enzimas

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ENZIMAS

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Page 1: Enzimas

ENZIMAS

Page 2: Enzimas

ENZIMAS1. Generalidades.

2. Nomenclatura

3. Propiedades: sitio activo, especificidad, eficiencia catalítica, holoenzimas.

4. Como trabajan: energía de activación y sitio activo.

5. Factores que afectan la velocidad de reacción: concentración de sustrato, pH y temperatura.

6. Cinética enzimática: ecuación de Michaelis-Menten.

7. Inhibidores de la actividad enzimática: inhibición competitiva, inhibición no competitiva, drogas (inhibodores enzimáticos).

8. Regulación de la actividad enzimática: sitios de unión alostérica, regulación mediante modificación covalente, inducción/represión de síntesis de enzimas.

Page 3: Enzimas

ENZIMAS

Las enzimas son moléculas catalíticas (proteínas)

que incrementan la velocidad de reacciones

químicas que son energéticamente posibles.

No son consumidas durante la reacción.

Virtualmente todas las reacciones del organismo

son mediadas por enzimas.

Page 4: Enzimas

NOMENCLATURA

Nombre recomendado (es el más común): tienen el subfijo “asa” ligado al substrato de la reacción.

Ejemplo: glucosidasa y ureasa.

Nombre sistemático:

las enzimas se dividen en 6 clases principales.

se especifica el nombre del sustrato seguido de la reacción catalizada y el subfijo asa.

Ejemplo:

D-glyceraldehído 3-fosfato NAD+ oxidorreductasa

Page 5: Enzimas

CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS

Oxidorreductasa: enzimas que

catalizan oxidorreducciones entre dos

sustratos, S y S.

Transferasas. Catalizan reacciones

en las que hay transferencia de un

grupo de una molécula a otra.

Ejemplo: trasnaminasas y

transmetilasas.

Hidrolasas: catalizan la reacciones

donde se prode la rotura de enlaces

por la adición de agua. Ejemplos:

estereasas, fosfatasas y pepetidasas.

Page 6: Enzimas

Liasas. Catalizan las reacciones en

las que se eliminan grupos (H2O,

NH3, CO2)

Isomerasas. Catalizan

reordenamientos intramoleculares

ejemplo: epimerasas y mutasas.

Ligasas. catalizan la reacción de un

enlace entre dos moléculas de

sustrato. Se requiere hidrólisis de

ATP.

Page 7: Enzimas

ISOENZIMAS (O ISOFORMAS)

Enzimas que difieren en su secuencia de aminoácidos,

pero que poseen la misma actividad catalítica, es decir

catalizan la misma reacción.

En general, las isoenzimas representan enzimas de

diferentes genes cuyos productos catalizan la misma

reacción.

Estas enzimas generalmente tienen diferentes parámetros cinéticos (diferentes valores de KM) o diferentes propiedades reguladoras.

Page 8: Enzimas

PROPIEDADES DE LAS ENZIMAS

Sitio activo

Alta especificidad

Alta eficiencia catalítica

Sistema de regulación

Localización específica dentro de la célula

(compartamentalización)

Page 9: Enzimas

COMPARTIMENTALIZACIÓN

• La mayoría de las enzimas

están localizadas en

organelos específicos, esta

compartimentalización

sirve para aislarlas de otras

reacciones y tener un

ambiente favorable para la

reacción.

Page 10: Enzimas

SITIO ACTIVO

• Esta constituido por cadenas laterales de

aminoácidos que forman una superficie

tridimencional (“hendidura”) donde se unen los

substratos.

• La complementariedad entre la enzima y el sustrato

depende de fuerzas no covalentes: grupos

hidrófobos, puentes de hidrógeno, interacciones

electrostáitcas, etc.

• Es el lugar en donde se lleva a cabo la catálisis

Page 11: Enzimas

SITIO ACTIVO

• En el sitio activo se forma

un complejo ES (enzima

sustrato) que

posteriormente se

convierte en un complejo

EP (enzima-producto) y

finalmente se disocia en la

E (enzima) y el P

(producto).

