ESTRUCTURA DE LAS PROTEINAS

Presentación del tema: "ESTRUCTURA DE LAS PROTEINAS"— Transcripción de la presentación:

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2 ESTRUCTURA DE LAS PROTEINAS
Dímero Trímero Tetrámero

3 ESTRUCTURA SECUNDARIA
Estas formas extendidas se asocian formando láminas  Lámina plegada Hojas- b o Láminas b a-hélice LA RESTRICCION EN LAS ROTACIONES DEL ENLACE PEPTIDICO FAVORECE ALGUNAS CONFORMACIONES DE LA CADENA POLIPEPTIDICA

4 ESTRUCTURA TERCIARIA: ENLACES E INTERACCIONES EN LA MISMA CADENA
PUENTE DE INTERACCION ENLACE IONICO HIDROGENO HIDROFOBICA PUENTE DISULFURO ESTRUCTURA TERCIARIA: ENLACES E INTERACCIONES EN LA MISMA CADENA

5 ESTRUCTURA DE LAS PROTEINAS
ESTRUCTURA CUATERNARIA: ENLACES E INTERACCIONES ENTRE DOS, TRES O CUATRO CADENAS (INTERCATENARIOS) Dímero Trímero Tetrámero Entre grupos peptídicos Entre cadenas laterales y grupos peptídicos Entre dos cadenas laterales Uniones Puente de hidrógeno Interacción Hidrofóbica Unión iónica

6 DEGRADACIÓN AMINOÁCIDOS

7 TODAS LAS ENZIMAS SON PROTEINAS; excepto las RIBOZIMAS (enzimas que son moléculas de RNA)

8 ENZIMAS ENZIMOLOGÍA CLÍNICA
BIOQUIMICA ENZIMAS ENZIMOLOGÍA CLÍNICA 2018 Tema:7  Dra. Silvia Varas

9 El metabolismo se produce por una serie de reacciones químicas catalizadas enzimáticamente que constituyen las rutas o vías metabólicas.

10 Ruta o Vía Metabólica AB  C DE F  GP

11 Ejemplo de Ruta Metabólica: La Vía Glicolítica
Cada paso esta catalizado por una ENZIMA!

12 Enzimas Son catalizadores biológicos,
En su mayoría de naturaleza proteica, Capaces de acelerar una reacción química, No forman parte de los productos finales No se consumen en el proceso.

13 Propiedades Generales de las Enzimas:
Presentan un sitio activo Eficiencia catalítica (mayor velocidad de reacción) Condiciones de reacción (tº, pH y presión) compatible con la vida Especificidad Constituyentes no proteicos: Grupos prostéticos Regulación de su actividad Localización celular

14 Sitio Activo E + S  ES]    E + P

15 Un complejo enzima-sustrato: Unión al sitio activo
Interacción hidrofóbicas: entre grupos hidrofóbicos Uniones iónicas Líneas discontinuas representan enlaces puentes de hidrógeno. La complementariedad entre la enzima y el sustrato depende de las fuerzas no covalentes.

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17 E E S Sitio Activo [E-S] P E

18 Propiedades Generales de las Enzimas:
Presentan un sitio activo Eficiencia catalítica (mayor velocidad de reacción) Condiciones de reacción (tº, pH y presión) compatible con la vida Especificidad Grupos prostéticos Regulación de su actividad Localización celular

19 Eficiencia catalítica (mayor velocidad de reacción)
¿Que es un catalizador? Es una sustancia que modifica la velocidad de una reacción química, sin ser alterada en el proceso La mayoría de las reacciones catalizadas por enzimas son muy eficientes y transcurren más rápido 1x106 a 1x1014 N° de recambio= n° de sustratos transformados en productos/molécula enzima/seg. = 100 a 1000 moléculas

20 Eficiencia catalítica (mayor velocidad de reacción)
Las enzimas son catalizadores porque  Energía de activación de la reacción La energía de activación es la mínima cantidad de energía necesaria para convertir un mol de sustrato en un mol de producto

21 Que yak cargado con víveres gasta menos energía para cruzar la montaña
Que yak cargado con víveres gasta menos energía para cruzar la montaña? Cual llega más rápido a destino? Ver video: Camino 1 Camino 2

22 Propiedades Generales de las Enzimas:
Presentan un sitio activo Eficiencia catalítica (mayor velocidad de reacción) Condiciones de reacción (tº, pH y presión) compatible con la vida Especificidad Grupos prostéticos Regulación de su actividad Localización celular

23 Estereospecifici-dad en la unión al sustrato
La unión específica de una molécula que tenga carbonos unidos a dos tipos de sustituyentes (proquiral), en un sitio enzimático activo, permite a la enzima diferenciar entre los grupos sustituyentes

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25 Propiedades Generales de las Enzimas:
Presentan un sitio activo Eficiencia catalítica (mayor velocidad de reacción) Condiciones de reacción (tº, pH y presión) compatible con la vida Especificidad Constituyentes no proteicos: Cofactores, Coenzimas, Grupos prostéticos Regulación de su actividad Localización celular

26 Constituyentes No proteicos: Cofactores, Coenzimas y Grupos Prostéticos
w Cofactores: iónes metálicos o coenzimas (uniones débiles). Los grupos prostéticos están unidos covalentemente a la enzima.

