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Enzimas
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Conceptos básicos ¿Qué son las enzimas? ¿Qué parte de las enzimas es la
responsable de su especificidad de sustrato?
¿Sobre qué base se da a las enzimas sus nombres particulares?
Formas en que las enzimas rompen enlaces
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Las enzimas son proteínas que catalizan las reacciones bioquímicas.
Existen en muy bajas concentraciones en la célula.
Aumentan la velocidad de reacción sin alterar el equilibrio.
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Estructura 3aria o 4aria Función biológica
Cadenas laterales de aa en el sitio activo
Existen cinco cadenas laterales
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Importancia de las enzimas
Diagnóstico de muchas enferme-dades.
Muchas fármacos son inhibidores de la actividad enzimática
Industria de alimentación y agri-cultura.
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Intervienen en una gran cantidad de reacciones del metabolismo de células, tejidos y órganos
Catalizan reacciones químicas necesarias para la sobrevivencia celular: metabolismo de los hidratos de carbono, proteínas, aa, lípidos, ácidos nucleicos, etc.
Las enzimas pueden actuar dentro de la célula, fuera de ésta y en el tubo de ensayo
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Características de las Enzimas Las enzimas son CATALIZADORES
ORGANICOS
Un catalizador aumenta la velocidad de reacción química
Las reacciones químicas requieren de energía externa para ocurrir
Esta energía externa se llama ENERGIA DE ACTIVACIÓN
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• La Ea de la hidrólisis de la urea baja de 30 a 11 kcal/mol con la acción de las enzimas, acelerando la reacción 1014 x
• El aumento de temperatura necesario para producir la reacción no catalizada seria de 529ºCTiempo de la reacción
E + S
E + P
Sin enzimaCon enzima
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Las enzimas catalizan la reacción bajando la energía requerida para pasar de sustrato a producto
REACCION NO CATALIZADAEl agua no es capaz de pasar sobre la montaña
REACCION CATALIZADA: Las olas pasan sobre la montaña
ENERGIA DE ACTIVACIÓN
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Algunos aumentos de actividad producidos por el uso de enzimas
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Enzima vs Catalizador Tanto la enzima como el catalizador aceleran la
velocidad de una reacción química.
Una enzima puede transformar 1000 moléculas de sustrato/ segundo
Las enzimas tienen 3 propiedades que los catalizadores NO tienen:
Especificidad por el sustrato
Se inactivan por desnaturación
Pueden ser reguladas
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Clasificación de las enzimas
Comisión de Enzimas (EC) de la IUPAC Se basa en el tipo de reacción que
catalizan Comprende cuatro dígitos y un nombre
complejo
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Nombre común (sustrato+”asa”): Hexokinasa
ATP: hexosa fosfotransferasa
Nombre sistemático:
Donador Aceptor
Grupo transferido
Tipo de reacción catalizada
EC 2.7.1.1
Número EC
EnzymeComission
Grupo Subgrupo
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EC 1.x OxidorreductasasEC 2.x TransferasasEC 3.x HidrolasasEC 4.x LiasasEC 5.x IsomerasasEC 6.x Ligasas
Clasificación de enzimas por Grupos
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Grupo 1: Oxidorreductasas
Catalizan reacciones de oxidorreducción, en que átomos de oxigeno ó hidrogeno son trasladados entre moléculas:
En las reacciones redox, siempre tienen que estar presentes a la vez el aceptor y el dador electrónico.
AH2 + B A + BH2
Ared + Box Aox + Bred
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Nomenclatura del subgrupo en oxidorreductasas:
EC 1.1.x - DeshidrogenasasEC 1.2.x - OxidasasEC 1.3.x - PeroxidasasEC 1.4.x - OxigenasasEC 1.5.x - HidroxilasasEC 1.6.x - Reductasasetc.
