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CATEDRA DE BIOQUIMICA II ENZIMAS CUAL ES LA DEFINICION DE ENZIMAS ? - Son macromoléculas que catalizan las reacciones químicas. Pueden ser Proteínas o Ribozimas (ARN). QUE ES UN CATALIZADOR ? -Son sustancias que disminuyen la “energía de activación”, acelerando la velocidad de las reacciones Químicas y conservándose inalteradas al final (calidad y cantidad). QUE ES LA “ENERGIA DE ACTIVACIÓN” ? - Es la cantidad de energía necesaria para llevar un determinado sustrato a su estado de transición. CUALES SON LAS CARACTERÍSTICAS ESPECIFICAS DE LAS ENZIMAS ? - Especificidad. - Eficiencia (No tienen relación estequiometrica). - Termolabilidad. - Regulables (Ph/Temp./Alosterismo/Cant. de Sustrato y Enzimas). CUALES SON LAS 6 PRINCIPALES CLASES ENZIMATICAS ? - Grupo I – Oxidorreductasas. - Grupo II – Transferasas. - Grupo III – Hidrolasas. - Grupo IV – Liasas. - Grupo V – Isomerasas. - Grupo VI – Ligasas. CUALES SON SUS FUNCIONES ? EJEMPLOS ? -Oxidorreductasas. -Transferasas. -Hidrolasas. -Liasas. -Isomerasas. -Ligasas. - Reacciones de oxirreducción con transporte de electrones. - DESIDROGENASAS / ENZIMAS DEL OXIGENO - Transferencia de Grupos Funcionales entre 2 moleculas. - AMINOTRANSFERASA / QUINASA (Transferen grupo Fosfato). - Ruptura de uniones entre “C” y otros átomos por adición de H2O. - AMILASA / LIPASA / PEPTIDASA (Todas las enzimas digestivas). - Ruptura de uniones sin utilización de energia: C-C / C-N / C-S. - SINTASA / DESCARBOXILASA (No actúa en uniones peptídicas ). - Interconvierten Isomeros de cualquier tipo. - (Opticos / Geométricos / De Posición). - Formación de uniones con gasto de energia: C-O / C-N / C-S. QUE SON LOS COFACTORES ENZIMATICOS ? - Son grupos no proteicos que algunas Enzimas necesitan para realizar adecuadamente sus funciones. EN QUE ESTADO FUNCIONAL SE ENCONTRA LA ENZIMA CUANDO SEPARADA DE SU COFACTOR ? - Inactiva catalíticamente. QUE NOMBRE RECIBE ? - Apoenzima. EN QUE ESTADO FUNCIONAL SE ENCONTRA LA ENZIMA CUANDO UNIDA A SU COFACTOR ? - activa catalíticamente. QUE NOMBRE RECIBE ? - Holoenzima. QUE PASA CON LOS COFACTORES EN LA REACION ? - pueden modificarse, pero siempre se regeneran en una reacción acoplada. DONDE SE UNE EL COFACTOR EN LA ENZIMA? - En un sitio reservado para el, generalmente cerca del Sitio Activo, as veces forma parte de el. QUE NOMBRE RECIBEN LOS COFACTORES QUE PRESENTAN FUERTE UNION A LA PROTEINA ? - Grupo Prostético. CUALES SON LOS TIPOS DE COFACTORES ? - Iones Metálicos. - Coenzimas (Contienen Vitaminas / unión débil con la Enzima). - Grupos Prostéticos (Cofactores unidos fuertemente a la Enzimas). QUE OTRA FUNCIÓN TIENEN LOS IONES METALICOS ? - Actúan como catalizadores de reacciones por si propios. QUE CARACTERÍSTICAS TIENEN COMO CATALIZADORES? - No son controlables. - No son térmolabiles. - No tienen especificidad. QUE FUNCIONES PUEDE CUMPLIR EL ION METALICO COMO COFACTOR EN LAS METALOENZIMAS ? - Centro catalítico primario. - Puente de unión Enzima-Sustrato. - Estabilizador de la Enzima en su forma activa. QUE FUNCIONES CUMPLEN LAS COENZIMAS COMO COFACTOR EN LAS ENZIMAS ? - Portadores intermediarios de: • Grupos Funcionales • Átomos específicos • Electrones. QUE CLASES ENZIMATICAS REQUIEREN COENZIMAS ? * Oxirreductasas. * Transferasas. * Isomerasas. * Ligasas. CON QUE VITAMINAS SE RELACIONAN LOS COFACTORES ? -NAD y NADP. -FAD y FMN. -CoA. -PAL. -BIOTINA. - NICOTINAMIDA (B3). - RIBOFLAVINA (B2). - ACIDO PANTOTENICO (B5). - FOSFATO DE PIRIDOXAL (B6). - BIOTINA (B8). LAS ENZIMAS PUEDEN INICIAR UNA REACCIÓN ? - No...Apenas acelera una reacción ya iniciada. LAS ENZIMA PUEDEN DESPLAZAR EL EQUILIBRIO DE UNA REACCIÓN REVERSIBLE EN UNO DE LOS SENTIDOS ? - No...Las enzimas no alteran la Constante de Equilibrio (Ke) de una reacción reversible. LAS ENZIMA PUEDEN ALTERAR LA ENERGIA NETA DEL SISTEMA EN QUE OCURRE LA REACCIÓN ? - No...Las enzimas reducen la energía de activación pero no cambian la energía neta del sistema. QUE ES LA “VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN” ? - Se define como la cantidad de sustrato que la reacción convierte en producto en una unidad de tiempo. QUE CARACTERÍSTICAS TIENE LA VELOCIDAD UNA REACCION ENZIMATICA, CON CONCENTRACIONES CONSTANTES DE SUSTRATO ? - La velocidad es constante. - La formación de producto es proporcional al tiempo. QUE CARACTERÍSTICAS TIENE LA VELOCIDAD UNA REACCION ENZIMATICA, CON CONCENTRACIONES PROGESIVAS DE SUSTRATO ? - Velocidad aumenta proporcionalmente a la concentración del sustrato, pero el aumento de velocidad disminuye con la saturación progresiva de las enzimas en concentración constante. QUE PASA CUANDO LAS ENZIMAS ESTÁN SATURADAS ? - Cuando las enzimas están completamente saturadas, la reacción atinge su velocidad máxima. QUE MOSTRA LA EQUACIÓN DE MICHAELIS-MENTEN ? - Expresa la curva de saturación de una determinada enzima para un sustrato específico. CUAL ES LA EQUACIÓN ? V= Vmax . [S] Km + [S] V [S] Km Vmax QUE ES LA “CONSTANTE DE MICHAELIS (KM)” ? - Se define como la concentración de un determinado sustrato, necesaria para que la reacción con una determinada enzima alcance mitad de su velocidad máxima. CUAL SU SIGNIFICADO ? - Determina la afinidad entre una Enzima y un Sustrato. - Esta afinidad es inversamente proporcional a la KM. QUE MOSTRA LA EQUACIÓN DE LINEWEAVER-BURK ? - Determina con mayor precisión la Vmax de una reacción en relación a concentración de los elementos. CUAL ES LA EQUACIÓN ? 1 = _Km_ . 1 + 1__ V Vmax [S] Vmax y = A . x + B _1_ [S] - 1_ Km _ 1__ Vmax _1_ V _ Km_ Vmax QUE FACTORES INFLUYEN SOBRE LA VELOCIDAD ? - PH (cada enzima posee un PH optimo de acción). - TEMPERATURA (cada enzima posee una TEMPERATURA optima de acción). - CONC. SUSTRATO x CONC. ENZIMA (directamente proporcional). EN QUE UNIDAD SE MIDEN LAS ENZIAMAS ? - UI (Unidad Internacional). COMO SE DEFINE UNA UI ? - 1 UI es la cantidad de enzima necesaria para transformar 1 micromol (µMol) de sustrato en 1 minuto de reacción. QUE SON ENZIMAS MULTIFUNCIONALES ? - Son enzimas que presentan varios Sitios Catalíticos. QUE ES EL “CENTRO ACTIVO” DE UNA ENZIMA ? - Es el sector de la molecular responsable por el reconocimiento, unión (especificidad) y acción catalítica de la enzima con el sustrato. COMO SE LLAMAN LAS 2 PARTES DE CENTRO ACTIVO ? - Centro de Unión. - Centro Catalítico. COMO SE LLAMA ESTE MODELO DE UNION ? - Modelo del Encaje Inducido. PORQUE RECIBE ESTE NOMBRE ? - Porque el “Centro Activo” de la enzima sufre cambios conformacionales para unirse de forma “NO COVALENTE” a la molécula de sustrato. QUE TIPO DE UNIÓN OCURRE ENTRE ENZIAM Y SUST. ? - Uniones NO COVALENTES (Puentes de H, Enlaces Ionicos, Interacciones Hidrofóbicas). * Pueden formarse uniones Covalentes Transitórias. QUE ES EL “CENTRO ALOSTÉRICO” DE UNA ENZIMA ? - Es el sector de la molecular responsable por la unión con sustancias moduladoras. COMO SE LLAMAM ESTAS SUSTANCIAS ? - Moduladores Alostéricos. QUE EFECTOS PUEDEN TENER ESTOS MODULADORES ? - Favorable (aumenta la afinidad por el sustrato). - Desfavorable (actúa como Inhibidor Enzimático). COMO SON SUS CARACTERÍSTICAS CINETICAS ? - Tienen características cinéticas propias que no siguen las mismas reglas de las Enzimas Michaelianas. QUE CARACTERISTICAS DEL SUSTRATO SE RELACIONAN A LA ESPECIFICIDAD DE LAS ENZIMAS ? - Enlaces químicosespecíficos.