógeno y
quimotripsinógeno se convierten en las enzimas
activas pepsina y quimotripsina, respectivamente,
luego de la proteólisis de un péptido.
 Diferentes formas moleculares de una
misma enzima.
 Son sintetizadas por genes diferentes
 Tienen diferente composición aminoacídica
por lo que pueden separarse por electroforesis.
Catalizan la misma reacción.
Ejemplo de isoenzimas:
Hexoquinasa
GLUCOSA
MANOSA
ATP
GALACTOSA
GLUCOSA-6P
MANOSA-6P
ADP
GALACTOSA-6P
Glucoquinasa
GLUCOSA
ATP
GLUCOSA-6P
ADP
Glucosa + ATP
Vo (o Act. Enz.)
GQ
HQ
Glucosa-6-P + ADP
Vmax GQ
Glucoquinasa
= Reacción
≠ Vmax
≠ Km
≠ Afinidad por el sustrato
Vmax GQ
2
Vmax HQ
Hexoquinasa
Vmax HQ
2
Km. HQ
Km. GQ
[glucosa] mmol/l
 Las isoenzimas puede localizarse en diferentes
compartimentos de la célula ó en diferentes tejidos.
Ej. fumarasa y malato deshidrogenasa.
Fumarasa
Malato DHasa
Malato DHasa
Fumarasa
Presenta 5 isoenzimas con distinta composición en
cuanto a sus subunidades y c/u es específica de un
tejido.
Glóbulos blancos,
Cerebro, Pulmón
Corazón, Riñón
Pulmón, Músculo
esquelético
Glóbulos rojos,
Corazón, Riñón,
Cerebro
Músculo
esquelético,
Hígado
 Dada su diferente composición aminoacídica,
poseen diferencias de carga y tamaño, lo que permite
separar las isoenzimas por electroforesis. Ej. LDH
Cátodo
Corazón,
Riñón
(H4)
Glóbulos rojos,
Pulmón, Cerebro
Hígado, Músculo
Esquelético
(M4)
ISOFORMAS
Anodo
+