ENZIMA Flashcards
COFACTOR
Componente NO proteico de la enzima
2 tipos:
Inorgánicos : Ion metálico
Orgánicos : Coenzimas , Cosustratos , grupo prostéticos
APOENZIMA
Parte proteica de la enzima que se encuentra inactiva
Para que se active necesita la union del cofactor
HOLOENZIMA
Cofactor + Apoenzima
PROCESO DE FORMACION DE ENZIMAS
E+S=ES=>E+P
Las enzimas aceleran la velocidad de las reacciones y disminuyen la EA(energía de activación ) con forme aumenta la velocidad
ENZIMAS NO ALTERAN EL EQUILIBRIO DE LA REACCION
ESPECIFIDAD DE LAS ENZIMAS
La energía de fijación es la que aporta la especificad mediante la formación de enlaces NO covalentes
TRES TIPOS:
-Absolutas Solo se pueden unir al sustrato
-Grupo funcional : pueden unirse a varios sustratos que contengan un grupo funcional determinado
-Reacción: Catalizan un tipo de reacción
MODELO LLAVE-CERRADURA
Explica la especificad de las enzimas
Cuenta que el centro activo tiene una forma rígida en a que solamente entra el sustrato.
No explica como llega el sustrato a ser producto
MODELO DE AJUSTE INDUCIDO
Explica la especificad y la formación del producto
El Centro activo es moldeable , se ajusta al sustrato , al igual que el sustrato al centro activo
ESTADO DE TRANSICIÓN
E+S->ES
Es una situación intermedia
La transformación de un sustrato a producto ocurre a través de un estado TRANSITORIO INESTABLE
Se encuentra a un nivel energético superior al estado del que parte.
Implica que aunque la reacción sea espontánea debe superar una barrera energética conocida como ENERGÍA DE ACTIVACIÓN
El centro activo es complementario a ella
COMPLEJO ENZIMA SUSTRATO
Es la interacción entre la enzima y el sustrato y lo que estabiliza el estado de transición
ESTADO BASAL
Estado final de la enzima , donde la enzima ya es producto
VELOCIDAD ENZIMÁTICA
FORMULA Y DE QUÉ DEPENDE
V=K(S)
Depende de :
- La habilidad de catalizar reacciones , uniones covalentes y no covalentes
- La concentración del sustrato
La constante de velocidad esta relacionada con la energía de activación de forma inversa y exponencial , por lo que un descenso de EA implica un aumento Velocidad
ENERGIA DE FIJACION
Es la principal fuente de la energía libre usada para disminuir la energía de activación de cada reacción.
Aporta especificidad y catálisis
PASOS QUE LIMITAN LA VELOCIDAD DE LA REACCION según (s)
- SI (S) es baja = V es proporcional a (S), V0 aumenta linealmente
- Un aumento de (S) , implica que V aumenta en menor cantidad
- Enzima saturada , (S) no tiene nigua efecto
K cat
Medida de la velocidad catalítica de la enzima
Es la velocidad de la reacción en la etapa mas lenta
(limitante)
Numero de moléculas de sustrato intercorvertidas en producto en 1 segundo por 1 sola molécula de enzima en condiciones de saturación
Se encuentra en la segunda etapa dando lugar a la formación de la E + P
La velocidad depende de el complejo ES
ECUACION DE MICHAELIS MENTEN
Explica el comportamiento de las reacciones en las que la concentración del complejo ES permanece cte, y la concentración de sustrato es superior a la de la enzima.
