BIOQUIMICAENZIMAS

CARACTERISTICASCATALIZADORES BIOLOGICOS DE NATURALEZA PROTEICA.Alto grado de especificidad (D-glucosa)Catalizan una reaccin qumica determinada.No se consumen.Aceleran la velocidad de reaccin.Actan sobre reacciones qumicas que ya existen (termodinmicamente posibles).

Disminuyen la energa de activacin.La mayora de las enzimas estn constituidas por mas de 100 Aa.No modifican el equilibrio de la reaccin.Se requieren en cantidades mnimas.Pueden ser regulables.Son susceptibles de ser inhibidas por diversas sustancias.Modifica la estructura qumica del sustrato.Sin enzimas la vida no es posible.

CLASIFICACION ENZIMATICA1.-OXIDO-REDUCTASAS.2.-TRANSFERASAS.3.-HIDROLASAS.4.-LIASAS.5.-ISOMERASAS.6.-LIGASAS.

1.- Oxido-Reductasascatalizan reacciones de oxidorreduccinNombre sistemtico: L-lactato: NAD oxidorreductasaNombre trivial recomendado: lactato deshidrogenasaNmero de cdigo: 1.1.1.27

2.-TRANSFERASASCatalizan la transferencia de un grupo de tomos (amina, carboxilo, carbonilo y otros) a un compuesto aceptor.

Nombre sistemtico: Glutamato: oxaloacetato aminotransferasaNombre trivial: glutamato aminotransferasa

3.- HIDROLASAScatalizan la ruptura de enlaces C-O, C-N, C-S y O-P por la adicin de una molcula de agua (reacciones de hidrlisis).

4.-LIASASCatalizan la ruptura de uniones C-C, C-S y C-N del sustrato. Eliminan grupos y forman dobles ligaduras o ciclos, o agregan grupos a enlaces dobles.

Se llamarn descarboxilasas si se eliminan CO2Deshidratasas si se elimina H2OAldolasas si se elimina aldehdoNombre sistemtico: fructosa 1,6 bisfosfato: D-gliceraldehdo-3-fosfato liasaNombre trivial: fructosa bisfosfato aldolasaNmero de cdigo: 4.1.2.13

5.-ISOMERASASCatalizan cambios geomtricos o estructurales dentro de la misma molcula (ismeros).

Ejemplos:RacemasasepimerasasIsomerasas cis-transOxidoreductasas intramolecularesTransferasas intramoleculares

6.-LIGASASPermiten la unin de dos molculas simultneamente a la degradacin del ATP u otro enlace qumico.

Ejemplos:AcetilCoA sintetasaEnzimas activadoras de aminocidos

Componentes de una Enzima:

Sitio Alostrico: Sitio distinto al sitio activo, a este se une una sustancia llamada "regulador alostrico" Sitio Activo: Sitio de la enzima al cual se unen el o los sustratos y ocurre la reaccin. (tamao, forma, unin, interaccin, especificidad).Sitio AlostricoSitio Activo

Partes de un sistema Enzimtico:Sustrato: molcula sobre la que acta la enzima y cuya transformacin est condicionada por ella.Producto: es la molcula resultante de la accin de la enzima sobre los sustratos.

Partes de un sistema Enzimtico:Activadores: son iones que aceleran la velocidad de una reaccin y a menudo son indispensables para realizar la accin enzimticaModuladores: molculas que actan sobre enzimas oligomricas con caractersticas de cooperatividad funcional, que influyen sobre la velocidad de las reacciones enzimticas; son si estimulan la velocidad de reaccin y si la inhiben

Partes de un sistema Enzimtico:Inhibidores: Son sustancias que impiden la actividad la actividad de las enzimas por combinarse con radicales indispensables para el funcionamiento enzimtico o por ser agentes desnaturalizantes.Proenzima: Ciertas enzimas son sintetizadas como precursores no funcionales, suelen activarse a travs de la eliminacin de un enlace peptdico de su molcula.

