tema 3 Flashcards
define catálisis enzimática
disciplina de la enzimología que estudia los mecanismos mediante los cuales las enzimas favorecen la conversión de sustratos a productos
aminoácidos según su cadena lateral
- cargadas:
(+): His, Arg, Lys
(-): Asp, Glu - polares no cargadas:
Gln, Thr, Asn, Ser - no polares:
Ala, Phe, Leu, Ile, Tyr, Trp, Val - especiales:
Pro, Cys, Gly
define cofactor
molécula, termoestable, no proteíca, de bajo peso molecular
clasificación de cofactor
¿qué técnica se usa para determinar si la enzima tiene una coenzima o un grupo prostético?¿en qué consiste?
La diálisis. Es una técnica para separar moléculas, si la unión cofactor-enzima es débil, la coenzima difunde por el tubo de diálisis y si es fuerte no
dime ejemplos de cofactores inorgánicos
metales
la anhidrasa carbónica requiere de Zn2+
la luciferasa requiere de Mg2+
¿Qué ocurre cuando un cofactor orgánico se une a su enzima?
que sufren una modificación y deben de ser regenerados
define mecanismo catalítico
secuencia ordenada de eventos que transcurren de manera secuencial durante la transformación de los sustratos en productos
define ensayo de inhibición
estos ensayos se hacen en presencia de un inhibidor.
los inhibidores más útiles son los inhibidores competitivos al ser análogos al sustrato.
observando la estructura de los inhibidores competitivos se puede obtener una idea del mecanismo de unión y catálisis de la enzima.
los mejores inhibidores son los análogos a los sustratos en estado de transición
define ensayo de cambio de pH
las enzimas dependen mucho de los cambios de pH.
esto se debe a la ionización diferencial de los distintos aminoácidos del centro activo.
estudiando la dependencia entre el pH y la actividad catalítica, se pueden deducir los pKas de los aminoácidos involucrados en el mecanismos de catálisis
significado de gráficas de enzimas que trabajan a distintos pH
define ensayo por detección de intermediario
es uno de los ensayos más directos para obtener información
- intermediario estable
se puede detectar y caracterizar
- intermediario no estable:
* técnicas directas: espectroscopia
* métodos químicos/físicos: bajas temperaturas
define ensayo por cristalografía
es uno de los ensayos más potentes, que nos permiten observar las interacciones entre los aminoácidos del centro activo y el sustrato
¿cuál es el principal inconveniente en los ensayos por cristalografía?
el tiempo de ensayo debe de ser menor que el tiempo de reacción enzimática
si no ocurre esto, podemos:
- ensayo con análogos más pobres
- ensayo con inhibidores (competitivos)
- ensayo a baja temperatura
- ensayo con tecnología avanzada: radiaciones de sincrotón que permiten capturar patrones de difracción en milisegundos
define ensayo por modificación química de cadena lateral de aminoácido
este ensayo consiste en modificar químicamente cadenas laterales de aminoácidos que se sospechan que participan en la catálisis. Si estos participan y son modificados también debe verse modificada la acción catalítica.
estas modificaciones se llevan a cabo gracias a los derivatizantes, que deben de ser lo más específicos posibles
¿cuál es el principal inconveniente de los ensayos enzimáticos mediante modificaciones químicas de las cadenas laterales de aminoácidos?
que no siempre que se lleva a cabo una derivatización de un aminoácido y se produzca un cambio en la catálisis, este amionácido está implicado en el mecanismo de catálisis
definición de ensayo por mutagénesis dirigida
una mutagénesis es hacer una versión idéntica de nuestra enzima pero introduciendo un cambio. Si cambiamos un aminoácido, y este está involucrado en el mecanismo de catálisis, la catálisis cambiará
en un ensayo por mutagénesis dirigida ¿cómo se obtienen los mutantes?
principalmente mediante PCR
en un ensayo por mutagénesis dirigida, ¿cómo elegimos el aminoácido a mutar?
hay que tener algún indicio:
- aminoácidos cerca del sitio catalítico
- observando a la enzima en otras especies y viendo cuales son las secuencias aminoacidicas más conservadas
lista los tipos de ensayos enzimáticos
- por inhibición
- por cambio de pH
- por detección de intermediarios
- por cristalografía
- por modificación química de cadena lateral de aminoácido
- por mutagénesis dirigida
define catálisis por estabilización del estado de transición
la unión de la enzima con el sustrato se lleva gracias a una multitud de interacciones débiles entre ellos.
la unión del sustrato a la enzima provoca una serie de cambios conformacionales, que provoca una serie de tensiones en el sustrato que lo llevan a su estado de transición
la unión enzima con el sustrato en estado de transición es mucho más fuerte que con el sustrato inicial
define catálisis intramolecular
catálisis donde la unión entre la enzima y el sustrato se lleva a cabo mediante muchas interacciones que llevan al acercamiento de la enzima al sustrato y a su correcta orientación
define catálisis ácido-base
es la más común
en muchas reacciones químicas se produce la formación de intermediarios inestables cargados, los cuales tienden a descomponerse rápidamente en sus especies reactivas, lo que impide la reacción.
para la estabilización de estos, es común la transferencia de protones del intermediario al sustrato o viceversa, para dar lugar a una especie que se descomponga más fácilmente en los productos.
esto se puede llevar acabo mediante la transferencia de los H+ y OH- del H2O del medio o mediante la participación de ácidos o bases del medio.
muchas cadenas laterales de aminoácidos actúan como ácido o base, aceptando o donando protones
define catálisis covalente
se basa en la formación de un enlace covalente transitorio entre un residuo del centro activo y el sustrato, dando lugar a un compuesto en estado de transición muy reactivo
nucleófilos: cargados - (pares de e- libres)
electrófilos: cargados + (apetencia por pares de e-)
define catálisis por iones metálicos
muchas enzimas usan iones metálicos (cofactores inorgánicos) para realizar sus reacciones.
estos pueden ayudar en la catálisis:
- mediante interacciones iónicas del metal unido a la enzima y al sustrato que ayudan a orientarlo para que reaccione
- para ayudarlo a estabilizar su estado de transición en sustratos cargados
- pueden facilitar reacciones de oxidorreducción, sufriendo cambios reversibles en su estado de oxidación
lista de los distintos tipos de catálisis
- catálisis por estabilización del estado de transición
- catálisis intramolecular
- catálisis ácido-base
- catálisis covalente
- catálisis por iones metálicos
