ELS ENZIMS. TEMA 1 - part 2

Transcripción

1 ELS ENZIMS TEMA 1 - part 2

2 2. El control del metabolisme Control bioquímic del metabolisme quines reaccions s han de donar i quines no BIOCATALITZADORS o ENZIMS Un catalitzador és una substància, generalment un metall o un òxid metàl lic finament dividit, que accelera la velocitat de les reaccions químiques i es manté inalterable mentre aquestes es produeixen Els biocatalitzadors són molècules que augmenten la velocitat de les seves reaccions i exerceixen un control del metabolisme determinant quines reaccions s han de produir i en quin moment ho han de fer

3 L activitat dels catalitzadors Subtàncies en una reacció desprenen energia (E) = reaccions exergòniques ( Tº al medi) E lliure reaccionants (REACTIUS) >>>>> E lliure subs. produïdes (PRODUCTES) Energia lliure (G) energia que té un sistema per poder realitzar un treball i depèn de l energia continguda en els enllaços interns de les molècules (ENTALPIA = H) i del grau de desordre d aquestes molècules (ENTROPIA = S). E lliure H i S G = H T S

4 Energia d activació d una reacció Estat de transició Sense enzim Estat inicial Avanç de la reacció Estat final Els enzims baixen l energia d activació de les reaccions en les quals intevenen

5 Comparació reacció exotèrmica i endòtèrmica Reaccions exergòniques: hi ha un alliberament d energia ( G<0), i es produeix un augment del desordre (entropia). Reaccions endergòniques: són reaccions en què s absorbeix energia lliure de l ambient ( G>0). No són reaccions espontànies. L energia lliure d un procés pot augmentar sempre que l energia lliure d un altre procés disminueixi. L energia despresa en una reacció exergònica es pot aprofitar perquè es produeixi reaccions que necessitin energia. Ex: la hidròlisi de l ATP s acobla a la fosforilació de la glucosa

6

7

8 Classificació enzims segons la seva estructura ENZIMS PROTEICS ( formats per cadenes d aa) HOLOENZIMS - part proteica ( APOENZIM) - part no proteica ( COFACTOR) INORGÀNICS (metalls, ions ) ORGÀNICS ATP NAD FAD NADP+ Co A

9 ACTIVITAT ENZIMÀTICA La substància sobre la qual actua un enzim rep el nom de substrat. En la reacció entre l enzim i el substrat hi ha una unió física entre l emzim i el substrat. L enzim debilita els enllaços del substrat i el trenca. Així s obtenen els productes de la reacció Actuació d un enzim sobre un sol substrat

10 Actuació d un enzim sobre dos substrats

11 Estructura d un enzim La regió de l enzim que s uneix físicament al substrat rep el nom de CENTRE ACTIU DE L ENZIM. Classes d aminoàcids : AMINOÀCIDS ESTRUCTURALS : responsables de l estructura i forma de l enzim. AMINOÀCIDS DE FIXACIÓ : responsables de la fixació de l enzim al substrat, mitjançant enllaços febles. AMINOÀCIDS CATALITZADORS : responsables de provocar la ruptua del substrat mitjançant enllaços forts. El centre actiu els formen els aminoàcids de fixació i els catalitzadors

12 El centre actiu d un enzim Són una part molt petita del volum total de l enzim Tenen una estructura tridimensional que facilita l encaix amb el substrat. Estan formats per aminoàcids. Els radicals d aquests aminoàcids tenen afinitat pel substrat.

13

14 Els enzims són específics Hi ha 3 tipus d especificitat : Especificitat absoluta : l enzim reconeix solament una molècula en concret. Exemple la ureasa actua sobre la urea. Especificitat de grup : l enzim reconeix tot un grup de molècules. Exemple les lipases actuen sobre els lípids. Especificitat de classe: l enzim reconeix un tipus d enllaç. Exemple una hidrolasa actuarà en reaccions d hidròlisi.

15

16 verd = enzim lila = substrat verd = enzim lila = substrat

17

18 LA TEMPERATURA Cada enzim té una temperatura òptima d actuació i uns límits d actuació. Per sota o per damunt d aquests límits l enzim no té activitat

19 Per què es desnaturalitzen els enzims? La majoria d enzims són proteïnes amb estructura terciària globular. Les altes temperatures trenquen els enllaços de l estructura terciària, l enzim es torna insoluble, precipita i deixa de fer la seva funció. Aquest procés rep el nom de DESNATURALITZACIÓ.

20 EL ph Els enzims tenen un ph òptim d actuació. I també uns límits de ph. Per sota o per sobre d aquests límits l enzim deixa d actuar.

21 Actuació d un inhibidor

22

23

24 Els COFACTORS Transportadors de grups químics ATP NAD + FAD NADP + Co A

25

26 ATP : adenosin trifosfat Actua coma molècula energètica, perquè és capaç d emmagatzemar o cedir energia amb facilitat. Quan l ATP s hidrolitza ( perd 1 grup fostat) es depren energia i es forma ADP

27 NAD + (nicotinamida-adenina-dinucleòtid ) Quan en NAD + accepta H + i 2e - es redueix Quan el NAD + cedeix H + i 2e - s oxida. Intervindrà en reaccions d oxidació-reducció. ÉS UNA MOLÈCULA TRANSPORTADORA D ELECTRONS

28 NADP + (nicotinamida-adenina-dinucleòtid-fosfat) Quan en NADP + accepta H + i 2e - es redueix Quan el NADP + cedeix H + i 2e - s oxida. Intervindrà en reaccions d oxidació-reducció. ÉS UNA MOLÈCULA TRANSPORTADORA D ELECTRONS

29 CoA (coenzim A) Molècula transportadora de grups químics, serveix per activar molècules.