27 E E S Cofactor [E-S] P E

28 Cofactores:Iones Metálicos
Ion - Cofactor Enzima Fe2+ o Fe3+ Citocromo Oxidasa, Catalasa, Peroxidasa, Ferroquelatasa K+ Piruvato Quinasa Mn2+ Hexoquinasa, Glucosa-6-Fosfatasa, Mg2+ Arginasa Ni2+ Ureasa Zn2+ Carbónico anhidrasa, Carboxipeptidasa A y B, Alcohol Deshidrogenasa

29 Muchas Vitaminas son las precursores de Coenzimas
Ejemplo de Coenzima  Grupo que transfiere Precursor dietario Tiamina Pirofosfato Aldehídos Tiamina (Vitam. B1) Flavina adenina dinucleótido: FAD Electrones. Oxidación - Reduccion Riboflavina (Vit. B2) Nicotinamida Adenina dinucleótido: NAD+ Transferencia de átomos de hidrogeno. Oxidación - Reduccion Acido Nicotínico (Niacina, Vit. B3 ) Coenzima A Acilos Acido Pantoténico (Vit B5) Fosfato de Piridoxal Grupos amino Piridoxina (Vit. B6) Tetrahidrofolato Un grupo C Acido Fólico (Vit. B9) Coenzimas de Cobalamina Alquilo e Hidrogeno Cobalamina (B12)

30 Propiedades Generales de las Enzimas:
Presentan un sitio activo Eficiencia catalítica (mayor velocidad de reacción) Condiciones de reacción (tº, pH y presión) compatible con la vida Especificidad Grupos prostéticos Regulación de su actividad Localización celular

31 REGULACIÓN POR: - Concentración de Sustrato - Retroalimentación negativa

32 Propiedades Generales de las Enzimas:
Presentan un sitio activo Eficiencia catalítica (mayor velocidad de reacción) Condiciones de reacción (tº, pH y presión) compatible con la vida Especificidad Grupos prostéticos Regulación de su actividad Localización celular

33 Localización Celular Muchas de las enzimas se encuentran distribuidas en organelas especificas dentro de las distintas células del organismo. Ventaja de la compartamentalización: (1) aísla sustratos y productos, (2) no hay competencia de reacciones Las enzimas intracelulares se encuentran localizadas: en el citosol y/o en las organelas como por ej. mitocondrias Y pueden estar libres o asociadas a membranas. o Citosol

34 Enzimas intracelulares más frecuentemente analizadas
Citosólicas: LDH (láctico deshidrogenasa) y ALAT (alanina amino transferasa). Mitocondriales: GLDH (glutamato deshidrogenasa). Mitocondriales y citosólicas: ASAT (aspartato amino transferasa) y MDH (malato deshidrogenasa).

35 ISOENZIMAS Las isoenzimas son proteínas que difieren en la secuencia de aminoácidos pero que catalizan la misma reacción, estando presentes en la misma especie. Estas enzimas pueden poseer diferentes: Propiedades físicas y químicas determinadas genéticamente (punto isoeléctrico, especificidad de sustrato y cofactores , etc), Mostrar diferentes parámetros cinéticos o Propiedades de regulación diferentes.

36 Nomenclatura de las enzimas
Las enzimas se denominan por el agregado del sufijo –asa al nombre del sustrato o a la reacción que cataliza

37 Ejemplos de Enzimas: deshidrogenasas oxidasas
aminotransferasas o transaminasas fosfatasas peptidasas fosfoglucomutasas racemasas o epimerasas ligasas o sintetasas

38 Enzimología Clínica Conceptos básicos de su uso
Todas las enzimas pueden ser marcadores de enfermedad? Interpretación con alguna patología de ejemplo

39 ENZIMAS DE IMPORTANCIA CLÍNICA
Las enzimas son empleadas en los laboratorios clínicos y en las investigaciones biomédicas como reactivos biológicos para la determinación de analitos y la medición de sus niveles de actividad en el suero u otras muestras biológicas constituyen herramientas eficaces en el diagnóstico y pronóstico de una enfermedad

40 Las enzimas para ser herramientas eficaces en el diagnóstico y pronóstico de una enfermedad debe cumplir: Que la distribución tisular de la enzima este relacionada con el órgano dañado en una enfermedad: se necesita saber la distribución tisular de la enzima para establecer una correlación clínica ante el aumento de una determinada enzima en plasma. Localización Intracelular: El conocimiento de ello permite entender el tipo y grado de daño que ha sufrido una célula. Tiempo de vida media de la enzima estudiada: El conocimiento de este parámetro nos permite interpretar los tiempos de desaparición de las actividades enzimáticas aumentadas.