Aplicaciones: Ensayos de diagnostico clínico (glucosa oxidasa y colesterol oxidasa
Deslignificación ó Bioblanqueamiento
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A-X + B A + B-X
Grupo 2: Transferasas
Catalizan reacciones de transferencia de átomos ó grupo de átomos entre moléculas:
Dador: Aceptor Grupo transferido - transferasa
ATP: D-Hexosa Fosfotransferasa EC 2.7.1.1
Nombre común: hexokinasa
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Clasificación de subgrupo de las transferasas:
EC 2.1.x - Grupos monocarbonadosEC 2.2.x - Grupos aldehido o cetoEC 2.3.x - AciltransferasasEC 2.4.x - GlicosiltransferasasEC 2.5.x - Alquil- o AriltransferasasEC 2.6.x - Grupos nitrogenadosEC 2.7.x - Grupos fosfatoEC 2.8.x - Grupos sulfatoEC 2.9.x - Grupos selenio
Aplicaciones: Síntesis de oligosacáridos
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Grupo 3: Hidrolasas
Catalizan reacciones de hidrólisis y también su reverso. Son las más comunes en el dominio de la tecnología enzimática:
A-B + H2O A-OH + H-B
No se suelen utilizar nombres sistemáticos en las hidrolasas. Muchas de ellas conservan el nombre Primitivo. Ejemplo: Quimosina EC 3.4.23.4.
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Clasificación de las hidrolasas:
3.1.-.- Esterasas (carboxilesterasas, fosfoesterasas, sulfoesterasas)3.2.-.- Glicosidasas3.3.-.- Éter hidrolasas3.4.-.- Péptido hidrolasas3.5.-.- Acil anhídrido hidrolasasetc.
Aplicaciones: Lipasas → Síntesis de tensioactivos
Proteasas → Fabrico de quesos
Glicosidasas → Clarificación de jugos; liberación de aromas en los vinos; aplicaciones textiles
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Caso particular Péptido hidrolasas: clasificación común (no sistemática)
I. Según la situación del enlace atacado:
- Exopeptidasas (extremos de la cadena) (Peptidasas)- Endopeptidasas (interior de la cadena) (Proteinasas)
II. Según el mecanismo catalítico:
- Serin proteinasas- Tiol proteinasas- Aspartil proteinasas- Metaloproteinasas
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Grupo 4: Liasas
Catalizan reacciones reversibles de remoción de grupo de átomos del sustrato (este grupo no incluye las hidrolasas):
A-B A + B
EjemploNombre sistemático: Histidina amonio-liasa (EC 4.3.1.3)
Nombre común: Histidasa
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Clasificación de las liasas:
4.1.x - Actúan sobre enlaces C-C4.2.x - Actúan sobre enlaces C-O4.3.x - Actúan sobre enlaces C-N4.4.x - Actúan sobre enlaces C-S4.5.x - Actúan sobre enlaces C-Haluro (S-, Cl-, Br-, I- At-)4.6.x - Actúan sobre enlaces P-O4.99.x - Otras liases
Aplicaciones: Pectato liasa – Remueve los compuestos indeseables (ceras, pectinas, proteínas) en fibras en la industria textil – “bioscouring”
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Grupo 5: Isomerasas
Catalizan reacciones de isomerización moleculares
A B
Ejemplo:
Glucosa isomerasa (EC 5.3.1.5)
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5.1.x - Rasemasas y Epimerasas5.2.x - cis-Trans-Isomerasas5.3.x - Oxidoreductasas Intramolecular5.4.x - Transferasas Intramoleculares (mutasas)5.5.x - Liasas Intramoleculares5.99.x - Otras Isomerasas
Clasificación de las isomerasas:
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Grupo 6: Ligasas
Catalizan la unión de dos grupos químicos a expensasde la hidrólisis de un nucleótido trifosfato (ATP, GTP, etc.).
A + B + ATP A-B + ADP + Pi
Ejemplo: Glutationa sintasa (EC 6.2.2.3)
Nombre sistémico:G-L-glutamilo-L-cisteina:glicina ligase
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Clasificación de las ligasas:
6.1.x - Forman enlaces C-O6.2.x - Forman enlaces C-S6.3.x - Forman enlaces C-N6.4.x - Forman enlaces C-C6.5.x - Forman enlaces ésteres fosfóricos6.6.x - Actúan sobre enlaces N-metal
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Cinética de las reacciones enzimáticas
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Cinética Enzimática La cinética enzimática es el análisis cuantitativo del efecto de
cada uno de los factores que intervienen en la actividad enzimática, que se evalúa a través de la velocidad de la reacción catalizada.
