enzimasenzimas. ¿qué sabes de las enzimas? ¿qué las estructura? ¿cuál es su importancia?...

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ENZIMASENZIMASENZIMASENZIMAS

¿Qué sabes de las enzimas?

¿Qué las estructura? ¿Cuál es su importancia? ¿Para que sirven? ¿Cómo funcionan? ¿Qué tipos existen?

RECORDAR

Reacciones químicas Energía Romper

enlaces

Moléculas participantes

necesitan

para

de

Energía de Activación

denominada

Concepto de catalizadorConcepto de catalizadorUn catalizadorUn catalizador

sustancia sustancia

es una

que acelera una

reacción químicareacción química

hasta hacerla

instantánea o casi instantánea

instantánea o casi instantánea

Un catalizador acelera la reacción al

disminuir la energía de activación.

Un catalizador acelera la reacción al

disminuir la energía de activación.

RECORDAR

Concepto de EnzimaConcepto de EnzimaQuímicamente corresponden a

proteínas globulares (en su mayoría).

Químicamente corresponden a

proteínas globulares (en su mayoría).

Se conocen como Biocatalizadores.Se conocen como

Biocatalizadores.

Aceleran la velocidad de las reacciones químicas. No modifican el sentido de los

equilibrios químicos.

Aceleran la velocidad de las reacciones químicas. No modifican el sentido de los

equilibrios químicos.

Características…

No sufren cambios durante la reacción.No sufren cambios durante la reacción.

Son especificas a un sustrato.

Son especificas a un sustrato.

Actúan a cierta temperatura y

condiciones de pH.

Actúan a cierta temperatura y

condiciones de pH.

Son las unidades funcionales del

metabolismo celular

Son las unidades funcionales del

metabolismo celular

…Características

no son consumidas en la reacción, son

REUTILIZABLES.

ENZIMAS

Son un tipo de proteínas.

Aceleran la velocidad de las reacciones químicas que ocurren en las células.

Son altamente específicas respecto del tipo de reacción

Nomenclatura enzimática

La mayoría se denominan con la terminación “asa”, según el tipo de reacción que catalizan.

Principales tipos de enzimas Oxidorreductasas: Reacción de transferencia

de electrones. Transferasas: Transferencia de un grupo de

átomos desde una molécula a otra. Hidrolasas: Ruptura de enlaces con

participación de agua (hidrólisis). Liasas: Ruptura de enlaces mediante

mecanismos distintos a la hidrólisis. Isomerasas: Interconverción de un isómero

en otro. Ligasas: Formación de enlaces con aporte de

energía por ATP.

Con respecto a las enzimas: La actividad enzimática depende de

su estructura química. El sitio activo es el punto de unión

entre la enzima y el sustrato.

El sustrato El sustrato

se une a la

enzimaenzima

a través de

numerosas interacciones

débiles

numerosas interacciones

débiles

como son

puentes de hidrógenopuentes de hidrógeno electrostáticaselectrostáticas hidrófobashidrófobas

en un lugar específico

sitio activositio activo

Enzima

sustrato

Sitio activoSitio activo

Sitio activoSitio activo

es una

pequeña porción

pequeña porción

de la

enzimaenzima

constituído por

serie de aminoácidos

serie de aminoácidos

que interaccionan con el

sustratosustrato

Enzima

sustrato

Sitio activoSitio activo

Enzima

sustrato

ENZIMA Y SITIO ACTIVO

SITIO ACTIVOSUSTRATO

ENZIMA

Con respecto a las enzimas

En algunos casos la actividad enzimática depende de un cofactor

- Holo enzima: Enzima+cofactor : presenta mayor actividad enzimática.

- Apoenzima: Enzima – cofactor: presenta muy baja actividad enzimática

Tipos de cofactores:

Inorgánicos: Iones simples Zn2+, Mg2+, Mn2+, Fe2+, Cu2+.

Orgánicos: se denominan coenzimas y son vitaminas o sustancias derivadas de ellas.

Función de un cofactor:

Alterar la estructura tridimensional de una proteína o la unión del sustrato.

Participa en la reacción total como otro sustrato

Reacción enzimática

Enzima + sustrato

Complejo enzima-sustrato

producto + Enzima

Reacción enzimática

Enzima inactiva

sustrato

Enzima

productos

Coenzima

Centro activo

Mecanismo de actuación enzimática:

1) Se forma un complejo: enzima-sustrato o sustratos.

2) Se une la coenzima a este complejo.

3) Los restos de los aminoácidos que configuran el centro activo catalizan el proceso. Para ello debilitan los enlaces necesarios para que la reacción química se lleve a cabo a baja temperatura y no se necesite una elevada energía de activación.

4) Los productos de la reacción se separan del centro activo y la enzima se recupera intacta para nuevas catálisis.

5) Las coenzimas colaboran en el proceso; bien aportando energía (ATP), electrones (NADH/NADPH) o en otras funciones relacionadas con la catálisis enzimática

¿Cómo actúan las enzimas?

Se explica su actuar a través de 2 modelos o mecanismos.

a) Modelo llave cerradura

b) Modelo de encaje inducido

a) Modelo llave cerradura

Compara al sustrato con una cerradura y a la enzima con la llave.

Se produce un ajuste altamente específico.

Los diente de la llave se corresponde con el centro activo de la enzima.

Mecanismo de llave cerradura

Se agrega en el ejemplo un cofactor

b) Modelo de encaje inducido

Al unirse el sustrato adecuado a la enzima se induce un cambio en la estructura de ésta.

Se produce una reorientación de los grupos enzimáticos.

Una vez realizada la reacción la enzima recupera su forma inicial y los productos son liberados.

Mecanismo de encaje inducido

ENCAJE INDUCIDO

Modelos de acción enzimática.Modelos de acción enzimática.

El siguiente gráfico muestra como baja la energía de activación al ocurrir una reacción química con presencia de enzima

Las enzimas tienen un pH y una temperatura óptimos para funcionar

Cualquier factor externo que altere los rangos de T o pH va a modificar la actividad de la enzima.

Condiciones que requiere la actividad Condiciones que requiere la actividad enzimáticaenzimática

Temperatura Enzima Temp. Ópt.

(oC)

Mamíferos 37

Bacterias y algas aprox. 100

Bacterias Árticas aprox. 0

Bacterias en muestra de hielo antigua

A medida que la temperatura va aumentando progresivamente hasta llegar a la temperatura optima, la velocidad en que la enzima cataliza una reacción

también aumenta

A medida que la temperatura va aumentando progresivamente hasta llegar a la temperatura optima, la velocidad en que la enzima cataliza una reacción

también aumenta

Al aumentar la temperaturasobre su temperaturaoptima, la actividadenzimática disminuyeporque se dificulta la uniónenzima-sustrato.

-Si se sobrepasan los 50ºC,ocurre unadesnaturalización de lasproteínas.

pH

Pepsina 1.5

Tripsina 7.7

Catalasa 7.6

Enzima pH óptimo

Condiciones que requiere la actividad Condiciones que requiere la actividad enzimáticaenzimática

La actividad enzimática es eficaz dentro de un rango de pH que depende del tipo de enzima y de su sustrato.

Valores que traspasen este rango pueden causar desde la alteración del sitio activo hasta la desnaturalización de la enzima.

Y AHORA A TRABAJAR EN TU GUIA !!!!!!!!

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