009 Teorico ENZ-catalisis y terminologia - Marianela Bella

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MECANISMOS de CATÁLISIS
PROXIMIDAD y ORIENTACIÓN
Biochemistry, 2nd Ed
Devlin, T.M.
ESTABILIZACIÓN del ESTADO de TRANSICIÓN
Cálculos de Bioquímica
Segel, I.H.
Lisozima
EJEMPLO
ESTABILIZACIÓN del ESTADO de TRANSICIÓN
Biochemistry, 3rd Ed
Zubay, G. Biochemistry, 2nd Ed
Devlin, T.M.
ESTABILIZACIÓN del ESTADO de TRANSICIÓN
Lisozima
EJEMPLO
CATÁLISIS ÁCIDO-BASE
a
b
Biochemistry, 3rd Ed
Zubay, G.
Glu
Asp
Arg
LysEFECTOS 
ELECTROSTÁTICOS
Lehinger, 3rd Ed
Nelson, D.L., Cox, M.M.
CATÁLISIS ÁCIDO-BASE
Ribonucleasa A
EJEMPLO
CATÁLISIS ÁCIDO-BASE
HisB: His119
HisA: His12
Biochemistry, 2nd Ed
Devlin, T.M.
Ribonucleasa A
EJEMPLO
CATÁLISIS ÁCIDO-BASE
A-B + X: → A-X + B → A + X:
H2O
A-B → A + B
H2O
Men+
CATÁLISIS COVALENTE
Lehinger, 3rd Ed
Nelson, D.L., Cox, M.M.
Serin proteasas
EJEMPLO
Biochemistry, 3rd Ed
Zubay, G.
CATÁLISIS COVALENTE
Quimotripsina
EJEMPLO
Lehinger, 3rd Ed
Nelson, D.L., Cox, M.M.
Biochemistry, 2nd Ed
Devlin, T.M.
CATÁLISIS COVALENTE
CATÁLISIS por IONES METÁLICOS
Función
- Unirse al S para orientarlo de manera correcta
- Participar en las reacciones redox, cambiando 
su propio estado de oxidación
- Estabilizar el estado de transición
METALOENZIMAS
Fe2+, Fe3+, Cu2+, Zn2+, Mn2+, Co3+
Na+, K+, Mg2+, Ca2+ Carboxipeptidasa A
EJEMPLO
Carboxipeptidasa A
EJEMPLO
Biochemistry, 2nd Ed
Kuchel, P.W., Ralston, G.B.
CATÁLISIS por IONES METÁLICOS
RESUMEN
Mecanismos de catálisis
PROXIMIDAD y ORIENTACIÓN
ESTABILIZACIÓN del ESTADO de TRANSICIÓN
CATÁLISIS ÁCIDO-BASE
CATÁLISIS COVALENTE
CATÁLISIS por IONES METÁLICOS
TERMINOLOGÍA
S PE
- Sustrato
- Reacción catalizada
- Terminación “asa”
Proteasas
- Terminación “ina”
EJEMPLOS - Alcohol deshidrogenasa
- Anhidrasa carbónica
- Catalasa
- Ureasa
- Tripsina
- Quimotripsina
- Trombina
NOMBRE SISTEMÁTICO
CLASES
EC 1.-.-.- Oxidoreductasas: catalizan reacciones redox
EC 2.-.-.- Transferasas: catalizan la transferencia de grupos funcionales. 
La reacción general es del tipo: AX + B  A + BX
EC 3.-.-.- Hidrolasas: catalizan la ruptura de un enlace mediante hidrólisis. 
EC 4.-.-.- Liasas: catalizan la remoción de un grupo del sustrato para formar un doble 
enlace o el agregado de un grupo a un doble enlace. 
EC 5.-.-.- Isomerasas: catalizan rearreglos intramoleculares. 
EC 6.-.-.- Ligasas: catalizan la condensación de 2 moléculas empleando la energía cedida 
por el ATP o algún nucleótido similar. 
CLASIFICACIÓN de las ENZIMAS según IUPAC
EC n1.n2.n3.n4
Clase (reacción que cataliza)
Sub-clase (grupos o enlaces involucrados)
Sub-sub-clase (grupos o cofactores involucrados) 
Número de orden (según se agregaron a la lista)
Enzyme Commission
EJEMPLOS
EC 1.1.1.1
Oxidoreductasa
Dador de e-: grupo alcohol
Aceptor de e-: NAD o NADP 
alcohol:NAD oxidoreductasa, 
conocida como alcohol deshidrogenasa
EC 2.7.1.1
Transferasa
Grupo transferido: contiene P
Aceptor: grupo alcohol
ATP:glucosa fosfotransferasa, 
conocida como hexoquinasa
Información adicional
ESTRUCTURA de las ENZIMAS
Complejas 
(HOLOENZIMA)
Proteína
(APOENZIMA)
Parte no proteica
(COFACTORES)
Moléculas
inorgánicas
(METALES)
Moléculas
orgánicas
(COENZIMAS)
Simples
Proteína
ENZIMAS
Apoenzima y cofactores
estrechamente relacionados
(GRUPOS PROSTÉTICOS)
Inalterables Alterables
(COSUSTRATOS)
Vitaminas
No-vitaminas
COENZIMAS
Vitaminas
No-vitaminas
VITAMINA COENZIMA FUNCIÓN 
Ácido fólico Ácido tetrahidrofólico (THF) Transferencia de grupos de 1 C
Ácido lipoico Lipoamida Transferencia de grupos acilos
Ácido nicotínico Nicotín adenín dinucleótido (NAD)
Nicotín adenín dinucleótido fosfato (NADP)
Transferencia de hidruros
Ácido pantoténico (B5) Coenzima A (CoA) Activación de grupos acilos
Biotina Biocitina Reacciones de carboxilación
Cobalamina (B12) Coenzimas cobalamínicas Rearreglos intramoleculares
Piridoxina (B6) Piridoxal fosfato (PLP) Transferencia de grupos aminos
Riboflavina (B2) Flavín adenín dinucleótido (FAD)
Flavín mononucleótido (FMN)
Transferencia de e-
Tiamina (B1) Tiamina pirofosfato (TPP) Transferencia de grupos aldehídos
COENZIMA FUNCIÓN
ATP Transferencia de energía
Hemo Transporte de O2
Quinona Transferencia de e-
S-adenosilmetionina Transferencia de grupos metilos
RESUMEN
Terminología y Estructura
NOMBRE SISTEMÁTICO
CÓDIGO de la IUPAC
ESTRUCTURA de las ENZIMAS COMPLEJAS
Inalterables
METALES COENZIMAS
COSUSTRATOS
APOENZIMA + COFACTORES HOLOENZIMA