enzimas y hormonas

8/18/2019 Enzimas y Hormonas

1/97

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIAFACULTAD DE MEDICINA

ASIGNATURA: BIOQUÍMICA

ENZIMAS Y

VITAMINAS


2/97

Naturaleza proteica

Actúan a bajas concentraciones altamenteespecífcas

Disminuyen la energía de activación

Aceleran las reacciones espontáneas

No aectan la Ke de la reacción

No aectan la energía libre de la reacción

ENZIMAS


3/97

roteínas simples

roteínas conjugadas

!on codifcadas gen"ticamente

#ienen los niveles de organizaciónestructural de las proteínas

$oactor %oloenzimaApoenzima

arte proteicaarte noproteica

ENZIMAS


4/97

#odas las enzimas poseen un sitio catalítico

&as reguladoras tienen estructuracuaternaria• !ubunidad catalítica

• !ubunidad alost"rica 'reguladora(

ESTRUCTURA DE LAS ENZIMAS


5/97

ueden ser)

Naturalezaorgánica)

$*+N,-.A!

Derivados devitaminas

/idrosolubles)

NAD01 2AD1 #iamina 3

1 45 6

Naturalezainorgánica

-onesmetálicos)

2e071 $u01!e071 .g07

COFACTORES: parte no protéica


6/97


7/97

!ustrato) sustancia 's( 8ue reaccionanpara ormar producto 's(

&a enzima orma un complejo con elsustrato) + 3 !

&a enzima transorma en radicales libresa los sustratos y "stos reaccionan en el

sitio catalítico para ormar producto 's(

&uego la enzima se recupera paraparticipar en otra reacción

RECICLABLES


8/97

A AAA

AA

4

&iberación de

energía útil olibre

+nergía de activación'barrera energ"tica(

EFECTO DE LAS ENZIMAS SOBRE LA ENERGIADE LA REACCIÓN


9/97

A AAA

AA

4

&iberación de

energía útil olibre

4arrera energ"ticaD-!.-N9-DA

+n presenciade enzima

&as enzimas aceleranlas reacciones pordisminución deenergía de activación

&as enzimas noaectan la energíalibre de la

reacción

EFECTO DE LAS ENZIMAS SOBRE LA ENERGIADE LA REACCIÓN


10/97

!olo uno o muy pocos sustratos soncapaces de ingresar al sitio catalítico yormar complejo + 3 !

+l sustrato1 por sus grupos uncionales

y su estructura tridimensional1 escapaz de producir cambiostridimensionales en el sitio catalítico yormar + 6 !

+ ! +6!

ESPECIFICIDAD DE LAS ENZIMAS


11/97

A ) 4A

2ormación de

radicales libres

4

•

• A ) 40

:eacción entre

radicales libres+ roductos

+ 0 A04 + + 3 A)4 + 0 A)4A4

MECANISMO DE ACCIÓN ENZIMTICO


12/97

+stán organizadas en subunidad catalítica ysubunidad alost"rica

$uando los productos /an alcanzado la sufcienteconcentración se unen al sitio alost"rico

&a unión roducto6!itio alost"rico aecta laconormación del sitio catalítico 1 evitando laormación de nuevo +6!

&a modulación alost"rica puede ser negativa opositiva

REGULACIÓN ENZIMTICA


13/97

!ubunidadalost"rica

+nzima activa

!ubunidadalost"rica

+nzima inactiva

D

A 4 $ D DDD

+; +7 +<'6(

ENZIMAS ALOST!RICAS O REGULADORAS


14/97

!e clasifcan de acuerdo al tipo dereacciones 8ue catalizan

; • *=ido6:eductasas

7 • #ranserasas

< • %idrolasas

> • -somerasas

? • &iasas

5 • &igasas

CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS


15/97

• *@-DA$-N

; • erder electrones

7 • erder átomos de /idrógeno

< • Banar o=ígeno '*7( o grupos •*%

• :+D9$$-N; • Banar electrones

7 • Banar átomos de /idrógeno

< • erder o=ígenos '*7( o grupos •*%

0

%idrógeno '%(

0

%idrogenión '%0(

0

%idruro '%6(

O"IDO#REDUCTASAS


16/97

&as o=ido6reductasas son clasifcadas en variossubgrupos)◦ Des/idrogenasa anaeróbicas◦ Des/idrogenasas aerobicas◦

