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Enzimas “Facultad de Químicos” Bioquímica Enzimas Nomenclatura Con el fin de distinguir una enzima de otra, a cada una se le designa con un nombre. Para ello, se toma el nombre del sustrato (reactivo de la reacción que cataliza) y se le agrega el sufijo –asa. Por ejemplo, al grupo de enzimas bacterianas que destruyen la penicilina y los beta-lactámicos se les conoce como penicilinasas o lactamasas.Escherichia coli, algunas de sus cepas son resistentes a las penicilinas Bioquímica Fundamental 4° ed. Conn, Stumpf, Bruening. Limusa-Wiley, 2001. Hay varios criterios mediante los cuales se han asignado los nombres de las enzimas: ❖NOMBRES PARTICULARES. ❖NOMBRE SISTEMÁTICO. ❖CÓDIGO DE LA NOMENCLATURA DE ENZIMAS (enzyme comission) de la Unión Internacional de Bioquímica y Biología Molecular (UIBMB). NOMENCLATURA DE ENZIMAS Enzimas Nomenclatura Esto creo confusión, porque varias enzimas pueden tener el mismo sustrato. Por ello, se sistematizó la forma de ponerles nombres a las enzimas. Ahora, se siguen los pasos que se muestran en el cuadro en naranja. El encargado de ello es el Comité de Nomenclatura Enzimática de la Unión Internacional de Bioquímica. 1. Se toman el (los) sustratos de la enzima. 2. Se separan con dos puntos (:). 3. Se escribe la actividad de la enzima. Por ejemplo, existe una enzima que transfiere un grupo fosfato del ATP a la glucosa, en el carbono 6. Por lo tanto, se llamará: ATP : D-glucosa 6-fosfotransferasa Sustratos separados por dos puntos (:) La enzima transfiere 1 grupos fosfato del ATP en la posición 6 de la glucosa Bioquímica, 4° ed. Lubert Stryer. Reverté ed., 2001. Enzimas Sin embargo, con el fin de evitar la simplicidad y la complejidad excesivas, se recomienda que se nombre primero el sustrato y después la actividad que tiene la enzima sobre el mismo. Por ejemplo, en vez de ATP : D-glucosa 6-fosfotransferasa, es más sencillo escribir glucosa cinasa (las cinasas son enzimas que transfieren grupos fosfatos). Modelo tridimensional de la glucosa cinasa. En verde se muestra el ATP, y en amarillo la glucosa Nomenclatura Bioquímica, 4° ed. Lubert Stryer. Reverté ed., 2001. Enzimas Clasificación Debido al increíble avance de la biología molecular, la caracterización y descubrimiento de enzimas de hacía de manera rutinaria. Sin embargo, cada instituto usaba sus propias reglas para nombrarlas, lo que creo una gran confusión. Con ello, surge el Comité de Nomenclatura de Enzimas, de la Unión Internacional de Bioquímica. Logo de la Unión Internacional de Bioquímica Biochemistry, 3° ed. Matthews, van Holde. McGrawHill, 2004 Enzimas Clasificación Clase Reacción Ejemplo 1. Oxidorreductasas Reacciones de oxido-reducción. Peroxidasas, deshidrogenasas 2. Transferasas Transfieren grupos de un solo átomo de carbono de un sustrato a otro. Cinasas, cetoaldolasas 3. Hidrolasas Ruptura de enlaces con adición de moléculas de agua (H2O). Peptidasas, glucosidasas. 4. Liasas Ruptura de enlaces sin adición de moléculas de agua. Carboxipeptidasas aldolasas 5. Isomerasas Alteran la configuración molecular de los sustratos. Racemasas, epimerasas. 6. Ligasas Acoplan la energía de ATP a la unión de dos moléculas. RNA ligasa Biochemistry, 3° ed. Matthews, van Holde. McGrawHill, 2004 Enzimas Propiedades Por supuesto, las enzimas poseen varias propiedades que las distinguen de sus congéneres proteicos. Se revisarán: Sitio activo o catalítico Número de recambio Especificidad RegulaciónLas enzimas tienen diversas propiedades dependiendo de su configuración, conformación e interacción con otras moléculas. Bioquímica, 4° ed. Lubert Stryer. Reverté ed., 2001. Enzimas Propiedades El sitio activo de la enzima es la región conformacional de la misma que está directamente involucrada en la reacción que se cataliza. A su vez, tiene varias propiedades que se revisarán posteriormente. Explicación de la conformación del sitio activo y su participación en la catálisis de la reacción Bioquímica, 4° ed. Lubert Stryer. Reverté ed., 2001. Enzimas Propiedades El número de recambio es la cantidad de sustrato (en moles) que una cantidad de enzima (también en moles) convierte en producto por unidad de tiempo (en minutos). Por ejemplo, la anhidrasa carbónica puede catalizar la hidratación de 105 moléculas de CO2 a HCO3-1 en un segundo. Anhidrasa carbónica humana Bioquímica Fundamental 4° ed. Conn, Stumpf, Bruening. Limusa-Wiley, 2001. Enzimas Propiedades Especificidad significa que una enzima sólo puede reconocer a un, y sólo a un, sustrato. A veces, debido a que una molécula se parece mucho a un sustrato, la enzima los puede “confundir”, pero no puede catalizar su conversión a producto. La especificidad es producto de la necesaria complementariedad conformacional que debe existir entre el sitio activo y el sustrato. Bioquímica Fundamental 4° ed. Conn, Stumpf, Bruening. Limusa-Wiley, 2001. Enzimas Finalmente, es necesario que las enzimas estén reguladas, ya que pueden agotar sus sustratos o producir demasiado producto. Hay varios tipos de regulación: Alostérica Por catabolitos (asa de retroalimentación) Inhibidores Estadios inactivados Factores externos Dominios de la glucógeno fosforilasa Propiedades Bioquímica Fundamental 4° ed. Conn, Stumpf, Bruening. Limusa-Wiley, 2001. Diapositiva 1 Diapositiva 2 Diapositiva 3 Diapositiva 4 Diapositiva 5 Diapositiva 6 Diapositiva 7 Diapositiva 8 Diapositiva 9 Diapositiva 10 Diapositiva 11 Diapositiva 12
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