Biología • 2.º de bachilleratoSaro Hidalgo
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Enzimas Naturaleza química : proteínasCatalizan determinadas reacciones bioquímicas uniéndose a la molécula o metabolito que se va a transformar, el sustrato
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Enzimas = catalizadores biológicosA B C D E
A = molécula inicialE = producto final= reacciones metabólicasB, C, y D = metabolitos intermedios
La reacción general es :
E + S ES P + E
La cantidad de enzima que queda después de actuar : la misma, no se gasta
Mecanismo de acción : aumentar la velocidad de reacción con que transcurren las reacciones químicas¿Cómo? : Disminuyendo la Ea (energía de activación) : estado energético que tienen que superar las moléculas de sustrato para convertirse en productos.
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ΔG = ΔH – T ΔS
ΔG = variación de la energía libreΔH = variación en la entalpía del sistema (equivale a la energía total)T = temperatura absoluta (en Kelvin = ºC + 273)ΔS = variación de la entropía del sistema
Energía libre y reacciones biológicas
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Las enzimas como biocatalizadores: energía de activación en una reacción catalizada (Fa) y en una reacción no catalizada enzimáticamente (Ea)
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Cinética enzimáticaGráfica que representa la variación de la velocidad de reacción con respecto a la
cantidad de sustrato
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HOLOENZIMAS HOLOPROTEÍNAS
APOENZIMA COFACTOR O COENZIMA
Parte proteica Parte no proteica
Cofactor : Cationes metálicos
Zn+2, Ca+2, Fe+2, Mg+2
Moléculas orgánicas
complejas
Coenzimas(unión débil a la apoenzima)(Ej.: NAD+, FAD, NADP+…)
TIPOS
Muchas coenzimas son sintetizadas a partir de ciertas vitaminas
APOENZIMA(parte proteica)
COFACTOR O COENZIMA(parte NO proteica)
Estructura de las enzimas
HOLOENZIMA
Grupo prostético(unión fuerte a la apoenzima)
(Ej.: grupo hemo)
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Factores que influyen sobre la actividad enzimáticaLa temperatura
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Factores que influyen sobre la actividad enzimáticaEl pH
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Especificidad enzimática
Enzima
Sustrato
Enzima
Sustrato
MODELO DE LLAVE-CERRADURA MODELO DE ACOPLAMIENTO INDUCIDO
Complejo enzima- sustrato
El acoplamiento sigue dos modelos posibles:
Modelo llave-cerradura: es rígido
Modelo acoplamiento o ajuste inducido: no es rígido. La unión de S-E induce ciertos cambios en el centro activo que facilitan el acoplamiento definitivo.
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Mecanismo de las reacciones enzimáticas
Teoría de la llave y la cerradura
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Mecanismo de las reacciones enzimáticas
o centro catalítico o de reacción
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ALOSTERISMO
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Inhibición de la actividad enzimática
Sustrato
Inhibidor
Sustrato
Enzima
Inhibidor unido a la enzima
Los sustratos no pueden unirse al
centro activo
Un inhibidor es una sustancia específica que disminuye parcial o totalmente la actividad enzimática. Se distinguen:
Irreversibles o venenos: se unen al centro activo y eliminan la actividad de la enzima Reversibles: se unen temporalmente a la enzima
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• Son biomoléculas diversas en su composición y propiedades.• No pueden ser sintetizadas por los organismos heterótrofos por lo que es indispensable tomarlas en la dieta. • Son especificas para cada especie animal y, por lo general, son sintetizadas por los vegetales.• Aunque se necesitan en mínimas cantidades, todas ellas desempeñan papeles importantes en el metabolismo. Muchas son precursoras de coenzimas.
Su ausencia produce enfermedades carenciales, son la manifestación de diversos trastornos metabólicos :
Avitaminosis: ausencia total de una o varias vitaminas
Hipovitaminosis: presencia insuficiente de cierta vitamina
Hipervitaminosis: exceso de vitaminas, suele producirse con las liposolubles.
LAS VITAMINAS
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Clasificación de las vitaminas
Vitaminas hidrosolublesSuelen actuar como coenzimas o
precursores de coenzimas
Vitaminas liposolublesSolubles en disolventes no polares.
Son lípidos insaponificables.
C su carencia produce escorbuto: encías sangrantes, pérdida de dientes y hemorragias en capilares.Leche, cítricos y hortalizas.
B1 o tiamina, su carencia produce beriberi: degeneración neuronal, afecciones cardiacas y musculares.Cereales, legumbres, carne, levaduras y bacterias.
B2 o niacina, su carencia produce dermatitis,
agrietamiento de labios y lengua, fotofobia.Hígado, queso, leche, huevos, vegetales de hoja verde.
B3 su carencia produce pelagra: demencia,
diarreas y dermatitis.Carnes, pescado, queso, leche y vegetales.
A su carencia provoca problemas en la visión nocturna, desecación epitelial y problemas de crecimiento.Hortalizas, hígado, bacalao y huevos.
D su carencia produce raquitismo.
Hígado, bacalao y yema de huevo.
E su carencia acelera la degradación de los ácidos grasos, deteriorando las membranas celulares y facilitando el envejecimiento celular.Aceites vegetales y semillas de cereales.
K su carencia produce problemas en la coagulación sanquínea. Hortalizas, hígado, bacalao y huevos.
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