QUE SON? Biocatalizadoras. ENZIMA: griego zymos (fermento)

Transcripción

1 Enzimas

2 QUE SON? Biocatalizadoras. ENZIMA: griego zymos (fermento) CATALIZADOR: Sustancia que aumenta la velocidad de una reacción, sin alterarse en el proceso. NATURALEZA QUIMICA: proteica

3 PROPIEDADES Mayor velocidad de reacción. ( ) V= velocidad de conversión del sustrato en producto por unidad de tiempo (UI O kata) Condiciones optimas de reacción: Temperatura presión atmosférica ph Concentración del sustrato

4 CARACTERÍSTICAS Especificidad de reacción Tamaño, estructura, cargas, polaridad y carácter hidrófobo de su lugar de fijación. Estereoepecíficas Especificidad geométrica Capacidad de regulación Control alostérico Modificación covalente Variación de la cantidad de enzima sintetizada.

5 DEFINICIONES APOENZIMA: la parte proteica de la enzima sin actividad enzimática. HOLOENZIMA: Complejo enzima + coenzima o cofactor con actividad catalítica.

6 DEFINICIONES COENZIMA: molécula orgánica no proteínica unida en forma reversible una enzima. (vitaminas) COFACTOR: molécula inorgánica que se asocia a una enzima, para su actividad ( Fe, Ca, Cu, Zn )

7 DEFINICIONES COSUSTRATOS: coenzimas que se asocian transitoriamente con determinada enzima.(nad) GRUPO PROSTÉTICO: cofactores que se unen en forma permanente, a menudo por enlaces covalentes. (grupo HEM)

8 DEFINICIONES ZIMÓGENO: Compuesto catalíticamente inactivo (Preenzima) Ej.: Enzimas de la cascada de la coagulación, proteasas pancreáticas. RIBOZIMAS: RNA que presenta actividad catalítica. LISOZIMA: enzima que destruye paredes celulares bacterianas por hidrólisis de enlaces glucosídicos ß(1-4).

9 Coenzimas

10 Cofactores Metal enzima Función Fe citocromo oxidasa oxido-reducción Cu Ac. Ascórbico oxidasa oxido-reducción Zn Alcohol deshidrogenasa facilita unión NAD Mn Histidina amoníaco liasa extracción de electrones Co Glutamato mutasa Parte de Cobalamina Ni Ureasa lugar catalítico Mo Xantina oxidasa oxido-reducción V Nitrato reductasa oxido-reducción Se Glutatión peroxidasa Sustituye al S en una cisteína del lugar activo

11 DEFINICIONES SUSTRATO SITIO ACTIVO SUSTRATO ENZIMA PRODUCTO SITIO ALOSTÈRICO SITIO CATALÍTICO (activo) SITIO ALOSTÉRICO

12 SITIO CÁTALITICO Es la hendidura específica donde se une el sustrato Tamaño, estructura, cargas, polaridad y carácter hidrófobo de su lugar de fijación.

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14 SITIOS DONDE Acción Enzimática REACCIONAN LOS SUSTRATOS SITIO ACTIVO DE LA ENZIMA ENZIMA LOS SUSTRATOS ENTRAN EN EL SITIO ACTIVO EN UNA ORIENTACIÒN ESPECÌFICA 3. LOS SUSTRATOS SE LIBERAN DEL SITIO ACTIVO, Y LA ENZIMA ESTA NUEVAMENTE LISTA PARA NUEVOS SUSTRATOS S + E 2. SUSTRATOS Y ENZIMAS CAMBIAN FORMA, PROMOVIENDO LA REACCION ENTRE LOS SUSTRATOS E + P

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16 Ecuación de Michaelis- Menten E + S = ES = E + P V= (Vmax [S]) (Km + [S]) Km= concentración de sustrato requerida para obtener la mitad de la actividad máxima de una enzima.

17 MECANISMO DE ACCIÓN Catálisis ácido-base Catálisis covalente Catálisis de iones metálicos Efectos de proximidad y orientación Unión preferencial del complejo de transición.

18 Mecanismos de acción Catálisis ácido-base: reacción por transferencia o aceptación de protones. Sensible a ph. Catálisis covalente: acelera la velocidad de reacción mediante la formación transitoria de un enlace covalente entre la enzima y el sustrato.

19 Mecanismo de Acción Catálisis por iones metálicos: -Se une al Sustrato orientándolo. - mediación de reacciones O-R - protección de cargas negativas. Catálisis por proximidad y orientación: los reactivos deben acercarse con la correcta relación espacial para que se de la reacción.