Page 12: Enzimas

EFICIENCIA CATALÍTICA

Las reacciones catalizadas por las enzimas son altamente

eficientes, ya que son de 103-108 más eficientes que las

mismas reacciones no catalizadas.

Cada enzima es capaz de transformar de 100-1,000

sustratos a producto por segundo.

Kcat = es el número de recambio que es el número de

moléculas de sustrato convertidas en producto por una

molécula de enzima en una unidad de tiempo cuando la

enzima esta saturada con el sustrato.

Page 13: Enzimas

ESPECIFICIDAD

Son altamente específicas, ya que interaccionan

con uno o unos cuantos substratos y sólo catalizan

un tipo de reacción química.

El conjunto de enzimas elaborado por una célula

particular determina en que vía metabólica está

involucrada.

Page 14: Enzimas

GRUPOS NO PROTÉICOS: COFACTORES

Algunas enzimas requieren de otras moléculas no protéicas para llevar a cabo su actividad enzimática a estos componentes se les llama cofactores.

Los cofactores pueden ser iones metálicos → Zn2+, Fe2+ Cu2+

Cuando el cofactor es una molécula orgánica pequeña, se le llama coenzima .

Cosustrato : coenzima se asocia en forma transitoria con la enzima (ejemplo: NAD+ y NADP+).

Grupo prostético: coenzima se asocia permanentemente a la enzima (ejemplo: FAD).

Page 15: Enzimas

Holoenzima→enzima activa con su componente no proteico.

Apoenzima→enzima inactiva sin el cofactor.

Page 16: Enzimas

MUCHAS VITAMINAS SON PRECURSORES

DE COENZIMAS

Page 17: Enzimas

CATÁLISIS

Es la aceleración o el incremento en la

velocidad de una reacción química por medio

de un catalizador.

El catalizador acelera la reacción. Reduce la

energía de activación, sin sufrir ningún

cambio permanente.

Las enzimas son catalizadores biológicos.

Page 18: Enzimas

CINÉTICA ENZIMÁTICA

El estudio cuantitativo de la catálisis enzimática sedenomina cinética enzimática y proporcionainformación sobre las velocidad de la reacción, afinidadde las enzimas por los sustratos y efectos de losinhibidores.

Este conocimiento mejora la comprensión de laregulación de las rutas metabólicas y posibilita lamejora de fármacos más adecuados.

Hay dos puntos importantes de considerar:

Los cambios de energía que ocurren durante la catálisis.

Como el sitio activo facilita la catálisis.

Page 19: Enzimas

ENERGÍA LIBRE DE ACTIVACIÓN

En todos las reacciones hay una

barrera energética entre los

reactantes y los productos.

Durante la conversión de una

molécula A, a un producto B, hay

cambios de energía, pasando por un

estado de transición “T” :

La energía libre de activación, es la

diferencia entre la energía del reactante

y “T”.

Page 20: Enzimas

ENERGÍA LIBRE DE ACTIVACIÓN

McKee:

Energía libre deactivación ∆G≠ es lacantidad de energía que serequiere para convertir unmol de moléculas desustrato (reactante) desdeel estado basal (la formaestable de baja energía dela molécula) al estado detransición “T”.

Page 21: Enzimas

EFECTO DE LAS ENZIMAS SOBRE LA ENERGÍA

DE ACTIVACIÓN

Las enzimas son catalizadores que

permiten que las reacciones se realicen

más rápidamente ya que disminuyen la

energía de activación requerida para la

reacción.

En ausencia de la enzima, sólo una

pequeña proporción de las moléculas

reactantes posen suficiente energía para

alcanzar al estado “T”.

La combinación del sustrato y enzima

genera un nuevo camino de la reacción

donde la energía libre del estado de

transición es menor que aquél en la

ausencia de la enzima.

Page 22: Enzimas

LA REACCIÓN SE ACELERA Y ESTABILIZA EL

ESTADOS DE TRANSICIÓN.

…“La afinidad de la enzima por el sustrato conlleva

a un decremento en su energía y por consiguiente

a una reducción de la energía de activación de la

reacción y a un aumento en la velocidad de la

reacción”.

