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 !!!!!!!!