20 Mecanismo de Acción Catálisis por fijación de estado de transición: cuando la enzima se une al estado de transición con más facilidad que al sustrato o producto, lo que aumenta su concentración. En consecuencia la velocidad de reacción.

21 CLASIFICACION Sufijo: -asa añadido al nombre del sustrato o palabra que describe su actividad Ej: Ureasa 6 clases según el tipo de reacción catalizada.

22 1. OXIDOREDUCTASAS: Catalizan reacciones de oxidorreducción. Necesitan coenzimas que acepten o donen hidrógenos. Deshidrogenasas, peroxidasas.

23 2. TRANSFERASAS: Catalizan la transferencia de grupos glucosilo, metilo o fosforilo. Utilizan coenzimas.

24 3. HIDROLASAS: Catalizan la ruptura de enlaces por la adición de una molécula de agua ( ruptura hidrolítica), con la obtención de monómeros a partir de polímeros. No utilizan coenzimas. Actúan en la digestión de alimentos.

25 4. LIASAS Catalizan reacciones en las que se eliminan o adiciona grupos H 2 O, CO 2 y NH 3 para formar un doble enlace o añadirse a un doble enlace. 4.1 c=c 4.2 c=o 4.3 c=n No utiliza coenzimas. Llamadas sintasas.

26 5. ISOMERASAS: Catalizan cambios geométricos o estructurales dentro de una molécula dando formas isoméricas. 5.1 racemasas 5.2 cis-trans isomerasas Usan coenzimas. COBALAMINA (B 12 )

27 6. LIGASAS Catalizan la formación de enlaces entre C-C, C-O, C-S, C-N mediante reacciones de condensación acopladas a la rotura de un pirofosfato del ATP. Sintetasas, carboxilasas. 6.1 c-o 6.2 c-s 6.3 c-n 6.4 c-c

28 LOCALIZACIÓN EN LA CÉLULA MITOCONDRIAS Ciclo de krebs Oxidacion de acidos grasos Oxidacion del piruvato CITOSOL Glucólisis Via pentosa fosfato Sintesis de acidos grasos NUCLEO Síntesis ARN y ADN LISOSOMA

29 REGULACIÓN Disponibilidad Enzimática: Inducción-síntesis (DNA) Represión-degradación (DNA) Vida media enzimática Covalente (fosforilación ydesfosforilación) Alostérica (positiva y negativa) Efecto homotrópico Efecto heterotrópico Cooperatividad positiva y negativa

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32 INHIBICIÓN IRREVERSIBLE REVERSIBLE: Inhibición competitiva Inhibición no competitiva

33 Inhibición permanente Por medio de enlaces covalentes. Modificaciones químicas del sitio catalítico. Modificada la enzima, está siempre inhibida. Para distinguirlo de los reversible se someten a diálisis y si no se separan enzima e inhibidor, éste es permanente.

34 Fluorofosfato de diisopropilo (DFP) Acetilcolina Acetilcolinesterasa Acetato + Colina

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37 Inhibición por producto Un producto que puede unirse al sitio catálitico de la enzima al acumularse por lo que puede regular la acción de la enzima

38 El inhibidor NO se une al sitio activo NO se puede revertir con un exceso de sustrato

39 ENZIMAS FUNCIONALES ENZIMAS NO FUNCIONALES

40 DEFINICIONES ISOENZIMAS: enzimas que catalizan la misma reacción, pero tienen una estructura primaria y/o composición subunitaria diferente. Ejemplo: Lactato Deshidrogena. HHHH HHHM HHMM HMMM MMMM

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42 IMPORTANCIA BIOMEDICA Enzimas plasmáticas funcionales: presentes en la circulación y desempeñan papel fisiológico en la sangre ej: Enzimas de la coagulación Enzimas plasmáticas no funcionales: no presentes en la sangre normalmente, aparecen por daño, lesión o enfermedad ej: Lipasa en pancreatitis aguda

43 Enzimas utilizadas en el diagnóstico clínico Enzima Aminotransferasas Aspartato de aminotransferasa Alanino de aminotransferasa Amilasa aguda Ceruloplasmina Creatincinasa Glutamil transpeptidasa hepáticas Lactato deshidrogenasa Lipasa Fosfatasa ácida Fosfatasa alcalina Uso diagnóstico IAM Hepatitis viral Pancreatitis Daño hepatocelular Daño muscular Enfermedades IAM Pancreatitis aguda Ca prostata Enfermedades oseas y hepáticas obstructiva.

44 AL FINAL DE LA JORNADA, ME PREGUNTARAN QUE HICE CON MIS DONES? A QUIEN AYUDE. A QUIEN ACOMPAÑE. A QUIEN AMÉ