Linus Pauling (1948)

1901-1994Premio Nóbel

de Química 1954

Page 23: Enzimas

PAPEL DEL SITIO ACTIVO EN LA CATÁLISIS

El sitio activo además de ser el sitio de unión al

substrato, también participa en el proceso catalítico,

ya que restringe los movimientos y las conformaciones

del sustrato orientándolo en forma óptima para que se

lleve a cabo la reacción.

El sitio activo provee grupos catalíticos que aumentan

la probabilidad de que se alcance el estado de

transición lo que reduce la energía de activación

necesaria para que se produzca la reacción hasta el

producto.

Page 24: Enzimas

PAPEL DEL SITIO ACTIVO EN LA

CATÁLISIS

En las reacciones catalizadas por enzimas al disminuir la energía de activación se incrementa la velocidad de la reacción.

Las enzimas no alteran el equilibrio de la reacción, sólo aumentan la velocidad hacia el equilibrio, el cual se alcanza en segundos o minutos.

Page 25: Enzimas

FORMACIÓN DEL COMPLEJO ENZIMA-SUSTRATO.

Aproximan el sustrato con una orientación

favorable que promueven la formación del

estado de transición: Complejo enzima-

sustrato (ES).

El sustrato se enlaza en el sitio activo de la

enzima. El sitio activo es una hendidura

tridimensional formada por grupos que

provienen de diferentes partes de la

secuencia de aminoácidos.

La especificidad catalítica depende en parte

a la especificidad de unión ES

http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/255/255enz/ES_complex.jpg

Page 26: Enzimas

INTERACCIONES ES

El sustrato forma múltiples

interacciones no covalentes con

los residuos del sitio activo de la

enzima. Son interacciones

reversibles.

Puentes de hidrógeno,

Fuerzas de van der Waals

Interacciones hidrofóbicas

Page 27: Enzimas

TAMAÑO DE LAS ENZIMAS

Los sitios activos ocupan un tamaño relativamente pequeño comparado con el volumen de la enzima. El resto de los aa:

No está en contacto con el sustrato. Los residuos de aminoácidos extra sirven como una armazón para acomodar al sitio activo (la mayoría)

También incluyen sitios de regulación, sitios de interacción con otras proteínas, o canales que aproximan los sustratos a los sitios activos.

Page 28: Enzimas

MODELOS DE SITIOS ACTIVOS

Modelo de llave y cerrojo:

El sitio activo es complementario en

forma al del sustrato.

Modelo del ajuste inducido (induced fit):

La enzima cambia de forma cuando el

sustrato se une a ésta, el sitio activo es

complementario al sustrato sólo después

de que el sustrato se une.

Animación del modelo inducido:

http://www.chem.ucsb.edu/~molvisual/ABLE/induced_fit/index.html

Page 29: Enzimas

FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE

UNA REACCIÓN

Concentración del sustrato

Temperatura

pH

Page 30: Enzimas

PH

La concentración de H+, afecta la velocidad de la reacción. Usualmente se requiere que la enzima y el sustrato tengangrupos químicos específicos en estado ionizado o no ionizadopara interactuar.

Ejemplo: se puede requerir queel grupo amino de la enzima esteprotonado (-NH3+), y a pH alcalino este grupo esdesprotonado, por lo que se requiere un pH básico.

pH extremos puedendesnaturalizar las enzimas.

El pH óptimo varía en lasdiferentes enzimas.

•Ejemplo: pepsina pH óptimo 2

Page 31: Enzimas

TEMPERATURA

La velocidad de la reacción se incrementa con la temperatura, hasta que se alcanza la máxima velocidad, aunque a mayor aumento suele degradarse.

Este incremento se debe al aumento de el número de moléculas que tienen suficiente energía para pasar la barrera energética para formar los productos de la reacción.

Page 32: Enzimas

CONCENTRACIÓN DEL SUSTRATO

La velocidad (Vo) de una reacción es el número de moléculas de substrato convertidas en producto por unidad de tiempo (µmol/minuto).

La velocidad se incrementa con la concentración del substrato hasta alcanzar una máxima velocidad (Vmax).

