Cual de las siguientes vitaminas necesita la presencia de bilis a nivel intestinal para poder absorberse:
a) VITAMINA K
b) NIACINA
La haptocorrina es una proteína que se encuentra en saliva e intestino, tiene capacidad para unirse a:
a) Vitamina A
b) Vitamina B12
Cual de los siguientes compuestos corresponde a la forma activa de la vitamina D:
a) Calcitriol
b) Acido retinoico
c) NAD
La principal función del fosfato de piridoxal es ser un activo antioxidante?
¿Los iones Calcio actúan manteniendo el potencial de membrana?
A través de un sistema de bombas, con gasto de ATP, Cual de los siguientes iones es expulsado hacia el líquido extracelular?
a) Potasio
b) Sodio
c) Hierro
Cual de los siguientes iones se encuentra en mayor concentración en líquido
extracelular y regula presión osmótica:
a) Cloruro
b) Potasio
BOLILLA 2• ENZIMAS: Naturaleza Química- Propiedades Generales-
Nomenclatura y Clasificacion- Coenzimas y Grupos Prostéticos.
• Complejo ES- Ecuación de Michaelis Menten y Ecuación de Lineweaver Burk- Inhibición competitiva y no Competitiva.
• Actividad Enzimática: Unidad de enzima- Actividad específica- Actividad molecular
• Factores que afectan la actividad enzimatica: [Enzima]- pH – T- [S]
• Regulación Enzimática: Enzimas alostéricas (propiedades y cinética)- Zimógenos- Modulación Covalente
• Isoenzimas: Propiedades e importancia.
QUE SON LAS ENZIMAS
• La mayoría de las ENZIMAS (E) son PROTEINAS
• Las ENZIMAS tienen la capacidad de AUMENTAR LA VELOCIDAD de las reacciones, por ello se denominan CATALIZADORES BIOLOGICOS
• La sustancia sobre las cuales actúan se denominan SUSTRATO
• Ningún ser vivo puede vivir sin las ENZIMAS
• La mayoría de las reacciones deben ser catalizadas para que ocurran en el tiempo y el momento que la célula lo requiere.
• Las enzimas deben ser sintetizadas correctamente, con las estructuras proteicas: primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria si la tuviera
• Cualquier alteración de la síntesis de estas proteínas puede llevar a una patología
• A veces estas alteraciones puede A veces estas alteraciones puede solucionarse con cambios en la dietasolucionarse con cambios en la dieta.
Transformaciones mediadas por enzimas
• Transformación de moléculas complejas en moléculas simples y viceversa
PAN
PAPAS
ARROZ
ALMIDON
GLUCOGENO (GLUCOSA)n
n (GLUCOSA)
ENZIMAS
ENZIMAS
CARNES
SOJA
LECHE
PROTEINAS
NUEVOS AMINOACIDOS,OTROS COMPUESTOS
NITROGENADOS
n (AMINOACIDOS)
ENZIMAS
ENZIMAS
PANCETA
CHIZITOS
CHORIZOS
GRASAS
TRIGLICERIDOS
MONOTRIGLICERIDOS
ENZIMAS
ENZIMAS
GLICEROL+3 AC.GRASOS
REACCION EZIMATICAREACCION EZIMATICA
Enzima ProductoSustratoEnzima
E + S E + P
Complejo ES
ES
D-Glucosa
Glucoquinasa
GLUCOSA GLUCOSA-6P
ATP ADP
- P
CARACTERISTICAS DE LAS ENZIMAS
• SITIO DE UNION AL SUSTRATO (Sitio Activo) Uniones no Covalentes: Puente de hidrógeno
Hidrofóbicas Electrostáticas• SON ESPECIFICAS
• NECESITAN DE FACTORES ENZIMATICOS: Inorgánicos (metales) y orgánicos (Coenzimas)
ALTA ESPECIFICIDAD
Único sustrato
Lactato Deshidrogenasa (LDH) LACTATO
ESPECIFICIDAD RELATIVA Grupo de sustratos
Hexoquinasas HEXOSAS
glucosa, manosa y fructosa
Km diferente
ESPECIFICIDAD DE LAS ENZIMAS
DENOMINACION DE LAS ENZIMAS
• NOMBRE DEL SUSTRATO O DEL PRODUCTO CON LA TERMINACION ASAASA:
sacarasa, ureasa, amilasa
• ALGUNAS TIENEN NOMBRES arbitrarios
ptialina salival, pepsina del jugo gástrico
• CADA ENZIMA TIENE UN NOMBRE ASIGNADO
POR LA COMISION INTERNACIONAL DE ENZIMAS
Tipos de reacciones catalizadas por enzimas
• Oxido-reducción
• Rotura y formación de enlaces C-C
• Reorganizaciones internas
• Transferencia de grupos
• Reacciones de condensación
CLASIFICACION
1-OXIDORREDUCTASAS
2. TRANSFERASAS
Alcohol deshidrogenasa (EC 1.1.1.1)
Hexoquinasa
(EC 2.7.1.2)
Clase - subclase - subsubclase - nº de orden
Lactato 1 1 1 27 deshidrogenasa
4. LIASAS
5. ISOMERASAS
6. LIGASAS
Piruvato descarboxilasa
(EC 4.1.1.1)
Fumarasa ó malato isomerasa
(EC 5.2.1.1)
Piruvato carboxilasa
(EC 6.4.1.1)
3. HIDROLASAS
Carboxipeptidasa A
(EC 3.4.17.1)
Ejemplos de Enzimas que requieren iones metálicos como cofactores
Citocromo oxidasa
Catalasa
Peroxidasa
Fe++ ó Fe+++
Anhidrasa carbónica Zn++
Piruvato quinasa K+
Hexoquinasa
Glucosa-6-fosfatasa
Piruvato quinasa
Mg++
Niacina NAD, NADP Ion Hidruro (:H -) PDH GAD
Riboflavina (Vit.B2)
FAD, FMN Electrones SDH
Tiamina (Vit. B1)
PP-tiamina Aldehídos PDH, TC
Ac. fólico FH4Grupos
monocarbonadosSer-Treon. Deshidrat.
