363n a enzimas, Oct. 2019 - Modo de compatibilidad) ALUMN... · ENZIMAS • Sitio activo – Sitio...
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INTRODUCCIÓN A LAS ENZIMAS
E. Herrera
(Octubre, 2019)
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ENZIMAS
• Sitio activo– Sitio de unión al substrato– Sitio catalítico
• Apoenzima• Cofactor (grupo prostético o coenzima)• Holoenzima• Sitio alostérico y efector alostérico
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∆[S] ∆[P]V = =
∆ t ∆ t
REACCIÓN ENZIMÁTICA
k1S + E E + P
k2
[E] [P] [P]Keq= =
[E] [S] [S]
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Modelo de la llave-cerradura
Modelo del ajuste inducido
+
+
+
+Estado de transición
Sitio activo
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A) Hexoquinasa, antes de unirse la glucosa-ATP B) Hexoquinasa, después de unirse la glucosa-ATP
Herrera,Ramos,Roca & Viana, Bioquímica Básica, Elsevier 2014 (fig. 3.9)
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Necesidad de coenzimas
HO-CH2-R1 ↔↔↔↔ OHC-R1 + 2 H+
NAD+ + HO-CH2-R1 ↔↔↔↔ NADH+H+ + OHC-R1
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Coenzimas
• Nucleótidos de nicotinamida participan en reacciones redox
O
OH OH
NOPO
O
O
O
OH OH
NOPO
O
CO
NH2
H
N
N N
NH2
(PO32-)NAD+ (NADP+)
+
nicotinamida
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• La nicotinamida del NAD+ acepta un hidrógeno del alcohol para que pueda ser oxidado. A su vez, el alcohol libera un protón al medio.
N
C
O
NH2
H
R
+R1C
H
HOH N
C
O
NH2
H
R
H
+ R1CH
O
oxred+
+ H+Forma Ox Forma Red
NAD+ + HO-CH2-R1 ↔↔↔↔ NADH+H+ + OHC-R1
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MECANISMO DE ACCIÓN DE LAS ENZIMAS
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S
P
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Herrera,Ramos,Roca & Viana, Bioquímica Básica, Elsevier 2014 (fig. 3.2)
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RELACIÓN ENZIMA-SUSTRATO
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EJEMPLOS DE UNIÓN ENZIMA-SUSTRATO
A) Bolsillo cargado negativamente B) Bolsillo hidrofóbico
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ACCIÓN CATALÍTICA DE LA QUIMOTRIPSINA
A) Complejo enzima-sustrato B) Intermediario tetraédrico C) Intermediario acil-enzima
D) Transferencia de H+a His57 E) Ruptura del enlace acilo F) Salida del 2º producto
Herrera,Ramos,Roca & Viana, Bioquímica Básica, Elsevier 2014 (fig. 3.15)
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FACTORES QUE MODIFICAN LA EFECTIVIDADDE LA REACIÓN ENZIMÁTICA
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0 2 4 6 8 10
pH
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EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DEL SUSTRATO SOBRE LA VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN
ENZIMÁTICA
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E + S ↔↔↔↔ ES →→→→ E + P
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Herrera,Ramos,Roca & Viana, Bioquímica Básica, Elsevier 2014 (fig. 4.4)
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Pendiente a T=0
Tiempo
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INHIBICIÓN ENZIMÁTICA
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Inhibición competitiva
E + S E-S E + P+
EI + S
I
NR
K1
K2
K3
K12 K11
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INHIBICIÓN COMPETITIVA
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Inhibición no-competitiva
E + S E-S E + P+
IES
I
K1
K2
K3
I+
EI + S NR
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INHIBICIÓN NO COMPETITIVA
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ENZIMAS ALOSTÉRICAS
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Sitio Sitio
Sitio
Sitio Sitio
Sitio
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V
+ activador
+ inhibidor
[S]
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ENZIMAS COMO REACTIVOS EN EL LABORATORIO
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Fuentepolicromática
hνI0(λ)
Monocromador Compartimentode muestra Detector
IT(λ)
FUNDAMENTOS DE LA ESPECTROSCOPIA DE ABSORCIÓN
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+ +
++
Ejemplos:
etanol + NAD acetaldehido + NADH + H
o piruvato + NADH + H lactato + NAD
Ecuación general:
S + coenzima P + coenzima-H + H1 1+ +
o S + coenzima-H + H P + coenzima+ +
2 2
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ELISA(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay)
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ENZIMAS EN EL DIAGNÓSTICO CLÍNICO
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DISTRIBUCIÓN DE LA ALANINA AMINO TRANSFERASA EN DISTINTOS TEJIDOS
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ISOENZIMAS
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LDH isoenzimas
• LDH es un tetrámero compuesto por dos protómeros: H (de corazón) y M (de músculo). De las 5 isoenzimas de LDH, la LDH1 (4H) y la LDH2 (3H1M) se encuentran solo en músculo cardiaco y eritrocitos, mientras que la LDH5 (4M) se encuentra en hígado y músculo esquelético.
• Sus perfiles electroforéticos se pueden utilizar para el diagnóstico del infarto de miocardio y de la hepatitis aguda.
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LDH: 5 4 3 2 1
De las 5 isoenzimas de LDH, la LDH1 (4H) y la LDH2 (3H1M) se encuentran solo en músculo cardiaco y eritrocitos, mientras que la LDH5 (4M) se encuentra en hígado y músculo esquelético.
Herrera,Ramos,Roca & Viana, Bioquímica Básica, Elsevier 2014 (fig. e3.4)