Las variables más importantes son:
• Concentración de enzima, sustratos y productos (incluyendo inhibidores y/o activadores)
• pH
• Temperatura
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Las enzimas se unen a los reactivos (sustratos)
Cada enzima tiene una forma única con un sitio o centro activo en el que se une al sustrato
Después de la reacción, enzimas y productos se separan.
Las moléculas enzimáticas no han cambiado después de participar en la reacción
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Complementariedad geométrica
Complementariedad de cargas, uniones iónicas
Llave – cerradura.
Encaje inducido
La unión del sustrato es muy específica:
Modelos:
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Modelo de Llave y Cerradura (Emil Fischer)
Substrato y enzima se acoplan de forma estereospecífica,de la misma manera que una llave se ajusta a su cerradura.
Modelo aceptado durante mucho tiempo; hoy se considerainsuficiente al no explicar algunos fenómenos de la inhibi-ción enzimática
Substrato Enzima
Complejo Substrato+Enzima
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Modelo de Ajuste Inducido (Koshland)
Tanto la enzima como el substrato sufren una alteraciónen su estructura por el hecho físico de la unión.
Está mucho más de acuerdo con todos los datos experimen-tales conocidos hasta el momento.
Substrato Enzima
Complejo Substrato+Enzima
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Una enzima puede Una enzima puede unir más de un unir más de un sustrato en su sitio sustrato en su sitio activoactivo
ADP + PEP ADP + PEP
ATP + ATP + PIRUVATOPIRUVATO
COMPLEJOENZIMA-SUSTRATO
Enzima + sustratos
Enzima + productos
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Medición de la velocidad de reacción enzimática
dt
ds
dt
dpv
EnzimaSustrato(s) Producto(p)
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Baja concentración de sustrato
ALTA concentración de sustratoSATURACION
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v
[s]
Efecto de la concentración de substrato
..
.. . . . .
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dt
t
s
p[ ]d[P]
v = , t 0
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Una cinética hiperbólica implica un proceso saturante:
Hay un número limitado de sitios en la enzimapara fijar substrato; una vez que están ocupadostodos, por mucho que aumente la concentraciónde substrato, la velocidad permanecerá constantetendiendo a un valor asintótico
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El sistema de ecuaciones diferenciales que describe la dinámicadel sistema
E + S ES E + Pk+1
k-1
k+2
Sistema No admite solución analítica.
- Simulaciones numéricas- Hipótesis que lo simplifiquen (Michaelis-Menten)
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Hipótesis de Michaelis – Menten (equilibrio rápido)
E + S ES E + Pk+1
k-1
k+2
E + S ESk+1
k-1
ES E + Pk+2
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K
E SE S
esx
e x s
xm 0
xe s
K sm
0 vk e sK sm
2 0k e V 2 0 m ax
vV sK sm
m ax
Hipótesis deMichaelis-Menten
v k x 2
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Hipótesis de estado estacionario
Variación de complejo [ES] es prácticamente igual a cero
dx/dt = k+1es - (k-1 + k+2) x = 0
k es k e x s k k x 1 1 0 1 2
xe s
k kk
s
e sK sm
0
1 2
1
0
v k x 2 k e V 2 0 m ax
vV sK sm
m ax
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Michaelis-Menten y Estado estacionario
Km + sv =
Vmax * s
La única diferencia radica en el significado de Km:
Km = k-1/k+1 en mecanismo de M.M.
Km = (k-1 + k+2)/k+1 en mecanismo de E.E.