Partes de un sistema Enzimtico:Isoenzima: Diversas y mltiples formas de una enzimaHoloenzima= apoenzima + coenzima (molcula no proteica).

COENZIMAParticipa en un determinado tipo de rxPuede unirse a distintas apoenzimas y actuar frente a diferentes sustratosLa apoenzima es la responsable de reconocer al sustrato y la especificidad de la holoenzima depende de la porcin proteica.

Coenzimas

NOMBREABREV.VITAMINAGrupo acarreado en forma activadaEnfermedadDinucletido de nicotidamina y adeninaNAD+NicotinamidaHidruros HPelagraFosfato de dinucleotido de nicotidamina y adeninaNADP+NicotinamidaHidruros HPelagraMononucleotido de riboflavinaFMNRiboflavinaHidrgenos H2Queilosis, dermatitis, glositis, seborreica, etcDinucleotido de flavina y adeninaFADRiboflavinaHidrogenos H2Queilosis, dermatitis, glositis, seborreica, etc

Pirofosfato de tiaminaTPPTiaminaAldehidosBeriberi

Coenzimas

NOMBREABREV.VITAMINAGrupo acarreado en forma activadaEnfermedadCoenzimaCoAAc. PantotenicoAcilosNo se conoceFosfato de PiridoxalP5PPiridoxinaAminoCuadros convulsivos?

Lipoil-Lisina(Poco importante)L -S -SAc. LipoicoAcilosNo se conoce

Coenzimas

NOMBREABREV.VITAMINAGrupo acarreado en forma activadaEnfermedadBiocitna(Poco importante)-------------------BiotinaCO2No se conoce

TetrahidrofolatoFH4Acido flicoFragmentos de un CAnemia MacrocticaCoenzima B12-------------------B12MetilosAnemia Perniciosa

Factores que modifican la actividad enzimticaConcentracin de la enzimaConcentracin de sustratoTemperatura pH

Concentracin de enzimaLa velocidad es directamente proporcional a la concentracin de la enzima.

Concentracin del sustratoCuando la [S] es baja, la actividad crece en forma lineal con la [S] .A medida que aumenta la [S] , los incrementos de velocidad son menores hasta que deja de aumentar y la curva tiende a la horizontal. (Vmax)Curva hiperblica

TemperaturaEl incremento de la velocidad de reaccin cada 10C de aumento de la temperatura se llama Q10 o coeficiente de temperatura.La actividad enzimtica aumenta con la temperatura. Llega a un valor mximo correspondiente a la temperatura ptima, por encima de ese ptimo, la actividad cae rpidamente.

pHLos cambios de pH del medio afectan al estado de ionizacin de grupos funcionales de la molcula de la enzima y tambin en la del sustrato. El pH ptimo es aquel en el cual es estado de disociacin de los grupos esenciales es el ms apropiado para interaccionar en el complejo ES.pH extremos desnaturalizan a la enzima. Actividad ptima se da entre pH 6 y 8

1913: Relacin entre [S] y la velocidad de reaccin.El paso limitante en una reaccin enzimtica es el rompimiento del complejo ES en producto y enzima libre.Ecuacin de Michaelis - Menten

Vi = velocidad inicialVmax = velocidad mximaCurva Hiperblica

La velocidad de la reaccin aumenta linealmente con el aumento de la [S].

Al aumentar la [S], la enzima se satura y alcanza su velocidad mxima (Vmax), la cual ya no se incrementar, por ms que aumente la [s].Si: [S] aumenta y Vi no aumentaE est saturada con SVmax

1er orden 2do ordenCuando [S] >Km:La velocidad inicial es mxima, aunque se incremente an ms [S].

Cuando [S] = Km:Vi = VmaxKm en la cintica enzimticaOrden cero

Inhibidores enzimticosInhibidores irreversibles: producen cambios permanentes en la molcula de la enzima, con deterioro definitivo de su capacidad cataltica.venenos organofosforados inhiben a la acetilcolinesterasa Tienen semejanza estructural con el sustrato, pueden ocupar el sitio activo y ser transformados por la enzima en productos. suicidio enzimtico.