*=idasas◦ ero=idasas

$atalasa Blutation pero=idasa !upero=ido dismutasa

◦ *=igenasas

O"IDO#REDUCTASAS


17/97

#ransferen átomos de /idrógenos o electrones de unsustrato donador a un sustrato aceptor

A) % 0 4 A 04 ) %

:educido :educido*=idado *=idado

+

9tilizan como coenzimas NAD 2AD

+l NAD es una coenzima 8ue deriva de la vitamina 4


18/97

NAD%

O"IDO REDUCTASAS


19/97

2orma o=idada 2orma reducida

COFACTOR: NAD% &NAD$%$%

O"IDO#REDUCTASAS:DES$IDROGENASAS

ACOPLAMIENTO ENTRE DES$IDROGENASAS


20/97

A

) %

) % !ustratoreducido

ANAD0 NAD% 0 %0

+;

+7 +7'o=(

+< +


21/97

A

) %

) % !ustratoreducido

ANAD0 NAD% 0 %0

+;

+7 +7'o=(

+< +


22/97

DES$IDROGENASA ANAERÓBIA

O"IDO#REDUCTASAS


23/97

:iboCavina '47(

2.N

2AD

FLA(INA MONONUCLEÓTIO )FMN* 'FLA(INA ADENINA DINUCLEÓTIDO )FAD*


24/97

ADH2

2AD '2orma o=idada(

2AD%7 '2orma reducida(

2lavina Adenina Dinucleótido FAD


25/97

PERO"IDASAS: CATALASA


26/97

GLUTATION PEROXIDASA


27/97

SUPERO"IDO DISMUTASA

!upero=ido ero=idoero=ido de /idrógeno

'Agua o=igenada(

!upero=ido *=ígeno


28/97


29/97

! ! 3 *%%idro=ilasa'$it >?(

$IDRO"ILASAS

'!ustrato(


30/97

2osotranserasas'cinasas(

.etiltranserasas

Aminotranserasas

TRANSFERASAS


31/97

$-NA!A!

9tilizan sustratos donador degrupos osatosE Beneralmente A#

!on moduladas por /ormonas

!on irreversibles

Blucosa 0 A# Blucosa 3 5 3 0 ADBlucocinasa

TRANSFERASAS: FOSFOTRANSFERASAS


32/97

#ransferen grupos metilos ' 3$%


33/97

Fcido 2ólico'vitamina(

#etra/idroólico'2%>(

'orma activa(

.etil 6 2%>'coenzima(

$obalamina'vitamina 4;7(

%idro=icobalamina$ianocobalamina'orma activa(

.etil 6 4;7'coenzima(

.etil6 2%>

!erina'uente de

grupos metilos(

2%>

Meti+tran,-era,a

TRANSFERASAS: METILTRANSFERASASCOENZIMA: CIDO FÓLICO


34/97

.etil 64;7

4;7

Meti+tran,-era,a

TRANSFERASAS: METILTRANSFERASASCOFACTOR: CIDO FÓLICO


35/97

6 B&96N%7

6 -:

6 450

RANSFERASAS: AMINOTRANSFERASAS

TRANSFERASAS AMINOTRANSFERASAS


36/97

6 KB

6 -:

6 456N%7 0

TRANSFERASAS: AMINOTRANSFERASAS


37/97

6 KB

6 A&A6N%7

6 450

TRANSFERASAS: AMINOTRANSFERASAS


38/97

$IDROLASASRo.pen por intro/0cci1n /e 0na .o+éc0+a /e

$:O:$ )a20a* en+ace, tipo C#C3 C#O3 C#N 4 P#O:

