Dra. Judith García de Rodas Salón 207 catalizadores Dra. Judith García de Rodas Salón 207

QUE SON? BIOCATALIZADORES CATALIZADOR: Sustancia que aumenta la velocidad de una reacción, sin alterar su composición química en el proceso

Clasificación ORGANICOS: INORGÁNICOS: PROTÉICOS (enzimas) RNA (ribozimas) INORGÁNICOS: METALES

CARACTERÍSTICAS ALTAMENTE ESPECÍFICAS Una enzima → un sustrato. Una enzima → una coenzima. Una enzima → un cofactor. No modifican la concentración de los sustratos ni de los productos No sufren alteraciones permanentes Están sujetas a Regulación

DEFINICIONES COENZIMA: Molécula orgánica no proteínica asociada a una enzima: vitaminas(A, B), Coenzima A, NAD, FAD COFACTOR:Molécula inorgánica que se asocia a una enzima, para su actividad: Fe, Ca, Zn

QUE SON? BIOCATALIZADORES CATALIZADOR: Sustancia que aumenta la velocidad de una reacción, sin alterarse en el proceso

Cofactores Los cofactores pueden ser iones inorgánicos que facilitan la unión enzima-sustrato o estabilizan la estructura tridimensional de la enzima, o constituyen por sí los centros catalíticos que ganan eficiencia y especificidad al unirse a las proteínas . Las coenzimas son sustancias orgánicas que pueden funcionar de formas muy variadas, lo más frecuente es como transportadores interenzimàticos o intraenzimàticos, muchas coenzimas son formas funcionales de las vitaminas.

DEFINICIONES COENZIMA: Molécula orgánica no proteínica asociada a una enzima. ( vitaminas) COFACTOR:Molécula inorgánica que se asocia a una enzima, para su actividad ( Fe, Ca, )

Variedad de Coenzimas Vitamina Coenzima Función Vit. B1 (Tiamina) Pirofosfato de tiamina Oxido reducción Vit. B2 (Riboflavina) Flavinas adeninas nucletidos Niacina Nicotinamida dinucleotido Acido pantotenico Vitamina A Activa y transfiere grupos acilo Aciodo fólico Tetrahidrofolato Activa y transfiere grupos carbonilo y carboxilo Biotina Activa y transfiere CO2 Vit. B12 Adenosil y metil cobalamina Isomerización y transferencia de grupos metilo

Variedad de Cofactores Metal enzima Función Fe citocromo oxidasa oxido-reducción Cu Ac. Ascórbico oxidasa oxido-reducción Zn Alcohol deshidrogenasa Facilita unión NAD Co Glutamato mutasa Parte de Cobalamina Ni Ureasa Activa lugar catalítico V Nitrato reductasa Oxido-reducción Se Glutatión peroxidasa Sustituye al S en una cisteína del lugar activo

ISOENZIMAS formas físicamente diferentes con una misma actividad enzimática. Ejemplo: Lactato Deshidrogena. HHHH HHHM HHMM HMMM MMMM

DEFINICIONES SUSTRATO PRODUCTO SITIO ACTIVO SITIO CATALÍTICO SITIO ALOSTÉRICO (sitio activo)

Sitio Activo Residuos de amino ácidos: sitio activo Unión del sustrato (ajuste inducido ) Estado de transición = sustrato activo Cambios en la actividad enzimática: - ph - temperatura - energía del ión

Mecanismo de unión enzima-sustrato

CLASIFICACION Sufijo: “-asa” añadido al nombre del sustrato o palabra que describe su actividad Ej: Ureasa 6 clases según el tipo de reacción catalizada.

Clasificación de las enzimas Clase Ejemplo de enzimas Oxidoreductasas Deshidrogenasas, peroxidasas Transferasas Hexoquinasas, transaminasas Hidrolasas Fosfatasa alcalina tripsina Liasas Anhidrasa carbónica Isomerasas Triosas fosfato Ligasas DNA ligasa

1. OXIDOREDUCTASAS: Transferencia de electrones

catalizan la transferencia de grupos funcionales 2. TRANSFERASAS:   catalizan la transferencia de grupos funcionales

3. HIDROLASAS: catalizan la ruptura de enlaces por la adición de una molécula de agua

4. LIASAS Catalizan la adición de grupos a dobles enlaces, o formación de dobles enlaces por eliminación de grupos

5. ISOMERASAS: Transferencia de grupos dentro de moléculas dando formas isoméricas

6. LIGASAS catalizan la formación de enlaces entre C-C, C-O, C-S, C-N mediante reacciones de condensación acopladas a la rotura de ATP

REGULACION No. Enzimático inducción (DNA) represión (DNA) Vida media enzimática Modificación covalente (fosforilación y defosforilación) Modificación alostérica (positiva y negativa)

INHIBICION INHIBICION COMPETITIVA INHIBICION NO COMPETITIVA

Inhibición Competitiva Una molécula se une al sitio activo de la enzima, compitiendo con el substrato, por lo que la reacción de esta enzima queda inhibida Inhibidor competitivo

Inhibición No Competitiva El inhibidor se une al sitio alostérico de la enzima, cambia la conformación del sitio activo, e impide que el substrato pueda interactuar en él. Cambia la conformación del sitio activo Inhibidor unido al sitio alostérico

Inhibición enzimática Drogas y toxinas Inhibidores competitivos: metanol, etilen-glicol, metotrexate. Inhibidores no competitivos: fisostigmina, captopril, alopurinol. Inhibidores irreversibles: aspirina, fluoracilo, organofosforados.

IMPORTANCIA BIOMEDICA Enzimas plasmáticas funcionales: presentes en la circulación y desempeñan papel fisiológico en la sangre ej: Enzimas de la coagulación Enzimas plasmáticas no funcionales: no presentes en la sangre normalmente, aparecen por daño , lesión o enfermedad ej: Lipasa en pancreatitis aguda

Patron de energía enzimática Estado de transición Energía de activación Para la reacción catalizada sin enzima Energía de activación Para la reacción catalizada con enzima Cambio de energía libre en la reacción

S + E ES E + P Cinética enzimática Velocidad de la reacción Modelo Michaelis-Menten S + E ES E + P La velocidad de una reacción catalizada por enzimas depende de la afinidad de la enzima por el substrato, de la cantidad de enzima, cantidad de sustrato y otras condiciones como el pH y la temperatura ideales.

Ribosimas Moléculas de RNA ¿¿¿ Reproducción primitiva ??? Capacidad catalítica

Ribozima

LABORATORIO 2 PROCEDIMIENTOS PARA OBSERVAR LA ACCION ENZIMATICA