Vo= Vmax (S) / Km +(S)
Km= afinidad de la enzima a este sustrato
A > Km = < afinidad y Vo será menor
Vo= 1/2 Vmax que implica que Km=(S)
ECUACION DE MICHAELIS MENTEN Y GRÁFICAS
1.CONCENTRACION DE SUSTRATO BAJAS : Km»>(S)
Vo= Vmax/ Km se desprecia el sustrato del denominador
Se comporta como una grafica lineal -> Vo= K(S)
Grafica , linea recta hacia arriba
2.CONCENTRACION DE SUSTRATO ALTAS:(S)»>Km
Vo=Vmax
Despreciamos Km
(E) > (ES)
Gráfica linea que llega a Vmax
3.LA CTE DE MICHAELIS:Km=(S)
Vo= Vmax/2= Vmax(S) / Km+(S)
Gráfica que no llega a Vmax y se curva , no es lineal hacia arriba
KM
Cuando Vo = 1/2 de Vmax ===> Km = (S)
Es concentración de sustrato que se requiere para alcanzar la mitad de la Vmax
Un valor bajo de Km se puede relacionar con una gran estabilidad del complejo ES , que indica una elevada afinidad de la enzima por el sustrato
KS
E+S ( k1 ) -> ES -> E+P (K2)
E+S ( K-1)
Permite estimar el grado de disociación del complejo ES y la afinidad e la enzima por el sustrato
REPRESENTACIÓN LINEWEAVER BURK (fórmula)
1/ Vo = Km/ Vmax(S) + 1/ Vmax
inhibidores reversibles
FACTORES QUE AFECTA A LA ACTIVIDAD ENZIMATICA
1.CONCENTRACION DE LA ENZIMA
2.TEMPERATURA ( Aumento de Tº = aumento velocidad)
3.PH
cambio de forma , cambio de interacción débil , cambio de centro activo y cambio de especificad
ISOENZIMAS
Enzimas que catalizan la misma reaccion pero que tienen distintas propiedades físicas debido a diferencias de la secuencia de aminoácidos
INHIBICION REVERSIBLE
EL inhibidor se une mediante interacciones reversibles
La union se produce mediante enlaces NO covalentes
TIPOS:
1. INHIBICION COMPETITIVA
Compite el sustrato por el centro activo
2.INHIBICION ACOMPETITIVA
Se une en un sitio ≠
Solo se une al complejo ES
3.INHIBICION MIXTA
Se une a un sitio ≠ que el sustrato
Se une tanto a al enzima como al ES
INHIBICION IRREVERSIBLE
EL inhibidor se une tan fuerte que bloquea sus actividad de manera permanente
Asociación NO covalente muy estable
INHIBIDORES
Agentes moleculares que interfieren en la catálisis haciendo la reacción mas lenta o deteniendo la reacción
Alteran Vmax y Km
INHIBICIÓN COMPETITIVA
Vmax No cambia
Km AUMENTA
TIPO DE INHIBIDOR REVERSIBLE
El inhibidor tiene una estructura similar a la del sustrato por lo que compiten por el centro activo
Los efectos de la inhibición competitiva se anulan con la adición de un sustrato
EJEMPLO DE INHIBICION COMPETITIVA
INTOXICACION POR METANOL
Metanol ——-> Formaldehido
alcohol deshidrogenasa
Etanol hace sustrato y la alcohol deshidrogenasa tiene actividad enzimática sobre el , por lo que a medida que pasa el tiempo la concentración de etanol disminuye y forma acetaldehido
Para tratarlo : infusión intravenosa lenta de etanol
EJEMPLO DE INHIBICION COMPETITIVA 2
HIPERTENSION : CAPTOPRIL
Angiotensionógeno–> Angiotensina I –> Angiotensina II
La angiotensina II : Vasoconstriccion y aumento volemia =HTA
La inhibición de la actividad de la Angiotensina II es el objetivo
el captopril inhibe la angiotensina II y reduce la presión arterial
INHIBICION ACOMPETITIVA
Vmax DISMINUYE
Km DISMINUYE
(S) AUMENTA
TIPO DE INHIBICION REVERSIBLE
El inhibidor se une a un sitio distinto que el sustrato por lo que NO compiten por el sustrato
Aumentar las (S) NO revierte los efectos del inhibidor
La pendiente NO varía al aumentar (I) = Km y Vmax disminuyen
El inhibidor afecta a la función catalítica de la enzima peor NO su union a S
La inhibición acompetitiva es solo significativa para LAS ENZIMAS MULTISUSTRATO
INHIBICION MIXTA
