enzimas uan
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ENZIMAS
MAURICIO MORENO
BOGOTA
2016
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ENZIMAS
■La mayoría de las reaccionesquímicas requieren de la catálisis
en la mayoríamolécula decuya función,
de una enzima, quede los casos es unaproteína globular yes acelerar una reacción químicaespecífica ahorrando energía.
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ENZIMAS
Son catalizadores muy potentes y eficaces■
■No llevan a cabo reacciones que seanenergéticamente desfavorables.
■No modifican el sentido de los equilibriosquímicos, sino que aceleran su consecución.
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■•
ENZIMASPelícula
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ENZIMAS
■
■
■
■
■
■
■
■
Proteínas(excepto las ribozimas)
Temperatura y pH optimos
Baja concentración
No se consumen
Alta eficiencia
No subproductos
Saturación
Especificidad
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La molécula sobre la cual actúa unaenzima es llamada sustrato.
La enzima es específica para lareacción química y ella siempre seunirá por su sitio activo al sustratoformando el complejo enzima-sustrato.
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■La sacarosa undisacarido que eshidrolizado por laenzima sacarasa yproduce fructosa yglucosa comoproductos.
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TEORIA LLAVE-
CERRADURA
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■El sitio activoes flexible yajusta suconformación ala molécula desustrato,(intimo ajuste)
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Son moléculas orgánicas noproteicas que se unentemporalmente a la enzima cercadel sitio activo, su importanciacomo cofactor radica en que,algunas enzimas dependen desustancias adicionales de bajo pesomolecular para funcionar.
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VITAMINAS
Esenciales
Alimentación
Hidrosolubles y liposolubles
Precursoras de las coenzimas.
B1, B2, B3, B6, B8. B9 etc
Vitamina C
Ej.Vitamina
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CLASIFICACIÓN
■
■
■
■
■
■
1.
2.
3.
OXIDOREDUCTASAS
TRANSFERASAS
HIDROLASAS
4.LIASAS
5. ISOMERASAS
6.LIGASAS
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1.OXIDOREDUCTASAS
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OXIDOREDUCTASAS
■
■
■
■
■
Reaciones de oxidoreducción
Ejemplos:
Deshidrogenasas
Oxidadasas
Reductasas
de todo tipo
Peroxidasas■
■
■
Catalasas
Oxigenasas
Hidroxilasas
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2.TRANSFERASAS
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TRANSFERASAS
■ Transferencia de grupos de átomos intacto de unamolécula donante a
Ejemplos:
Transaldolasas
Cetolasas
Acetiltransferasas
una aceptora■
■
■
■
■
■
■
■
Glucosiltransferasas
Metiltransferasas
Quinasas
Fosforiltransferasas
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3.HIDROLASAS
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HIDROLASAS
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
Rompimiento
Ejemplos:
Esterasas
Glucosidasas
Peptidasas
Proteasas
Fosfatasas
Tiolasas
Amidasas
Desamidasas
hidrolítico de enlaces
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4.LIASAS.
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LIASAS
■ Rompimiento de C-C, C-O, C-N y otros enlaces
por medios distintos
Descarboxilasas
Aldoliasas
Cetoliasas
Hidroliasas
Deshidroliasas
Liasas
a la hidrólisis y la oxidación
■
■
■
■
■
■
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5.ISOMERASAS
![Page 26: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/26.jpg)
ISOMERASAS
■ Interconversión de diversos isómeros,
trans, L en D, aldehído en cetona
Racemasas
Cis-trans isomerasas
Oxidoreductasas intramoleculares
Transferasas intramoleculares
Epimerasas
Isomerasas
por cis en
■
■
■
■
■
■
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6. LIGASAS
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LIGASAS
■Formación de enlaces debido a lacondensación de sustancias diferentes
■Síntesis a expensasalta energía
Formación:C-O
C-S
C-N
C-C
de enlaces fosfato de
■
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FACTORES
ACTIVIDAD
AFECTAN LA
ENZIMATICA
■Temperatura
20
0
Acti
vid
ad
en
zim
ati
ca
temperatura
15
10
5
5 10 25 37 45 55 65
tempe ra tura
![Page 31: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/31.jpg)
FACTORES AFECTAN
ACTIVIDAD ENZIMATICA
■pHA
cti
vid
ad
en
zim
ati
ca
Actividad enzimatica vspH
20
15
10 Serie1
5
0
3 4 5 6 7 9 10 11 13
pH
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Factores afectan actividad
enzimatica
Ac
tivid
ad
En
zim
ati
ca
Actividad Enzimaticavs
concentración deenzima
15
10
5
0
0 2 4 6
Concentración deenzima
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Factores que afectan actividad
enzimatica
■Concentración de sustratoV
elo
cid
ad
de
la
rea
cc
ión
Grafica de Michaelis- Menten
15
10Serie1
5
0
Concentración del sustrato
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Gráfica de Michaelis-Menten
![Page 35: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/35.jpg)
![Page 36: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/36.jpg)
Ecuación de Michaelis-Menten
![Page 37: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/38.jpg)
Gráfica de Lineweaver-Burk
![Page 39: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/39.jpg)
ACTIVIDAD ENZIMATICA
■Se define la unidad de actividad
enzimática (U) como la cantidad de enzima
que cataliza la conversión de 1 µmol de
sustrato en un minuto. La actividad
específica es el número de unidades de
enzima por miligramo de proteína (U/mg
prot).