Ac.lipoico Lipoamida e- y grupos acilos PDH
Piridoxina (B6) P-piridoxal Grupos aminos GPT
Ac. pantoténico Coenzima AGrupos aciloS
Tiolasa
ENZIMA TOTAL
PROTEÍNATERMOLÁBIL
NO PROTEÍNICATERMOESTABLE
HOLOENZIMA APOENZIMA COENZIMA= +
COENZIMAS
Transportadores de grupos funcionales
Transportadores de electrones
DISTRIBUCION DE LAS ENZIMAS
• COMPARTIMENTALIZACION: Diferentes localización dentro de la célula.
• SISTEMAS MULTIENZIMATICOS: Enzimas relacionadas agrupadas formando verdaderos complejos
• ENZIMAS MULTIFUNCIONALES: Una enzima que presenta distintos sitios catalíticos
ACTIVIDAD ENZIMATICA
• Unidades Internacionales Cantidad de enzima que cataliza la transformación de 1 umol de S por minuto
• Actividad Específica Actividad enzimática por cada miligramo de proteína presente en la muestra
• Actividad Molecular ó Numero de Recambio Moléculas de S convertibles en P por unidad de tiempo y por molécula de enzima
U.I.E. =mol de S transformados
min
1 katal = 6 x 107 U.I.E.
Actividad específica = U.I.E.
mgr de proteína
Actividad molecular = Mol de enzima
mol de S transformados/min
ACTIVIDAD ESPECIFICA
+ +Prot.Tot: ∑ + +Prot.Tot: ∑ +
AB
+Prot.Tot: ∑
Prot.Tot: ∑
D
Actividad específica
U.I.E.
mgr de proteína= =
Activ. Enzimática
Prot. totales
CINETICA ENZIMATICA
Representación de la ecuación de Michaelis - Menten
Vo
[S]
Leonor Michaelis y Maud Menten
GRÁFICA DOBLE RECÍPROCA O DE LINEWEAVER-BURK
Pendiente= Km/Vmáx
Ordenada al origen = 1/Vmáx.
Intersección c/eje x = - 1/Km
INHIBICION ENZIMATICA
INHIBICION REVERSIBLE
INHIBICION IRREVERSIBLE
COMPETITIVA
NO COMPETITIVA
ACOMPETITIVA
POR ENLACE COVALENTE
(Análogos del estado de transición)
INHIBIDOR SUICIDA
DIFP Quimotripsina
Alopurinol Xantina oxidasa
Penicilina Transpeptidasa
INHIBICION REVERSIBLE
INHIBICION COMPETITIVA
S
I
EI
I
+
E + S ES E + P
E
E
E
KM ap = Km(1 + [I]/Ki)
[E] [I]
[EI]Ki =
Ejemplo de Inhibidor competitivo
COO-
(CH2)2
COO-
COO-
CH2
COO-
Succinato + FADH2 Fumarato + FAD+
Succinato deshidrogenasa
Succinato Malonato
1/v
1/[S]
v
[S]
-1/Km -1/Kmap
Km Km ap
Gráfica de M-M
Gráfica de L-B
E + S ES E + P
INHIBICION NO COMPETITIVA
+
I
EI
+
I
ESI+ S
II
E
SES
E S
I
I
ES
-1/Km1/[S]
1/v
Gráfica de L-B
Km [S]
v
Gráfica de M-M
Vmáx ap.= Vmax.s/I
Km(1 + [I]/Ki)
Tipo de El Inhibidor Efecto Efecto inhibición se une a s/Vmáx s/Km
Competitiva E Ninguno Aumenta
No competitiva E y ES Disminuye Ninguno
Características de los diferentes tipos de inhibición reversible
Km c/I. = Km s/Inh. (1+ [I]/Ki)
Vmáx c/I= Vmáx. s/Inh. / 1 + [I]/ Ki
Acción de inhibidores a distinta concentración
Pendiente = Km / Vmáx
COMPETITIVA NO COMPETITIVA
INHIBICION IRREVERSIBLE
- Acetilcolinesterasa
- Quimotripsina
Enzima inactivada
. Por unión covalente del inhibidor
Diisopropilfluorfosfato (DFP)
. Inhibidor suicida
INHIBICION IRREVERSIBLE
Se une al sitio activo de la enzima y ésta cataliza la modificación
del inhibidor a otro compuesto que permanece unido a la enzima.