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Significado de la constante Km
1. Constante de equilibrio de disociación del complejo ES (en condiciones de equilibrio rápido)
2. Medida inversa de la afinidad de la enzima por el substrato (en condiciones de equilibrio rápido)
3. Mide la función de fijación (en cond.de equilibrio rápido)
4. Concentración de substrato para la que la velocidad se hace igual a la mitad de la máxima (s0.5)
5. Se define para una pareja enzima-substrato
6. Se mide en unidades de concentración
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Significado de la constante Vmax = k+2 e0
1. Velocidad asintótica para s
2. Directamente proporcional a la concentración de enzima (hoy se prefiere caracterizar a la enzima por k+2)
3. Mide función de transformación catalítica
4. Se expresa en unidades de velocidad
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Relación entre Km y VmaxMichaelis y Menten
Concentración de Sustrato [S]
Vel
oci
dad
de
la r
eacc
ión
(v)
Km
Vmax
Vmax/2
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Concentración de Sustrato [S]
Vel
oci
dad
de
la r
eacc
ión
(v)
Km
Vmax
Vmax/2
A mayor Km, menor es la afinidad de la enzima por el sustratoA menor Km mayor es la afinidad de la enzima por el sustrato
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Representación directa
s
0 20 40 60 80 100
v
0
20
40
60
80
100
Km
Vmax
vV s
K sm x
m
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Representación recíproca doble(Lineweaver - Burk)
1/s
-0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6
1/v
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
1 1 1v
KV s V
m
m x m x
-1/Km
1/Vmax
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Representación s -s/v(Eadie - Hofstee)
s
-20 0 20 40 60 80 100 120
s/v
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
sv V
sKVm x
m
m x
1
-Km
1/V max
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Representación v/s - v(Wong - Hanes)
v/s0 2 4 6 8 10 12 14 16
v
0
20
40
60
80
100
v Kvs
Vm m x
Vmax
-Km
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Métodos de linealización para determinación parámetros cinéticos
Método Eje Y Eje X Intercepto
Eje Y
Intercepto
Eje x
Pendiente
Lineweaver-Burke
1/v 1/s 1/V -1/K K/V
Hanes s/v s K/V -K 1/V
Eadie-Hofstee
v v/s V V/K -K
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000
ttt dt
ds
dt
dpva
Actividad Enzimática
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Así esta actividad corresponde al máximo potencial catalítico que las enzimas poseen para un determinado conjunto de condiciones ambientales.
Existen situaciones (sustratos heterogéneos) donde la velocidad inicial de reacción no es representativa del real potencial catalítico de la enzima.
Se asume que la velocidad inicial de reacción es proporcional a la concentración de proteína enzimática.
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Actividad enzimática: Es el número de moles de sustrato que reaccionan para formar producto, por mol de enzima y por unidad de tiempo. Esto supone que la enzima está plenamente saturada con sustrato y por tanto la reacción se efectúa con su máxima rapidez
Índice de recambio: muestra la eficiencia de la catálisis enzimática
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Cálculo de Actividad Enzimática
La velocidad de reacción catalizada por 0,1ml de una dilución 1:100 de Fosfatasa Alcalina es 0,3umoles / min. de producto. ¿Cuál es su actividad enzimática?
0,1ml-------- 0,3umoles producto / min. 1,0ml------------3,0umoles producto / min. dil 1:100-------------300umoles producto / min. Respuesta: 300U/ml
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Número o Índice de Recambio
Es útil definir una constante de velocidad más general, k cat , para describir la velocidad limitante de cualquier reacción enzimática a saturación
kcat x Et= Vmáx
V0 = k cat x Et x [S] / KM + [S];
Kcat es una constante de velocidad de 1er orden con unidades de tiempo-1, también llamada Número de Recambio
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1. Sobre la fijación del substrato al centro activo:- Grupos disociables de la enzima- Grupos disociables del sustrato
2. Sobre la transformación catalítica del sustrato
3. Sobre la estructura de la proteína enzimática
Efecto del pH
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Efecto del pH en la ENZIMAEfecto del pH en la ENZIMA
Cada enzima tiene un pH óptimo para su actividadEl pH afecta las interacciones iónicas
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1. Aceleración de la reacción según la ecuación de Arrhenius
k = A exp (-Ea/RT)
2. Desnaturalización térmica de la proteína
Efecto de la temperatura
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Efecto de la temperatura en la ENZIMAEfecto de la temperatura en la ENZIMA
Cada enzima tiene una temperatura óptima.