G+0co,5/ico )éter*: Car6o7i/rato, E,ter 4 Fo,-o/ieé,ter: L5pi/o, 4 8ci/o,

n0c+éico,

Pept5/ico )a.i/a*: Prote5na,


39/97

$IDROLASASG+0co,i/a,a,Ro.pen +o, en+ace, a+-a 4 6eta 2+0co,5/ico, por

intro/0cci1n /e 0na .o+éc0+a /e a20a )$9O*


40/97

$IDROLASASLipa,a,Ro.pen +o, en+ace, tipo é,ter pre,ente, en

+5pi/o, co.o Triaci+2+icéri/o,3 -o,-o+5pi/o,3

co+e,tero+ e,teri-ica/o


41/97

$IDROLASASLipa,a,


42/97

$IDROLASASFo,-ata,a,Ro.pen +o, en+ace, tipo é,ter /e+ 8ci/o

-o,-1rico Son +a ant5te,i, /e +a, cina,a,

Blucosa 0 A# Blucosa 3 5 3 0 ADBlucocinasa


43/97

$IDROLASASPepti/a,a,Ro.pen +o, en+ace, tipo pept5/ico, )a.i/a* ;0e 0nen +o,

a.ino8ci/o, en 0na prote5na E


44/97

$IDROLASAS

N0c+eoti/a,a,

Ro.pen +o, en+ace, tipo-o,-o/ié,ter /e +o,po+in0c+e1ti/o,

E


45/97

$IDROLASAS

N0c+eoti/a,a,Ro.pen +o, en+ace, tipo -o,-o/ié,ter /e +o,

po+in0c+e1ti/o, E


46/97

LIASAS :ompen uniones carbono6carbono1 carbono6

nitrógeno1 carbono6azure por m"todos dierentesa la /idrólisis1 generan dobles enlaces

6 Aldolasas) rompen enlace $ 3 $ y generan unalde/ídoE


47/97

6 2osorilasa) rompen enlace glucosídicousando ácido osórico en lugar de %7* E

Blucógenoosorilasa

LIASAS


48/97

ISOMERASASIntercon=ierten i,1.ero,3 2enera+.ente /e -or.a re=er,i6+e

Fo,-o2+0co.0ta,a: G+0co,a > -o,-ato G+0co,a ? -o,-ato

Fo,-o7e -o,-ato Fr0cto,a > -o,-ato


49/97

LIGASAS $atalizan la ormación de enlaces carbono6

carbono1 carbono6o=ígeno1 carbono6nitrógeno1 carbono6azureE

+stán acopladas a reacciones productorasde energía como la /idrólisis del A#

&a mayor parte de las ligasas depende de4iotina


50/97

LIGASAS

4icarbonato) 2uente de $*7

Acetil $oAcarbo=ilasa

CINÉTICA


51/97

CINÉTICAENZIMÁTICAEs el estud! de l!s d"e#s!s $%&t!#es 'ue(!d$&%) l% %&&*) de l%s e)+(%s s!,#e"el!&d%d de l%s #e%&&!)es 'u-(&%s 'ue!&u##e) e) l!s !#.%)s(!s ""!s/ t%les&!(!:

– 01 – Te(0e#%tu#% – Te(0! – C!)&e)t#%&*) de l!s sust#%t!s – C!)&e)t#%&*) de l%s e)+(%s – C!)&e)t#%&*) 2 T0! de I)3,d!#es


52/97

pH

.edida de acidez de un medioE +stadado por la proporción entre G%0H yG*%6H en un medio acuoso

Aecta la carga el"ctrica de la enzimay el sustrato

+ 3 y !0 má=ima interacción) p%óptimo

p% óptimo varía según el tipo deenzima


53/97

Efecto de pH Jugo gástrico


54/97

Efecto de pHPlasma


55/97

Te!pe"#t$"#

Aumento de la temperatura I Aumento de laenergía cin"tica

Aumenta la energía cin"tica1 aumenta laprobabilidad de ormación de complejo +6!