La velocidad de la reacción se detiene a altas concentraciones de substrato y es el reflejo de la saturación de todos los sitios activos de las moléculas

de enzima presentes en ese momento.

Page 33: Enzimas

EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DEL SUSTRATO

SOBRE LA VELOCIDAD DE REACCIÓN

• La mayoría de las enzimas muestran una cinética de Michaelis-Menten:

Al graficar la velocidad inicial (Vo) de reacción contra la concentración de substrato se obtiene una curva hiperbólica.

Page 34: Enzimas

MODELO DE MICHAELIS- MENTEN

El modelo es válido solo cuando la

concentración de la enzima es mucho

menor que la concentración del sustrato (es

decir, la enzima es un factor limitante) y

cuando la enzima no es alostérica.

Las enzimas alostéricas no siguen la

cinética de Michaelis-Menten ya que

muestran una curva sigmoidea.

Page 35: Enzimas

ENZIMAS ALOSTÉRICAS

Son enzimas que s0n reguladas por moléculas llamadas

efectores que se unen covalentemente a un sitio

diferente del sitio activo.

El efector alostérico puede alterar la afinidad de la

enzima con su sustrato o/y modificar la actividad

catalítica máxima de la enzima.

Generalmente están formadas de varias subunidades.

Frecuentemente estas enzimas funcionan como

reguladoras porque cataliza el paso limitante de una vía

metabólica.

Page 36: Enzimas

MODELO DE REACCIÓN GLOBAL

ENZIMÁTICA

La enzima se combina reversiblemente con el

substrato formando un complejo ES, posteriormente se

libera un producto y la enzima

La mayoría de las reacciones catalizadas por enzimas

se rigen bajo este modelo .

La medida de la velocidad de la reacción catalizada

por una enzima es bajo las condiciones óptimas de la

enzima (pH, temperatura, cofactores, etc).

Page 37: Enzimas

MODELO DE REACCIÓN GLOBAL

ENZIMÁTICA

donde:

k1= constante de velocidad de formación de ES

k-1=constante de velocidad de disociación de ES

k2= constante de velocidad de la formación y liberación del producto.

suposiciones:

K-1 es despreciable con respecto a k1

K-1 y k2 son iguales→”suposición de estado estacionanario”

Mckee →K2=k-1 k3=k2

Page 38: Enzimas

ECUACIÓN DE MICHAELIS-MENTEN

Describe como la velocidad de la reacción varía con la concentración del sustrato:

Suposiciones: La concentración del sustrato [S], es mucho mayor que la concentración de

la enzima [E], por lo que el porcentaje del sustrato unido a la enzima en cualquier momento es pequeño.

[ES] no cambia con el tiempo, es decir, la velocidad de formación de ES esigual a la de su degradación (E+P), se le llama suposición de estadoestacionario.

Se utiliza la velocidad inicial de reacción (Vo), ya que la velocidad de la reacción se mide tan pronto como el substato y la enzima se mezclan, por lo que la concentración de producto es muy pequeño y la reacción de P → S puede ignorarse.

Km es la constante de

Michaelis-Menten

Page 39: Enzimas

KM Y VMAX

La acción catalítica de una enzima sobre un sustrato determinado se describe mediante dos parámetros Km y Vmax

Los valores de km y Vmax aproximados de una enzima se determinan midiendo y graficando las velocidades iniciales de reacción a varias concentraciones de sustrato.

Page 40: Enzimas

KM Y VMAX

Km (constante de Michaelis-Menten), se determinaexperimentalmente y se considerauna constante, es característica dela enzima y el sustrato particular encondiciones específicas y refleja laafinidad enzima-sustrato.

Km es la concentración de sustratoa la cual, la velocidad de la reacciónes igual a ½ de la Vmax.

Vmax mide la velocidad máxima dela reacción.

Page 41: Enzimas

CONSTANTE DE MICHAELIS-MENTEN

KM

La Km es una característica muy importante

en una reacción catalizada por una enzima

y es muy significativa para su función

biológica.

Si conocemos el valor de Km y Vmax,

podemos calcular la velocidad de una

reacción enzimática para cualquier

concentración de substrato.