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.
Factores que afectan la actividad enzimática
• pH
• Temperatura
• Concentración de Enzima
• Concentración de Sustrato
EFECTO DE LA CONCENTRACION DE SUSTRATO SOBRE LA VELOCIDAD INICIAL
Efecto de la concentración de enzima sobre la actividad
[E]
v
Concentración saturante de sustrato, pH y temp. constantes
Influencia del pH sobre la actividad enzimática
Actividad enzimática
pH
Ejemplos de enzimas con diferentes pH óptimo
Influencia de la Temperatura sobre la actividad enzimática
T(ºC)
Actividad enzimática
T. óptima a
ctiv
idad
po
r
de
la
tem
pera
tura
de temperatura
provoca
desnaturalización
ISOENZIMAS
Diferentes formas moleculares de una
misma enzima.
Catalizan la misma reacción, actuando sobre
el mismo sustrato para dar el mismo producto
Son sintetizadas por genes diferentes
Tienen diferente composición aminoacídica
por lo que pueden separarse por electroforesis.
Son utilizadas en clínica para determinar
el origen del tejido dañado
Se encuentran ubicadas en diferentes
compartimentos de la célula ó en diferentes
tejidos.
Dos isoenzimas presentan en general
diferentes valores de Km y Vmáx.
Lactato deshidrogenasa (LDH)
Presenta 5 isoenzimas con distinta composición en cuanto a sus subunidades y c/u es específica de un tejido.
H4 H3M H2M2 HM3 M4
M > Músculo
H > Corazón
Ejemplo de isoenzima: Glucoquinasa y hexoquinasa
Hexoquinasa
Glucoquinasa
Actividadenzimática
Km. hexq Km. glucq [glucosa mmol/l
REGULACION DE LAS REACCIONES CATALIZADAS POR ENZIMAS
REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE LAS ENZIMAS
REGULACION DE LA SINTESIS
DE LAS ENZIMASENZIMAS INDUCIBLES
ENZIMAS ALOSTERICAS REGULACION COVALENTE
REGULACION POR PROTEINAS
REGULACION POR PROTEOLISIS
ENZIMAS ALOSTERICAS
Enzima 1 ENZIMA ALOSTERICA
MODULADORES POSITIVOS MODULADORES NEGATIVOS
Enzima Enzima Enzima Enzima
1 2 3 4
Bifurcación de una vía metabolica
PROPIEDADES DE LAS ENZIMAS ALOSTERICAS
• Poseen un sitio de unión a un metabolito regulador (sitio alostérico)
• La unión del metabolito a la enzima es de carácter reversible y no covalente.
• En general poseen dos o mas sitios reguladores.
• La mayoría posee dos o mas cadenas polipeptídicas o subunidades.
• En general tienen un comportamiento cinético sigmoideo
CINETICA DE UNA ENZIMA ALOSTERICACurva Sigmoidea
Regulación de la actividad de la Aspartato transcarbamilasa (ATCasa)
v
Aspartato (mM)
EJEMPLOS DE ENZIMAS ALOSTERICAS
• Hexoquinasa, Fosfofructoquinasa y Piruvato Quinasa Vía glicolítica
• AcetilCoA carboxilasa Biosíntesis de lípidos
• Aspartato Transcarbamilasa Biosíntesis de nucleó tidos pirimidínicos• Glutamato Deshidrogenasa Degradación de aminoácidos• Citrato sintasa, isocitrato y a-cetoglutarato
deshidrogenasas Ciclo de Krebs
Fosforilasa fosfatasa
2 Pi
2 H2O
Fosforilasaquinasa
ATP
ADP
Fosforilasa b
P -O-CH2 CH2- O- P
Fosforilasa a
(menos activa)
(Cadena lateral de Ser)
CH2- HOHO-CH2
REGULACION POR MODIFICACION COVALENTE
REGULACION POR PROTEOLISIS
• Por eliminación de una cadena peptídica, enzimas inactivas se convierten en enzimas activas y viceversa.
• Las enzimas digestivas: pepsinógeno y quimotripsinógeno se convierten en las enzimas activas pepsina y tripsina.
• Suele ocurrir una activación secuencial produciéndose una cascada de activaciones. Ej. Coagulación sanguínea.
ZIMOGENOS
REGULACION POR PROTEINAS
• Modifican la actividad de enzimas involucradas en el metabolismo celular. Por ej. Indirectamente activando o inhibiendo la actividad de la glutamina sintetasa.
• RNA polimerasa: Asn, Gln, Glu, Lys y Arg forman enlaces hidrógenos con las bases del DNA