#emperatura óptima) .á=ima ormación decomplejos +6!1 má=ima velocidad

#emperaturas muy bajas disminuyen la energíacin"tica de + y ! y la ormación de complejo +6!

#emperaturas elevadas 'e=tremas( aumentan laenergía cin"ticaE Desnaturaliza inactiva la

enzima

T t


56/97

Te!pe"#t$"#TEMPERATURA CORPORAL: No"!#: %&'()%*'(oC

H+pote"!+#: ,%(o

CH+pe"te"!+#: -%*'(oC


57/97

Co.ce.t"#c+/. de 0$0t"#toAumento de la concentración de sustrato

conduce a aumento en las probabilidad deormación del complejo +6!

Aumento de la concentración de sustratoconduce a saturación de todos los sitios

catalíticos lográndose la Jma=

1! 'moleslt( es la concentración de sustratocapaz de generar la mitad de la

Jma= 'molesmin(

&a saturación ocurre cuando por más sustrato8ue se agregue1 no cambia la Jelocidad de la

reacción


58/97

Co.ce.t"#c+/. de 0$0t"#to

+ecto del incremento progresivo de la concentración del sustrato sobre lavelocidad de una reacción catalizada por enzimasE +sta gráfca donde lacurva es /iperbólica se denomina gráfca de .ic/aelis6.enten

INHIIDORES I 3+4+ +/


59/97

INHIIDORES: I.3+4+c+/.co!pet+t+5#

INHIIDORES I 3+4+ +/


60/97

INHIIDORES: I.3+4+c+/. .oco!pet+t+5#


61/97

Co.ce.t"#c+/. de E.6+!#

Aumento de la concentración de la enzima

Aumento del número de sitios catalíticos

Aumento de la probabilidad de complejo +6!

+l aumento de la concentración de complejo +6

! conduce a aumento de la concentración deproducto


62/97

Co.ce.t"#c+/. de e.6+!#

M%2!# ds0!),ld%d de st!s &%t%l-t&!s

E4S E5S E5P E4P


63/97

Co.ce.t"#c+/. de e.6+!#0

:egulada gen"ticamente

-nducción enzimática) cuando losgenes 8ue codifcan la enzima se

e=presan más rápidamenteE L sitioscatalíticos

:epresión enzimática) cuando losgenes 8ue codifcan una enzima see=presan menos rápidamente o son

silenciados

&a e=presión gen"tica es regulada pormol"culas con actividad autocrina 1

paracrina y endocrina


64/97

Co.ce.t"#c+/. de e.6+!#

+nzimas -nducibles• $uando su concentración aumenta por

la inducción de un gen

+nzimas constitutivas•

$uando son sintetizadas de ormaconstante por la e=presión de un gen

+/ + d +


65/97

e7$#c+/. #$toc"+.# de #0 e.6+!#05L!s #e.ul%d!#es %ut!)!s s!) 0#!du&d!s 0!# u)%

&6lul% 2 %&tu%) e) l% (s(% &6lul% )du&e)d! !#e0#(e)d! .e)es7

5L!s #e.ul%d!#es %ut!)!s 0uede) #e.ul%# l%%&t"d%d e)+(8t&% 0!# (!d$&%&*) &!"%le)te/