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■Katal: la cantidad de enzima que transforma
1 mol de sustrato
son 106 µmoles y
segundos, resulta
por segundo. Como 1 mol
1 minuto son 60
que 1 katal equivale a 60
x 106 U. Esta
forma que se
submúltiplos
unidad es muy grande, de
utilizan frecuentemente los
como el microkatal (µkat, 10-6
kat) o el nanokatal (nkat, 10-9 kat).
![Page 41: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/41.jpg)
■Cuando se conoce el peso molecular del
enzima puro y el número de centros activos
por molécula de enzima, las medidas de
actividad enzimática permiten calcular el
número de recambio del enzima, o sea, el
número de reacciones elementales que
realiza el enzima por cada centro activo y
por unidad de tiempo.
![Page 42: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/42.jpg)
■ Unidad Internacional= cantidad de enzima necesaria para
transformar un micromol de sustrato por minuto. 1 U= 1
μmol/min.
Actividad específica= AE= Unidades de enzima por mg prot.
totales= U/mg.
Actividad total= AT= Unidades totales de enzima en el
extracto= U.
Porcentaje de recuperación= (ATfinal/ATinicial) x 100.
Factor de purificación= AEfinal/AEinicial.
Número de recambio=
(μmoles de sustrato/min)/μmoles de enzima x sitios activos
■
■
■
■
■
■
![Page 43: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/43.jpg)
Inhibidores
■Irreversibles
■
■
■
■
Reversibles
Competitivos
Nocompetitivos
Acompetitivos
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Factores que afectan
enzimatica
actividad
■Presencia de activadores o inhibidores
Inhibición
competitiva
6
4
2
0
0 2 4 6 8-2
Concentración desustrato
Ve
loc
ida
dd
ela
rea
cc
ión
![Page 45: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/45.jpg)
Factores que afectan
enzimatica
actividad
■Presencia de activadores o inhibidores
Velocidad
s in
inhibidor
Inhibicion competitiva
3
Velocidad
con
inhibidor
2
1
Lineal
(Velocida
d s in
inhibidor)Lineal
(Velocida
0
-2 0 2 4-1
1/s
1/v
![Page 46: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/46.jpg)
Factores que afectan
enzimatica
actividad
■Presencia de activadores o inhibidores
con inhibidor
Ve
loc
idad
de
la
rea
cc
ión
Inhibicion nocompetitiva
0,6
0,4
0,2
0
0 10 20
concentración de sustrato
Velocidad
Logarítmica
Logarítmica
(Velocidad
![Page 47: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/47.jpg)
Factores que afectan
enzimatica
actividad
■Presencia de activadores o inhibidores
Inhibicion no competitiva
15
10 1/V
1/V
Lineal
(1/V)
Lineal
(1/V)
5
0
-2 -1 0 1-5
-10
1/S
1/V
![Page 48: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/48.jpg)
INHIBIDORES
![Page 49: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/49.jpg)
ISOENZIMAS
■Lactato deshidrogenasa
M
M
M
M
M
M
M M
M
M H
H H H H
H H
H H
H
![Page 50: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/50.jpg)
Mecanismos de regulación
enzimática■ I. Cambiando cantidad de enzima presente
■ II. Cambiando cantidad de sustratos,
productos, coenzimas etc
■ III.Alterando la eficacia catalítica de la enzima
![Page 51: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/51.jpg)
I: Cantidad absoluta de enzima
■
■
■
Enzimas: constitutivas, inducibles, ausentes
Recambio enzimático: V síntesis/ V degrada
Síntesis: Inductores
Represores
Precursores inactivos
Degradación :Dependiente de ATP y
Ubiquitina
Independiente de ATP
■
![Page 52: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/52.jpg)
II. Cambiando Concentración de
sustratos, productos,coenzimas
■1. Gráfica de Michaelis-Menten
■2. Cofactores
