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