Temperatura
15º 40º 75º
Aumento de la velocidad
Desnaturación por calor
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ORGANISMOS TERMÓFILOS
Son organismos que viven a altas tº y realizan sus reacciones enzimáticas a estas altas tº
Ejemplos son los que viven en las aguas termales
Es tema de investigación el aislamiento de las enzimas de estos organismos para desarrollar procesos industriales en condiciones más extremas
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Coenzimas-CofactoresCoenzimas-Cofactores Las coenzimas son pequeñas moléculas Las coenzimas son pequeñas moléculas
orgánicas, que se unen a la enzima.orgánicas, que se unen a la enzima. Las coenzimas colaboran en la reacción Las coenzimas colaboran en la reacción
enzimática recibiendo transitoriamente enzimática recibiendo transitoriamente algún grupo químico: Halgún grupo químico: H+ + , OH, CH, OH, CH33 . .
La enzima sin la coenzima recibe el La enzima sin la coenzima recibe el nombre de APOENZIMAnombre de APOENZIMA
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El NAD es una coenzima aceptora de HEl NAD es una coenzima aceptora de H
Sustrato oxidado
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Algunas enzimas requieren metales Algunas enzimas requieren metales para mejorar su actividad para mejorar su actividad
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Isoenzimas o Isozimas Son formas moleculares diferentes de una
misma enzima Catalizan la misma reacción Ejemplo: Lactato deshidrogenasa Lactato + NAD ==== Piruvato + NADH M4, M3H1, M2H2, M1H3 y H4
Se diferencian por su movilidad electroforética Usadas en clínica: sueros normales y sueros
con alguna patología
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Inhibición enzimática
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Inhibidor:
Efector que hace disminuir la actividad enzimática, a través deinteracciones con el centro activo u otros centros específicos(alostéricos).
Esta definición excluye todos aquellos agentes que inactivan ala enzima a través de desnaturalización de la molécula enzimática
De esta forma, habrá dos tipos de inhibidores:
I. Isostéricos: ejercen su acción sobre el centro activo
II. Alostéricos: ejercen su acción sobre otra parte de la molécula, causando un cambio conformacional con repercusión negativa en la actividad enzimática.
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Los inhibidores isostéricos pueden ser de dos tipos:
1. Inhibidor reversible: establece un equilibrio con la enzima libre, con el complejo enzima-substrato o con ambos:
E + I EI
2. Inhibidor irreversible: modifica químicamente a la enzima:
E + I E’
ES + I ESI
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Inhibición reversible
(a) El inhibidor se fija al centro activo de la enzima libre, impidiendo la fijación del substrato: Inhibición Competitiva
(b) El inhibidor se fija a la enzima independientemente de que lo haga o no el substrato; el inhibidor, por tanto, no impide la fijación del substrato a la enzima, pero sí impide la acción catalítica: Inhibición No Competitiva
(c) El inhibidor se fija únicamente al complejo enzima-substrato una vez formado, impidiendo la acción catalítica; este tipo se conoce como Inhibición Anticompetitiva
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Inhibidores Competitivos
Compiten con el sustrato por el sitio activo de la enzima
Se une solo a la enzima libre V máx no se altera y K M cambia
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E ES
EI
I
S
E + P
InhibiciónCompetitiva
Las fijaciones de substrato e inhibidor sonmutuamente exclusivas; el complejo EI no es productivo
![Page 76: Enzimas. Conceptos básicos ¿Qué son las enzimas? ¿Qué parte de las enzimas es la responsable de su especificidad de sustrato? ¿Sobre qué base se](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022061614/5665b4741a28abb57c919679/html5/thumbnails/76.jpg)
Inhibición competitivaInhibición competitivaInhibición competitivaInhibición competitiva
Al aumentar la cantidad Al aumentar la cantidad de SUSTRATO el de SUSTRATO el inhibidor competitivo inhibidor competitivo es desplazado y se es desplazado y se forma productoforma producto
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Inhibidor competitivoInhibidor competitivo
Este inhibidor compite con el sustrato por el sitio activo de la enzima
![Page 78: Enzimas. Conceptos básicos ¿Qué son las enzimas? ¿Qué parte de las enzimas es la responsable de su especificidad de sustrato? ¿Sobre qué base se](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022061614/5665b4741a28abb57c919679/html5/thumbnails/78.jpg)
Inhibidor competitivoInhibidor competitivosu estructura es similar a la del sustratosu estructura es similar a la del sustrato
No se forma producto