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42 CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS QUE APARECEN EN EL PLASMA SEGÚN SU ORIGEN
GRUPO EJEMPLO Específicas del plasma Protrombina, plasminógeno, ceruloplasmina, lipoproteínlipasa, pseudocolinesterasa No específicas del plasma De secreción amilasa pancreática, amilasa salival, fosfatasa prostática, pepsinógeno Celulares LDH, MDH, glicerol-3-fosfato deshidrogenasa, GOT, GPT, glucosa-6-fosfatasa

43 Enzimas específicas del plasma
Son componentes funcionales de la sangre. Están por lo común allí y en un nivel de actividad superior al de los tejidos, siendo mantenido su nivel constante por secreción activa de uno o más órganos. A este grupo pertenecen la seudocolinesterasa, ceruloplasmina, lipoproteinlipasa y las enzimas que intervienen en la coagulación sanguínea. La actividad de estas enzimas tiene interés clínico en le evaluación tanto de la función propia de la enzima en el estudio como de la función del tejido que la sintetiza.

44 Cascada de coagulación sanguínea

45 Las enzimas no específicas del plasma
No desempeñan función biológica en el plasma No son constituyentes funcionales plasmáticos y sólo se aprecia una muy pequeña actividad en condiciones normales, debido a la renovación celular natural o pequeños traumatismos espontáneos Su presencia en plasma en niveles más altos de lo normal sugiere un  en la velocidad de destrucción de la celula o  en el recambio celular y tisular. La determinación de estos niveles de enzimas plasmáticas puede proveer información valiosa para diagnóstico y pronóstico

46 Las enzimas no específicas del plasma: (1) Enzimas de Secreción
Ejercen su actividad fuera de las células que las originaron, por ejemplo se producen en glándulas exocrinas, como páncreas (enzimas o fermentos digestivos), etc. Amilasa, lipasa pancreática y pepsinógeno

47 Las enzimas no específicas del plasma: (2) Enzimas Celulares del Metabolismo Intermedio
Son las que se ubican en los distintos tipos de células y cuya salida se produce cuando una causa determinada altera o daña la estructura de la célula. La concentración en los tejidos de estas enzimas es miles de veces más alta que en el plasma. Un daño puede conducir a un aumento en la permeabilidad de la membrana plasmática con su consecuente liberación a la circulación general.

48 -glutamiltranspeptidasa ( -GT),
Ejemplos: aspartato amino transferasa (AST) o glutámico-oxalacético transaminasa (GOT), alanina amino transferasa (ALT) o glutámico pirúvico transaminasa (GPT), lactato deshidrogenasa (LDH), creatín quinasa (CK), -amilasa, -glutamiltranspeptidasa ( -GT), 5´nucleotidasa y aldolasa (ALS).

49 ENZIMAS FRECUENTEMENTE ANALIZADAS:
Transaminasas hepáticas (ALT o GPT y AST o GOT) alfa−Amilasa Creatín fosfoquinasa (CPK) Fosfatasa ácida (AcP) Fosfatasa alcalina (ALP) Gama glutamil transpeptidasa (GGT) Láctico deshidrogenasa (LDH) 5’-nucleotidasa (NTP)

50 ENZIMOLOGÍA DE LAS ENFERMEDADES DEL CORAZÓN, HÍGADO Y PÁNCREAS
3 ejemplos Corazón: IAM Hígado: Infección VHA Páncreas: Pancreatitis Aguda Pancreatitis Aguda 1°: la biliar, por obstrucción del colédoco por cálculos biliares. Y la Pancreatitis Aguda 2°: se debe principalmente al abuso del consumo del alcohol.

51 Corazón: IAM Ej. nº1

52 o GOT

53 ISOENZIMAS Las isoenzimas son proteínas que difieren en la secuencia de aminoácidos pero que catalizan la misma reacción, estando presentes en la misma especie. Estas enzimas pueden poseer diferentes: Propiedades físicas y químicas determinadas genéticamente (punto isoeléctrico, especificidad de sustrato y cofactores , etc), Mostrar diferentes parámetros cinéticos o Propiedades de regulación diferentes.

54 Lactato deshidrogenasa (LDH)
LDH es una enzima tetramérica, formada por la combinación de dos tipos de cadenas diferentes: H y M. La combinación de ellas da lugar a 5 isoenzimas diferentes. Las isoenzimas LDH1 y LDH2 están presentes en miocardio.