■3. Efectores alostéricos
positivos ( activadores)
negativos (inhibidores)
![Page 53: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/53.jpg)
Ocurre en las enzimas que tienendos sitios de unión, el sitioactivo y el otro, para el efectoralosterico, yinactiva
así la hace activa o
Una forma de estas interaccionesla inhibición por Feed-back óforma de control biológico
![Page 54: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/54.jpg)
![Page 55: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/55.jpg)
■Concentración de enzima
![Page 56: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/56.jpg)
Tipos de catálisis
• Catálisis ácido-base
• Catálisis covalente
• Catálisis por iones metálicos
![Page 57: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/57.jpg)
• Catálisis ácido-base
Reacciones por transformación intermediarios cargados inestables por
captación o cesión deH•
A pH fisiológico [H•J y [OH·]bajas
Bajavelocidad
Enzimas donantes o aceptares de [H•J==---.....Aumentan velocidad --
·
Oen,en,I tdd ,.,_ 0.-,.ie."AI b�
fbt'ro(prot.on a�lor)
AmlAotitld
!'ffid�
R-<X>O-
..R-NUi
R-<lOOII
HII
Glu. Nlp
......
.....
Cy•
ft..&..NH
R-�R-SH
·1-'f'
R-c-s:
rn(c' 'ie 'c'N'II1
1
111
•
".....
Tyr
u oR-011
·-0--()1(
-o-
![Page 58: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/58.jpg)
• Catálisis ácido-baseTriosa fosfato isomerasa
7tN
)
º�/o
º�
l o
yo
DHAP unida al
centro activo
�e/a:C)Glu 165
�Intermediario enedlol, se
forma por transferencia de un
protón de C2 al Glu 165 y un
protón de Hls 95 al carbonllo
G3P se une alcentro activo
E+ G3P. E· G3P E-enediol .-E· OHAP . E+ OHAP
![Page 59: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/59.jpg)
![Page 60: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/60.jpg)
![Page 61: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/61.jpg)
II. Cambiando concentración de
sustratos, productos, cofactores
■ La regulación por retroacción ocurre
generalmente en el paso más temprano,
funcionalmente irreversible, que es
exclusivo para una serie biosintética
particular.
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Efectos en la eficacia catalítica
■A todos los cambios que ocurren en la
actividad catalítica sin modificación
cantidad de enzima presente .
1. Inhibición
de la
2. Activación
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Efectos en la eficacia catalítica
■1. Compartimentalización
Procesos independientes
Mecanismos de lanzadera
Complejos multienzimaticos
Modificación covalente
Enzimas interconvertibles
■
■
2.
3.
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zimogenos
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Enzimas y medicina
■ ■Enzima sérica Uso en el
diagnóstico
Infarto al miocardio
Hepatitis viral
Pancreatitis aguda
Degeneración
hepatolenticular ( E.
Wilson )
■Aminotransferasas
AST, GOT
Amilasa
ceruloplasmina
■
■
■ ■
■
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■ ■CreatinfosfoquinasaCPK
Trastornos muscularese infarto del miocardio
Carcinoma metastásico de prost.
E. óseas, trastornos hepáticos obstructivos, Ictericia
E. hepáticas , Infarto al miocardio
■ ■FosfatasaACP
Fosfatasa
AP
ácida
■ ■alcalina
■■ g-glutamiltranspeptidasa
![Page 68: Enzimas UAN](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050800/58f095e31a28abb8658b463b/html5/thumbnails/68.jpg)
■ ■Lactato
deshidrogenasa
Lipasa
Infarto del miocardio,
anemia perniciosa
Pancreatitis aguda
Infiltración de grasa al
higado, Intox. alcoh.ag
,LDH
■
■
■
■Colinesterasa,CHE
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