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E ES
EI
I
S
E + P
Características:- Las fijaciones de substrato e inhibidor son mutuamente exclusivas- A muy altas concentraciones de substrato desaparece la inhibición- Por lo general, el inhibidor competitivo es un análogo químico del substrato.- El inhibidor es tan específico como el substrato
Se define una constante deequilibrio de disociación delinhibidor:
Ki = [E] [I]
[EI]
Inhibición Competitiva
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En condiciones de equilibrio rápido, llamando y a la concentración del complejo EI, para la inhibición competitiva obtenemos el siste-ma de ecuaciones
vV s
Ki
Ks
m x
mi
1
Ke x y s
x
Ke x y i
y
m
i
( )
( )
0
0
Que resuelto para x nos da
xe s
Ki
Ksm
i
0
1
De donde
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Por tanto, en la inhibición competitiva,
1. El efecto cinético del inhibidor es el aumento aparente de la Km, que aparece multiplicada por el factor (1 + i/Ki)
2. La Vmax no aparece modificada; para concentraciones muy altas del substrato, v = Vmax, igual que en ausencia de inhibidor
3. Cuanto más pequeño sea el valor de Ki mayor será la potencia del inhibidor competitivo.
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Representación directaInhibición competitiva
s
0 20 40 60 80 100 120
v
0
20
40
60
80
100
120
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Inhibidor competitivoInhibidor competitivo
KmSin
inhibidor
Kmcon
inhibidor
Sin inhibidor
Con inhibidor
El inhibidor competitivo aumenta la Km
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1/s-0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
1/v
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
-1/Km
-1/(Km(1 + i/Ki))
1/Vmax
Inhibición competitiva - Representación recíproca doble
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Ejemplo Inhibidor Competitivo
Ácido succínico + FAD == ácido fumárico + FADH2
El inhibidor competitivo es el ácido malónico
Es un análogo estructuralmente parecido al ácido succínico
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Ácido Fólico y Sulfanilamida
La sulfanilamida es un análogo estructural del ácido p - aminobenzoico (PABA)
PABA es el punto de partida para la síntesis de ácido fólico en las bacterias
El ácido fólico es una vitamina esencial para la proliferación (división) bacteriana
Sulfanilamida se usa en el tratamiento algunas infecciones
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Metotrexato y Dihidrofolato
El ácido fólico en sus formas de dihidro y tetrahidrofolato es coenzima de la reacción catalizada por la dihidrofolato reductasa
Esta reacción es parte del metabolismo de los nucleótidos para la síntesis de DNA
Metotrexato se usa en la terapia de algunos cánceres, inhibiendo la síntesis de DNA
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Inhibidor No Competitivo
Se une a un lugar diferente del sitio activo la enzima
Se une a la enzima libre y también al complejo enzima-sustrato
Por acción del inhibidor disminuye la Vmáx pero el valor de KM no se altera
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E ES
EI
I
S
E + PI
ESI
SInhibición
No Competitiva
El inhibidor se fija indistintamente a la enzima libre Ey al complejo enzima-substrato ES; ni el complejo EIni el complejo ESI son productivos
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Inhibidor NO competitivoInhibidor NO competitivoEl inhibidor NO competitivo se une a la enzima en un
sitio diferente del sitio activo
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Inhibición NO competitivaInhibición NO competitivaInhibición NO competitivaInhibición NO competitiva
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Inhibidor Incompetitivo
Se une a un lugar diferente del sitio activo de la enzima
Se une sólo al complejo enzima-sustrato Los efectos que tiene: disminuye el valor
de KM y también el de Vmáx
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E ES
S
E + PI
ESI
InhibiciónAnticompetitiva
El inhibidor sólo puede fijarse al complejo ES;el complejo ESI no es productivo
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Inhibidores Irreversibles
Producen inactivación permanente de la actividad enzimática
Se interfiere con el normal desarrollo de una reacción o vía metabólica
Ejemplos: p-cloromercuribenzoato, yodoacetato, diisopropilfluorfosfato
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Inhibición Irreversible
- Los inhibidores irreversibles reaccionan con un grupo químico de la enzima, modificándola covalentemente
- Su acción no se describe por una constante de equilibrio Ki,
sino por una constante de velocidad ki:
E + I E’
- A diferencia de la inhibición reversible, el efecto de los inhibidores irreversibles depende del tiempo de actuación del inhibidor.