Page 42: Enzimas

KM Y AFINIDAD ENZIMATICA

Km es característica de una enzima y su sustrato particular, refleja la afinidad de la enzima por el substrato.

Una Km pequeño refleja una alta afinidad de la enzima por el substrato, porque se requiere una baja concentración de substrato para saturar la enzima a la mitad, esto es para que alcance la velocidad ½ Vmax.

Una Km grande refleja una baja afinidad de la enzima por el substrato porque se requiere una alta concentración de substrato para saturar la enzima a la mitad.

Page 43: Enzimas

EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE LA ENZIMA

SOBRE LA VELOCIDAD DE REACCIÓN

La velocidad de la reacción es directamente

proporcional a la concentración de la enzima a

cualquier concentración de substrato.

Ejemplo: si la concentración de la enzima se

reduce a la mitad, la velocidad inicial de reacción

(Vo), al igual que la velocidad máxima (Vmax) se

reducen a la mitad.

Page 44: Enzimas

ORDEN DE LA REACCIÓN

Cuando [S] es mucho menor que la Km,lavelocidad de la reacción esproporcional a la concentración del sustrato, se dice entonces que la velocidad de la reacción esde primer orden con respecto a la concentraciónde subtrato.

Page 45: Enzimas

ORDEN DE LA REACCIÓN

Cuando [S] es mucho mayor que la Km la velocidad es constante e igual a Vmax, entonces, la velocidad de la reacción esindependiente de la concentración del sustrato y se dice que la velocidad de la reacción es de ordencero con respecto a la concentración del sustrato.

Page 46: Enzimas

ECUACIÓN DE LINEWEAVER-BURK

• La ecuación de Lineweaver-Burk se utiliza para unadetminación más esacta deKm y Vmax. Se transformanlos datos, la ec de Michaelis-Menten (una hipérbola), sereordena beniendo su inversa:en su inversa:

• Cuando se grafica el inversode Vo= 1/Vo contra el inversode [S]= 1/ [S], se obtiene unalinea recta llamada grafico deLineweaver-Burk.

Page 47: Enzimas

GRAFICA DE LINEWEAVER-BURK

• La ecuación deLineweaver-Burk generauna línea recta:

y= mx +b

• donde:

• x=1/V

• y= 1/[S]

• m y b son constantes:

• m=pendiente=Km/Vmax

• b=1/Vmax

Page 48: Enzimas

GRAFICA DE LINEWEAVER-BURK

Esta línea se puede usar para

calcular Km y Vmax y para

determinar el mecanismo de

acción de los inhibidores

enzimáticos.

La intersección en el eje

de las “y” es 1/Km

La intersección en el eje

de las “x” es 1/Vmax

Page 49: Enzimas

INHIBIDORES ENZIMÁTICOS

La función catalítica de las

enzimas está regulada por

inhibidores.

Los inhibidores son

esenciales en la regulación

del metabolismo

Algunas drogas y toxinas

actúan como inhibidores y

bloquean rutas metabólicas

esenciales para las células

http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/573inhibit.html

Page 50: Enzimas

INHIBICIÓN IRREVERSIBLE

Un inhibidor irreversible se disocia muy lentamente de su

enzima diana porque está estrechamente unido a la enzima

mediante enlaces covalente o no covalentes (toxinas, drogas,

etc.)

La inhibición reversible está caracterizada por una disociación

rápida del complejo enzima-inhibidor (E-I). Típicamente, los

inhibidores forman enlaces no covalentes.

La inhibición reversible se subdivide en:

Inhibición competitiva

Inhibición no-competitiva

Acompetitiva

Page 51: Enzimas

INHIBICIÓN COMPETITIVA

Se presenta cuando el inhibidor se une irreversiblemente

a la enzima en el mismo sitio que el sustrato

normalmente ocuparía, por lo que compite con el

substrato por este sitio.

Page 52: Enzimas

INHIBICIÓN COMPETITIVA

Efecto sobre Vmax. A una concentración de sustratosuficientemente alta, se alcanza la Vmax observada en auscencia del inhibidor.

Efecto sobre la Km. La Km se incrementa en prescencia del inhibidor.