55 Lactato deshidrogenasa (LDH)
LDH es una enzima tetramérica, formada por la combinación de dos tipos de cadenas diferentes: H y M. La combinación de ellas da lugar a 5 isoenzimas diferentes. Las isoenzimas LDH1 y LDH2 están presentes en miocardio. Condiciones normales: Niveles bajos de LDH en plasma. Concentraciones plasmáticas de LDH1 < LDH2. Primeramente, la concentración plasmática de LDH1 aumenta, llegando incluso a superar la de LDH2 (es decir se invierte la relación). Posteriormente, los valores de LDH total aumentan por encima de su valor normal en plasma. Retornan a la normalidad luego de 8-14 días. Infarto de miocardio:

56 o GOT

57 Creatina Fosfoquinasa (CK)
La CK es un diméro, formada por monómeros que pueden ser de dos tipos: M y B. La CK presenta 3 isoenzimas: CK-MM, de localización muscular. CK-MB, de localización cardíaca. CK-BB, de localización cerebral.

58 Creatina Fosfoquinasa (CK)
En un infarto de miocardio, la actividad de CK aumenta en plasma, debido a un incremento de la concentración de CK-MB en el mismo. El incremento comienza entre las 6-8hs post-infarto, y los niveles se normalizan luego de 3-4 días.

59 o GOT

60 Aspartato-amino transferasa(GOT)
En un infarto agudo de miocardio (IAM), los valores elevados de GOT pueden persistir hasta 5 días y puede ser útil cuando no se conoce el tiempo de instalación de los síntomas o cuando el paciente fue ingresado tardíamente. Los aumentos de GOT son de 4-5 veces los valores normales. Si los aumentos son de veces, se asocian con IAM de peor pronóstico.

61 Pancreatitis Aguda Ej. nº2 1º 2º

62 Enzimas relacionadas con daño pancreático:
-Amilasa Lipasa Tripsinógeno No existe una relación directa entre la duración y la magnitud de los aumentos de actividad enzimática en plasma con la gravedad y el pronóstico de la pancreatitis.

63 - Amilasa Además del páncreas, esta enzima puede aumentar en plasma por procesos inflamatorios (parotiditis) originados en otros órganos (glándula parótida). Determinación de la fracción P3 de la amilasa, isoenzima de origen exclusivamente pancreático. El aumento de esta enzima se ha observado en forma casi constante en las pancreatitis agudas. La amilasa también puede aparecer en orina. Su determinación contribuye al diagnóstico y seguimiento de la evolución de una pancreatitis.

64 Alguna pregunta?

65 Hígado: Infección VHA Ej. nº3
El hígado contiene una gran cantidad de enzimas, las de mayor interés clínico son : Transaminasas (GOT y GPT) Fosfatasa alcalina (FAL) Gama-glutamiltransferasa (γGT) La elevación de las enzimas hepáticas en plasma puede reflejar daño hepático o alteración del flujo biliar.

66 Hígado: Infección VHA GOT GPT

67 Transaminemia (500-1000 UI/ml)
Enzimas plasmáticas usadas como marcadores de inflamación: Transaminasas (GOT y GPT) Las transaminasas son enzimas que participan en el metabolismo de los aminoácidos. Estas enzimas no son específicas del hígado, encontrándose también en músculo, corazón, páncreas y cerebro. Todas aquellas enfermedades hepáticas que cursan con necrosis celular dan lugar a hipertransaminemia. Lesiones agudas Transaminemia ( UI/ml) Lesiones crónicas Transaminemia

68 Enzimas plasmáticas usadas como marcadores de colestasis: FAL y GGT
La FAL sérica tiene varios orígenes, aunque las fuentes más importantes son: hígado, huesos e intestino FAL de origen hepático Es típico de obstrucción biliar intra o extrahepática, entre otros procesos. La colestasis aumenta la síntesis y liberación de FAL. Su vida media en la circulación es de aproximadamente una semana. Gamaglutamil-transferasa (γGT) Participa del metabolismo de las proteínas. No es específica del hígado, siendo el riñón el órgano más rico en esta enzima. Se observan en procesos obstructivos o neoplásicos  γGT

69 Lipasa Es la segunda determinación más frecuente para el diagnóstico de la pancreatitis aguda. Es más específica que la amilasa. Un aumento de lipasa plasmática solo puede deberse a afecciones del páncreas.

70 Enzimuria Se define como enzimuria la presencia de enzimas en orina. Las enzimas presentes en orina pueden tener diferentes orígenes. Pueden ser usados como marcadores de: Destrucción celular renal. Rechazo a transplante renal. Marcadores de evolución de enfermedad renal.

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