clase nº4

Regulación de la actividad enzimática (a corto plazo):

• Disponibilidad de sustrato:

• Modificación covalente:

Interconversión reversible entre sus formas activas e inactivas:

•Fosforilación y desfosforilación de residuos.

•Metilación, acetilación y la nucleotidilación

Interconversión Irreversible entre sus formas activas e inactivas:

•Ruptura proteolítica de zimogenos o proenzimas

Regulación de la actividad enzimática (a corto plazo):

• Regulación alostérica:

Regulación producida por efectores alostéricos de PM bajo

Regulación de la actividad enzimática (a largo plazo):

• Control genético:

Procesos genéticos y moleculares de Inducción ↔ Represión

• Compartimentalización:

Separación espacial de enzimas, sustratos y moléculas reguladoras en compartimientos para:

a) Utilizar eficazmente los recursos disponibles

a) Acoplar Rxes favorables con las no favorables

Según su composición química:

• SimplesPor si solas tienen efecto

catalítico

• ConjugadasRequieren de un

componente químico adicional llamado

COFACTOR

HOLOENZIMA = APOENZIMA(Proteína) + COFACTOR

Según la Rx que catalizan:

1.- Oxidorreductasas: Catalizan reacciones de oxido reducción de todo tipo

•Oxidasas.

• Deshidrogenasas

• Oxigenasas

• Peroxidasas

•Catalasas

• Reductasas

• Hidroxilasas

Oxidorreductasas:

1.- Oxidasas:Transfieren electrones de la

molécula donadora al O2

AH2 + ½O2 → A(ox) + H2O

2.- Deshidrogenasas: Transfieren electrones de un sustrato a otro

RCH2OH + NAD+ → RCHO + NADH + H+

Oxidorreductasas:

3.- Oxigenasas:Catalizan la incorporación de 2 átomos

de oxígeno a un sustrato libre

OH – C – A – C – OH + O2 → COOH – A – COOH

4.- Peroxidasas Reducen los peróxidos, usando varios aceptores de electrones

H2O2 + AH2 → 2H2O + A

Oxidorreductasas:

5.- Catalasas:Utilizan el peróxido de hidrógeno

como donador y aceptor de electrones

H2O2 + H2O2 → 2H2O + O2

Según la Rx que catalizan:

2.- Transferasas:

Catalizan la transferencia de un grupo de átomos intacto de una molécula donadora a un aceptor

•Transaldolasas

•Transcetolasas

• Aciltransferasas

• Metiltransferasas

•Fosfomutasas

•Kinasas

• Aminotransferasas

Según la Rx que catalizan:

3.- Hidrolasas:Catalizan el rompimiento

hidrolítico de enlaces mediante la adición de agua

• Esterasas

• Glucosidasas

• Peptidasas

• Fosfatasas

•Thiolasas

•Fosfolipasas

Desaminasas: Catalizan la desaminación de un sustrato con la participación del agua

H2N – C – NH2 + H2O → 2NH3 + CO2

= O

Urea Ureasa

Según la Rx que catalizan:

4.- Liasas:

Catalizan reacciones en las que se eliminan grupos para formar un doble enlace o se

añaden a un doble enlace

• Descarboxilasas.

• Aldolasas

• cetolasas

• Hidratasa

Deshidratasas: Catalizan la deshidratación de un sustrato

Según la Rx que catalizan:

5.- Isomerasas: Catalizan varios tipos de reordenamientos intramoleculares

Epimerasas o racemasas: Catalizan cambios de localización de grupos

alrededor de un carbono asimétrico

↔

Mutasas: Catalizan transferencias intramoleculares de grupos

2- fosfoglicerato ↔ 3-fosfoglicerato

6.- Ligasas:Catalizan la formación de un enlace entre dos moléculas

de sustrato

• Sintetasas• Carboxilasas: Catalizan la síntesis

de un compuesto a partir de la condensación de un sustrato con CO2

+ ATP + CO2 → + ADP + Pi

Citrato Oxaloacetato

“Conjunto de enzimas que actúan en secuencia catalizando Rxes consecutivas de una ruta

metabólica”

Tipos:

1) Disociados o simples:

Enzimas separadas físicamente. ej. Glicólisis

2) No disociados o complejos:

Enzimas asociadas físicamente ej. Sintetasa

de los ácidos grasos

3) Asociados a estructuras supramoleculares:

Enzimas no unidas entre sí físicamente pero

localizadas en la misma estructura ej. Cadena

transportadora de electrones

Características generales:

• C/enzima tiene su propio Km y su propia Vmáx

• La velocidad de c/Rx viene determinada por la [S] y [E] individual

• Existe por lo menos una enzima reguladora o alostérica

• La velocidad de c/secuencia es ajustada minuto a minuto

• Presentan alto grado de organización

• Los intermediarios deben difundir distancias cortas entre una enzima y otra.

“Proteínas generalmente lobulares que determinan la velocidad de la Rx global de una ruta metabólica”

Funcionan a través de la unión reversible de un MODULADOR

Inhibidores

Estimuladores

Nota: Catalizan la Rx MAS LENTA

Cuando el propio sustrato es un modulador, éste se

denomina modulador HOMOtrópico

Cuando una molécula ≠

sustrato es un modulador, éste se denomina

modulador HETEROtrópico

Propiedades

Diferencia estructural con las enzimas no reguladoras

Presencia de uno o más sitios reguladores

Propiedades CENTRO ALOSTÉRICO

CENTRO ACTIVO

Mecanismo de

RETROINHIBICIÓN

Cinética enzimática en Rxes catalizadas por enzimas alostéricas

Enzimas Homotrópicas

No siguen la relación hiperbólica de la Ecuación

de Michaelis-Menten

Curva de saturación sigmoidea

Pequeños cambios en la [Modulador] se pueden

asociar a grandes rasgos en la actividad

Cinética enzimática en Rxes catalizadas por enzimas alostéricas

Enzimas Heterotrópicas

Es difícil generalizar sobre una forma característica

Un activador puede hacer que la curva sea más

próxima a un hipérbola

Un inhibidor puede producir una curva de saturación

sigmoidea

“Enzimas que difieren estructuralmente entre sí pero posen la misma actividad catalítica”

Ejemplo: enzima Lactato deshidrogenasa

Características generales:

• Son codificadas por genes distintos pero estructuralmente relacionados

• Tiene valores de pH y pto isoeléctrico distintos

• Poseen diferencias en la composición y secuenciación de Aminoácidos

• Sus valores de Km y Vmáx son distintos

Marcadores hepáticos:

Marcadores pancreáticos:Marcadores óseos y

prostáticos:

Marcadores cardíacos:

• Alanina aminotransferasa (ALT)• Aspartato aminotransferasa (AST)

• Lactato deshidrogenasa (LDH)• Gamma Glutamil Transferasa (GGT)

• Fosfatasa Alcalina (ALP)

Exocrino• Amilasa•Lipasa

Endocrino• Cuantificación de Ac séricos contra la Ácido Glutámico descarboxilasa (GAD)

• CK, CK-MB• LDH, TGO

• ALP• PSA total y libre