Page 53: Enzimas

FÁRMACOS CON INHIBICIÓN COMPETITIVA

• Las estatinas (fármacos que disminuyen el

colesterol) son drogas que inhiben un paso

limitante en la síntesis de colesterol, que es

catalizado por la HMG-CoA reductasa.

•Ejemplo: lovastatin (una estatina), es un

análogo de la HMG-CoA y compite por el sitio

activo de la HMG-CoA reductasa.

•Bajan los niveles plasmáticos de colesterol ya

que se inhibe su síntesis de novo.

HMG-CoA →hidroximetilglutaril CoA reductasa.

Page 54: Enzimas

INHIBICIÓN NO COMPETITIVA

El inhibidor y el sustrato se unen a sitios diferentes sobre la enzima.

El inhibidor puede unirse sobre la enzima libre o bien en el complejo ES, evitando que la reacción ocurra.

Tiene un efecto característico sobre la Vmax.

Page 55: Enzimas

INHIBICIÓN NO COMPETITIVA.

Efecto sobre Vmax: la inhibición no puede superarse por un incremento en la concentración del sustrato, por lo que estos inhibidores disminuyen la Vmax de la reacción.

Efecto sobre Km: no afectan la unión del sustrato a la enzima, por lo que la enzima muestra la misma Km similar en presencia o ausencia del inhibidor.

Page 56: Enzimas

INHIBIDORES NO COMPETITIVOS

Ciertos insecticidas cuyo efecto neurotóxico es el

resultado de su unión irreversible al sitio catalítico de la

enzima.

Ejemplo: insecticidas que actúan como inhibidores de la

acetylcholinesterasa (enzima que degrada al

neurotransmisor acetilcolina).

Page 57: Enzimas

INHIBIDOR COMPETITIVO VS. NO

COMPETITIVO

Velocidad de reacción NO cambia

Km aumenta

Velocidad de reacción disminuye

Km no varía

Page 58: Enzimas

INHIBICIÓN ACOMPETITIVA

El I se une al complejo ES EIS solamente, no a la enzimalibre

Esta inhibición es rara, decrecen los valores de Vmax y Km

El aumento de la [S] acelera la rxn pero nunca como sin inhibidor

La rxn puede retrasarse pero no impedirse

Se presenta cuando hay mas de un sustrato en la reacción.

Page 59: Enzimas

RESUMEN

Tipoinhibidor

Sitio de enlace con la Enzima Efecto cinético

Inhibición

Competitiva

Enlaza en el sitio catalítico específico. Compite por el S. Inh. Es reversible por el sustrato

Vmax no cambia

Km ([S] necesaria para alcanar ½ máx actividad) aumenta

Inhibición

No-competitiva

Enlaza al E o ES fuera del sitio catalítico. El sitio de enlace no se altera. El complejo ESI no forma producto. No puede ser reversible por el S

Vmax disminuyeproporcional a la conc. del inhibidor

Km no se altera

Acompetitiva Enlaza sólo al complejo ES en sitios diferentes al catalítico. No puede ser reversible por el S

Vmax aparentedisminuye

Km disminuye

Page 61: Enzimas

INHIBIDORES ENZIMÁTICOS

UTILIZADOS COMO DROGAS

Muchas medicinas actúan como inhibidores. Al menos la

mitad de los medicamentos más comunes en USA.

Ejemplo: penicilina y amoxicilina.

Inhiben a las enzimas involucradas en la síntesis de la

pared celular de las bacterias

Page 62: Enzimas

REGULACIÓN ENZIMÁTICA

La actividad enzimática puede regularse, activándose o

inhibiéndose de acuerdo a las necesidades de la célula.

Los principales mecanismos de regulación son:

1. Control genético (síntesis de la enzima)

2. Modificación covalente

3. Efectos alostéricos

4. Compartimentalización

Page 63: Enzimas

CONTROL GENÉTICO

La regulación de la cantidad de enzima se efectúa alterando la velocidad de su síntesis.

Puede presentarse una inducción o una represión de la síntesis de la enzima, pero su eficiencia no se modifica.