#e.ul%)d! su e$&e)&%7

M!l6&ul%%ut!)%

A&t9% s!,#e l% &6lul%'ue l% .e)e#%

M!d$&% &!)&e)t#%&*) e)+(8t&%M!d$&% e$&e)&% e)+(8t&%

5L%s 0#!st%.l%)d)%s te)e %&t"d%d%ut!)%/ t%(,6) se les de)!()%

%ut!&!des7

+/ + d +


66/97

e7$#c+/. p#"#c"+.# de #0 e.6+!#05L!s #e.ul%d!#es 0%#%)!s s!) 0#!du&d!s 0!# u)

t0! de &6lul% 2 %&t9%) s!,#e !t#% &6lu% "e&)%d$e#e)te/ 0!# d$us*)7

Re.ul%) e0#es*) .e)6t&%

Re.ul%) e$&e)&% e)+(8t&%0!# (!d$&%&*) &!"%le)te

M!l6&ul%0%#%)%

C6lul% e)d!tel%l

+/ d + d +


67/97

e7$#c+/. e.doc"+.# de #0 e.6+!#

5Es #e%l+%d% 0!# l%s 1ORMONAS

5L%s 3!#(!)%s 0uede) #e.ul%# l% e0#es*).e)6t&%: Au(e)t%)d! ;)du&&*)< !ds()u2e)d! ;#e0#es*)< l% =E>

5L%s 3!#(!)%s 0uede) #e.ul%# l% e$&e)&% de l%se)+(%s %&t"8)d!l%s ! )%&t"8)d!l%s 0!#(!d$&%&*) &!"%le)te7

M!l6&ul%e)d!)%

+/ d + d +


68/97

e7$#c+/. e.doc"+.# de #0 e.6+!#

5L%s 3!#(!)%s s!) 0#!du&d%s 0!# l%s .l8)dul%se)d!)%s 2 "%?%) % t#%"6s de l% s%).#e 0%#%%&tu%# e) te?d!s dst%)tes7

Te?d!s dst%)tesS%).#e

t$"#e6# de #0 3o"!o.#0


69/97

t$"#e6# de #0 3o"!o.#0

5DERIVADAS DE UN ;@< AA ;AMINOCIDO


70/97

N#t$"#e6# de #0 3o"!o.#0

"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.


71/97

"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.

5U)*) % #e&e0t!#es de (e(,#%)% 1!#(!)%s de )%tu#%le+% 0#!t6&% ;)sul)%/.lu&%.!)


72/97

"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.

UNIN A RECEPTORES CITOSLICOS

o"!o.#0 de $.+/. #


73/97

?39@ )O$*9D

Cito,o+

%?39@)O$*9D

?39@)O$*9D

(DR (DR

(DR R"R

E


74/97

cepto"e0 c+to0/+co0: 7$coco"t+co+de

"!o.#0 de $.+/. # "ecepto"e0


75/97

pce#"e0: 3o"!o.#0 t+"o+de#0

CINÉTICA ENZIMÁTICA:


76/97

CINÉTICA ENZIMÁTICA:REGULACI;N

IN VIVO:

- EFICIENCIA DE LA ENZIMA:

JM!d$&%&*) &!"%le)te: 5F!s$!#l%&*) C)%s%: E E5P

5De$!s$!#l%&*) F!s$%t%s%: E5P E

A&t"%

I)%&t"%

A&t"%

I)%&t"%

od+


77/97

A 4+ 3 'activa(

'0(: seMal

44 4

A#

AD

+ 'inactiva(

$inasa%

od+


78/97

A 4+ 3 'inactiva(

'0(: seMalA#

AD

+ 'activa(

$inasa%

AAAA

od+


79/97

MODIFICACIN COVALENTE:

5L% e)+(% es $!s$!#l%d%

5L% e)+(% $!s$!#l%d% 0uede se# %&t"% ! )%&t"%

5L% $!s$!#l%&*) l% #e%l+% u)% &)%s%

5L% &)%s% es (!dul%d% 0!# u)% 3!#(!)%

5L% e)+(% 0uede se# de$!s$!#l%d% 0!# u)% $!s$%t%s%

5L% $!s$%t%s% es (!dul%d% 0!# !t#% 3!#(!)%

CINÉTICA ENZIMÁTICA:REGULACI;N

"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.


80/97

"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.