Vmax DISMINUYE
- Km en función del inhibidor mixto que sea:
- enzima : si se une con mas afinidad , parecerá un I.C = AUMENTA Km
- complejo ES: si se une con mas afinidad , parecerá un I.A= DISMINUYE Km
Tipo de inhibición reversible , donde el inhibidor se une a un sitio distinto que el sustrato , pero se une tanto a la enzima como al complejo ES
La union del sustrato NO revierte los efectos de un inhibidor
Solo pasa en enzimas de +2 sustratos
INHIBICION NO COMPETITIVO
Vmax Diminuye
Km no se mueve
INACTIVADORES SUICIDAS
Pasa por los primeros pasos de una reacción enzimática normal pero en vez de convertirse en el producto
Se convierte en un compuesto muy reactivo que se combina irreversiblemente con la enzima e INHIBE SU ACCIÓN CATALÍTICA
EJEMPLO DE INHIBICION IRREVERSIBLE COMO TERAPIA MEDICA
PENICILINA : Inhibe la transpeptidasa que entrecruza las tiras de peptidoglucanos de la pared bacteriana
DISULFRAM : ( ALCOHOLISMO)
Alcohol-> Acetaldehido –>Acetato
(alcohol deshidrogenasa)
ASPIRINA
METOTREXATO
EJEMPLO DE INACTIVADOR SUICIDA
AC.CLAVULÁNICO
ENZIMAS ALOSTERICAS
Enzimas cuya estructura tridimensional cambia cuando se unen determinadas moléculas
Al cambiar la conformación cambia su función
Tiene 2 conformaciones : + activa la enzima - inactiva
2 TIPOS DE ENZIMAS ALOSTÉRICAS
HOMOTRÓPICAS: el sustrato es el modulador
Varias subunidades
HETEROTRÓPICAS: El modulador es el distinto al sustrato
Poseen varias subunidades , la subunidad catalitica sera aquella donde ocurra la catálisis y la subunidad reguladora será el lugar de union de modulador alosterico.
RETROINHIBICION ALOSTERICA
La enzima reguladora es inhibida por el producto final de la ruta
Proceso de feedback negativo
F: Regular la actividad enzimatica
Se equilibra la velocidad de formación y la acumulación del producto final hace que la ruta funcione mas lentamente
CINÉTICA DE LA RETROINHIBICION ALOSTERICA
Km de la retroinhibicion alosterica es K0,5
NO SE AJUSTA A LA MICHAELIS-MENTEN
Cuando se + un ACTIVADOR alosterico : K0,5 diminuye
Cuando se + INHIBIDOR alosterico : K0,5 aumenten
ENZIMAS REGULADAS POR MODIFICACION COVALENTE
Modulan su actividad mediante modificación covalente de la molécula enzimática
- La mas frecuente es la fosforilacion : GRUPOS -OH
- Adenilacion : +nucleotido
- ADP-RIBOSILACIÓN : +Adp-ribosa
REGULACION POR FOSFORILACION
QUINASAS catalizan la unión de grupos fosforilos
Los grupos fosfatos son grandes y tienen dos cargas negativas , lo que provoca un cambio en la conformación de la proteína
FOSFATASAS , Enzimas que eliminan un grupo fosfato , y provocan un cambio conformacion.
REGULACION POR ROTURAS PROTEOLITICAS
El precursor esta inactivo , cuando se corta este precursor en un lugar especifico , ocurre un cambio conformación.
EL centro activo de la enzima se activa
Proceso Irreversible
Para inactivarlas= proteinas inhibidas
ENFERMEDADES ASOCIADAS POR REGULACION DE ROTURAS PROTEOLITICAS
Pancreatitis aguda: Activación prematura de enzimas pancreáticas
Hemofilia: No se activa un zimógeno en la cascada de coagulación
Tabaco y enfisema: Destrucción de la proteína control de esastasa alveolar
La misma enzima puede regular de diferentes , ya que las células reciben señales distintas
Esto permite la coordinación de las actividades en rutas interconectadas.
Las enzimas proteoliticas , la producen las células del páncreas , donde se encuentran en su forma zimogenica
( precursor inactivo)
Cuando se secretan a la luz del intestina son cortadas y se producen enzimas activas.