Principalmente son enzimas que se requieren en una etapa del desarrollo o bajo condiciones fisiológicas específicas (ejemplo: niveles altos de insulina en sangre como consecuencia de niveles muy altos de glucosa en sangre).

Su efecto es lento, comparado con el efecto de los otros tipos de regulación.

Page 64: Enzimas

MODIFICACIÓN COVALENTE

Es una de las principales formas mediante las cuales se regulan los procesos celulares.

Cambios en las enzimas por diversas modificaciones covalentes:

a) Fosforilación y desfosforilación

b) Metilación

c) Acetilación

d) Nucleotidilación (adición de nucleótido)

Page 65: Enzimas

FOSFORILACIÓN Y DESFOSFORILACIÓN

• Es la principal modificacióncovalente. La adición oremoción de grupos fosfatosde la enzima se produce enlos residuos de serina, troninao tirosina.

• Dependiendo de la enzima, la forma fosforilada puede ser menos o más activa.

• Fosforilación proteincinasas

• Desfosforilación fosfatasas

Page 66: Enzimas

MODIFICACIÓN COVALENTE

(PROTEÓLISIS)

Varias enzimas se almacenan como precursoresinactivos, denominados proenzimas o zimógenos.

Esto se vuelven activos con la rotura irreversible de loselaces peptídicos

Page 67: Enzimas

EFECTOS ALOSTÉRICOS

Las enzimas alostéricas, generalmente están formadas por varias subunidades, con varios sitios activos los cuales presentan cooperatividad.

Son reguladas por moléculas llamadas efectores, los cuales se les unen no covalentemente en un sitio diferente a su sitio activo.

El efector alostético puede alterar la afinidad de la enzima por su substrato o afectar la máxima actividad catalítica de la enzima.

Generalmente catalizan pasos iniciales limitantes de las vías metabólicas

Page 68: Enzimas

REGULACIÓN

ALOSTÉRICA.

Las enzimas alostéricaspueden ser inhibidas oestimuladas por susefectores o moduladores, esdecir, los efectores puedenser positivos (aceleran lareacción), o negativos(disminuyen la reacción).

Con respecto a sunaturaleza los efectorespueden ser homotrópicos oheterotrópicos.

Page 69: Enzimas

EFECTORES HOMOTRÓPICOS

Efector homotrópico: el mismo sustrato funciona como efector (por ej. la unión de un sustrato influye sobre la unión de otra molécula sustrato), generalmente son efectores positivos.

Al unirse a un sitio de la enzima, la molécula sustrato aumenta las propiedades catalíticas de otros sitios de unión a otros sutratos, esto es, presentan cooperatividad.

Estas enzimas muestran una curva sigmoidea cuando la velocidad de reacción (Vo) se grafica contra la concentración de sustrato [S]

Page 70: Enzimas

EFECTORES HETEROTRÓPICOS

Efector heterotrópico: el efector es diferente del sustrato de la reacción.

Los efectores heterotrópicospueden ser negativos o positivos.

Ejemplo: Inhibición por Feed-back.

En un paso irreversible (limitante), una enzima convierte el producto D en E,

esta misma tiene un sitio alostérico que se une al producto final G.

Cuando G se incrementa (porque no se consume tan rápidamente), el

paso irreversible de la vía se inhibe.

Page 71: Enzimas

Efector negativo.

La fosfofructoquinasa-1 (FPK-1) tiene un

sitio alostérico para ATP. En grandes

concentraciones de ATP, la enzima se

inhibe alostéricamente.

Efector positivo:

FPK-1 es alostéricamente activada por

fructosa 2,6 bifosfato, siempre que

aumente la concentración de AMP

(condiciones de demanda energética).

EJEMPLO: GLUCÓLISIS

FPK-1

Page 72: Enzimas
Page 73: Enzimas

FUENTES DE INFORMACIÓN

Biochemistry. Lippincott´s Ilusrated Reviews. Pamela C.

Champe, Richard Harvey. Cuarta edición.

Fundamentos de Bioquímica. Voet -Voet -Pratt. Segunda

edición.

Bioquímica. La base Molecular de la Vida. Trudy McKee

y James R Mackee. Tercera edición.