5U)*) % #e&e0t!#es de (e(,#%)%

5U)*) % #e&e0t!#es &t!s*l&!s

5U)*) % #e&e0t!#es )u&le%#es

"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.


81/97

"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.

UNIN A RECEPTORES DE MEMBRANA

5Puede) se# 3!#(!)%s de )%tu#%le+% 0#!t6&%/0!l0e0t-d&% 2 !l.!0e0t-d&%7

5S!) s!lu,les e) 1O 0e#! 0!&! s!lu,les e)l-0d!s/ 0!# l! 'ue )! 0uede) %t#%"es%# l%(e(,#%)% &elul%# 2 %&tu%# e) el )te#!# del% &6lul%7

"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.


82/97

"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.

UNIN A RECEPTORES DE MEMBRANA

5Se u)e) % u) #e&e0t!# de (e(,#%)%/ 'uese(0#e es de )%tu#%le+% 0#!t6&%

5El &!(0le?! 15R .e)e#% u)% seK%l 'ue 0uede%&t"%# ! )%&t"%# e)+(%s &t!s*l&%s(ed%)te (!d$&%&*) &!"%le)te

"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.


83/97

"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.UNIN A RECEPTORES DE MEMBRANA

ACOPLADOS A PROTEÍNA G


84/97


85/97

Ade.+#toC+c#0#

B

BDGTP

G$c#7o.

ATP AMPc

P1ALipa,a ,en,i6+e a7or.ona,Lipa,a ,en,i6+e a7or.ona, )acti=a*

De2ra/aci1n /e

triaci+2+icéri/o,


86/97

Ade.+#toC+c#0#

B

BDGTP

G$c#7o.

ATP AMPc

P1AG+0c12enoSinta,a cina,a )GS*GLUCÓGENO SINTASA

)inacti=a*

In7i6e -or.aci1n /e

2+0c12eno

"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.


87/97

"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.

UNIN A RECEPTORES DE MEMBRANA CONACTIVIDAD TIROSIN CINASA

Mec#.+0!o de #cc+/. de # +.0$+.#


88/97

• -nsulina se une a receptores de membrana

• :egula enzimas mediante mecanismos no

gen"ticos

modifcación covalente• :egula enzimas mediante mecanismo

gen"ticos

• +l receptor para insulina está ubicado en/ígado1 músculo es8uel"tico y adipocito

Mec#.+0!o de #cc+/. de # +.0$+.#

Recepto" de +.0$+.#


89/97

+s una enzima alost"rica tipotirosina cinasa

+stá ormado por dossubunidades ala y dos

subunidades beta&as subunidades ala actúancomo subunidad alost"rica

'reguladora(

&as subunidades beta actúan

como subunidades catalíticas

&a insulina actúa como unmodulador alost"rico positivo

Recepto" de +.0$+.#

Recepto" de +.0$+.#


90/97

P

P

P

P

P

P Do!+.+o =$>t#!e!4"#.

α

β

Do!+.+o R+co e. C+0te?.#

Do!+.+oC#t#?t+co@Re7$#do"

Do!+.+o COOH

te"!+.#

I.te"#cc+/. +.0$+.#)"ecepto"


91/97

&a unión de la insulina con la subunidadala activa la subunidad beta

&a subunidad beta se autoosorila ensus restos de tirosina

&a subunudad beta autoosorilada1osorila a su vez varias proteínas

denominadas -:!6;1 -:!671 -:!6

I.te"#cc+/. +.0$+.# "ecepto"

Recepto" de +.0$+.#


92/97

P

P

IRS-1

AUTOFOSFORILACIN

1OMOFOSFORILACIN

1ETEROFOSFORILACIN

Se#+6#c+/. de +.0$+.#:/


93/97

t"#.0oc#c+/. de 7$t)B


94/97

o"!o.#0: 0ec"ec+/. de +.0$+.#


95/97

$"lula 4eta en reposo

7K 0


96/97

7K 0


97/97

7K 0

enzimas y hormonas

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