Algunos tipos de inhibidores irreversibles

Reactivos de grupos SH:a).- Agentes alquilantes.b).- Compuestos insaturados.c).- Formadores de mercptidos.d).- Oxidantes.

2. Organofosforados:Plaguicidas como Parathion ,Malathion Y DFP.

3. Ligandos de metales:Cianuro.

4. Metales pesados:Plomo, Mercurio, Cadmio, Zinc, etc.

FERRICIANURO

IODACETATO

LEWISITAMalformaciones congnitasConfusion mentalConstriccion de la laringePerdida de mov. Ocular.

Inhibidores reversibles:

Inhibidores competitivosInhibidores no competitivosInhibidores anticompetitivos.

Inhibidor competitivo

a) El inhibidor presenta similitud estructural con el sustrato y ambos compiten por el sitio activo de la enzima.

Ej.: succinato deshidrogenasa por malonato.

SDH: Succinato deshidrogenasa

Inhibicin Competitiva

SustratoAnlogo estructuraldel sustrato

c) El inhibidor y el sustrato se fijan a diferentes sitios de la enzima, pero la unin de uno de ellos impide la del otro, porque induce cambios conformacionales. b) Algunas molculas se unen al sitio activo de la enzima a pesar de no poseer similitud estructural con el sustrato.

E + S ES E + P +I EI El inhibidor y el sustrato solo pueden unirse a la enzima libre. En presencia de I se requieren concentraciones mayores de sustrato para obtener la misma velocidad que en ausencia del mismo. Hay aparente disminucin de afinidad de la enzima por el sustrato ( aumento de Km)

Aumenta el valor de Km pero no modifica la velocidad mxima de la enzima

Inhibidores no competitivosSe unen a la enzima en un lugar de la molcula diferente del sitio activo y disminuyen la Vmax sin modificar la Km

El inhibidor se fija indistintamente a la enzima libre E y al complejo enzima-substrato ES.Los complejos EI y ESI no son productivos.I tiene poca o ninguna semejanza con el sustrato.E + S ES E + P + +I I EI + S ESI

Inhibidores anticompetitivosEl inhibidor produce disminucin tanto de velocidad mxima como de Km.E + S ES E + P + I ESI

Regulacin de la actividad enzimticaEnzimas reguladoras: actan como reguladores del flujo de sustratos y productos ajustndolo a las necesidades de la clula. Enzimas alostricas Modificacin covalente

Procesos enzimticos en cascadaParticipan en ellos una serie de zimgenos o proenzimas que se activan sucesivamente uno a otro en una cadena de reacciones.

Estudios enzimticos en la clnica

GOT (Transaminasa Glutmico Oxalactica)Problemas cardiacos 12-48 4-7 diasGPT (Transaminasa Glutmico Pirvica)HepatitisCreatina quinasa (CPK)Musculo esqueltico y cerebroDistrofia muscular tipo duchenneAmilasa PancreticaProcesos inflamatorios, pancreatitis aguda y carcinoma 12-24 1-2 dasLipasaIgual que el anterior pero hasta 10 dasFosfatasa AlcalinaObstruccin biliar, raquitismo, Ulcera pptica colitisAntgeno ProstticoCncer de prstata (exclusiva en hombres) LactasaNo puedes tomar leche

Uridin Transferasa de GalactosaGalactosa Congnita ocasiona retraso mentalGlucosa 6P deshidrogenasaAnemia falciformeAcetilcolinesterasaMide el dao heptico

Enzimas de escapeReciben este nombre debido a que cuando existe dao tisular son vertidas al torrente sanguneo, por lo que su actividad enzimtica aumenta en la sangre.Infarto al miocardioDeshidrogenasa Lctica (DHL)Aspartato aminotransferasa (AST) Transaminasa glutmico-oxalactica (TGO)Creatin quinasa (CK) Creatin fosfoquinasa, (CPK)Pancreatitis aguda

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