- Los inhibidores irreversibles son, por lo general, altamente tóxicos.
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Algunos tipos de inhibidores irreversibles
1. Reactivos de grupos -SH
2. Organofosfóricos
3. Ligandos de metales
4. Metales pesados
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Enzimas Alostéricas
Son enzimas cuya estructura proteica está formada de varias subunidades
No se rigen por la cinética de M - M Además del sitio o centro activo tienen sitios
alostéricos o de regulación Sitio activo/sustratos; Sitio alostérico/moduladores o reguladores La relación entre la velocidad de reacción y la
concentración de sustrato sigue cinética sigmoídea
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Enzimas alostéricasEnzimas alostéricas Las enzimas alostéricas
presentan estructura cuaternaria.
Tienen diferentes sitios activos, unen mas de una molécula de sustrato
La unión del sustrato es cooperativa
la curva de velocidad presenta una forma sigmoidal
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Concepto de Cooperatividad
La unión de los sustratos al sitio activo de una subunidad produce un cambio conformacional que por contacto físico se transmite a las subunidades vecinas, facilitando las interacciones
Modelos de unión: secuencial y concertado Ejemplos: unión Hb-O2, enzimas alostéricas y
sus sustratos
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Moduladores Alostéricos
También reciben el nombre de efectores y pueden ser positivos o negativos
Se unen al sitio alostérico que puede estar en la misma subunidad que tiene al sitio activo o en las subunidades regulatorias
Su unión produce un cambio conformacional que afecta al sitio activo
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Aspartato Transcarbamilasa
Ác L-asp + Carbamil-P === Carbamil-asp + Pi . Primera reacción en la síntesis de pirimidinas
Efector positivo: CTP Efector negativo: ATP
Tiene dos subunidades catalíticas para los sustratos y tres subunidades regulatorias para los efectores
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RESUMENRESUMEN
Las enzimas son proteínas que catalizan Las enzimas son proteínas que catalizan las reacciones biológicaslas reacciones biológicas
Presentan especificidad por su sustratoPresentan especificidad por su sustrato Cada enzima presenta dos parámetros Cada enzima presenta dos parámetros
importantes Vmax (saturación de la importantes Vmax (saturación de la enzima) y la Km (medida de la afinidad enzima) y la Km (medida de la afinidad por el sustrato)por el sustrato)
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RESUMENRESUMEN
La actividad enzimática puede ser inhibida, La actividad enzimática puede ser inhibida, por inhibidores competitivos (similares al por inhibidores competitivos (similares al sustrato) o por inhibidores no competitivos.sustrato) o por inhibidores no competitivos.
La temperatura y el pH afectan a la enzima La temperatura y el pH afectan a la enzima en su actividad catalítica.en su actividad catalítica.
Algunas enzimas requieren de coenzimas Algunas enzimas requieren de coenzimas y/o cofactores para su actividad.y/o cofactores para su actividad.