(interaccionan con los enlaces enzimáticos). - Grupo funcional orientador.(orienta los enlaces con el centro activo). CUALES SON LOS TIPOS DE ESPECIFICIDAD ? - Especificidad Óptica. (afinidad por determinados isómeros ópticos). - Especificidad de Grupo. (grupos químicos en particular). - Especificidad de Reacción. (determinadas reacciones). - Especificidad de Sustrato. (actúan sobre un único sustrato). - Especificidad de Unión. (actúan sobre un tipo de unión determinada). QUE ES UN INHIBIDOR ENZIMÁTICO ? - Sustancia con capacidad de disminuir en algún grado la actividad de una enzima. COMO SE CLASIFICAN LAS INHIBICIONES ? - Reversibles (Siempre uniones No Covalentes). - Irreversibles (Siempre uniones Covalentes). COMO SE DIVIDEN LAS INHIBICIONES REVERSIBLES ? - Competitiva (compite con el sustrato por el Centro Activo de la Enzima). - No Competitiva (se une a la enzima afuera del Centro Activo). CARACTERISTICA DE LA INHIBICIÓN COMPETITIVA ? - Inhibidor tiene semejanza estructural con el sustrato. - Compite con el sustrato por el Centro Activo. - Depende de la afinidad de la enzima el Sust. ó por el Inhib. - Depende de las concentraciones del Sust. Y del Inhib. COMO SE QUEDA LA (KM)? - El Inhibidor su une al Centro Activo disminuyendo la afinidad de la enzima por el sustrato (KM - aumentada). COMO SE QUEDA LA (Velocidad Máxima)? - La velocidad Máxima no se altera, pero es necesaria una mayor concentración de sustrato para alcanzarla. - La concentración de sustrato tiene que ser grande lo suficiente para desplazar el Inhibidor y saturar las enzimas. CARACTERISTICA DE LA INHIBICIÓN COMPETITIVA ? - Inhibidor no tiene semejanza estructural con el sustrato. - Se une a la enzima en sitio distinto del Centro Activo. COMO SE QUEDA LA (KM)? - El Inhibidor no se une al Centro Activo, no disminuyendo la afinidad de la enzima por el sustrato (KM - normal). COMO SE QUEDA LA (Velocidad Máxima)? - La velocidad Máxima disminuye, pero el aumento de la concentración de sustrato no aumenta la velocidad. - La unión E-I impide la liberación de los productos en su velocidad normal. Es como se existiera una menor concentración de enzima activas. QUE ES UNA ENZIMA REGULADORA ? - Es la enzima que cataliza la primera etapa de una vía metabólica y por lo tanto las demás son sus dependientes. CUALES SON LOS 6 MECANISMOS DE REGULACIÓN ? - Alosterismo. - Modificación Covalente. - Genético (Expresión Génica). - Compartimentación. - Isoenzimas. - Zimogenos. COMO ACTUA EL MECANISMO ALOSTERICO ? - Una sustancia alostérica se une al centro alostérico de la enzima (que es un sitio fuera del centro activo) y actúa como activador o inhibidor reversible. - Es el mecanismo mas rápido de control. COMO ACTUA LA MODIFICACIÓN COVALENTE ? - Agrega o elimina un grupo funcional en la enzima, modificando su estructura para desactívala ó actívala. - Ni todas las enzimas se activan cuando reciben un grupo funcional. El echo de se activaren o desactivaren cuando reciben el grupo funcional es una característica individual de cada enzima. -Ej: Unión de un grupo Fosfato ó Metilo. • Fosforilación de una proteína (enzima Protein-Kinasa). • Desfosforilación (enzima Protein-Fosfatasa). COMO ACTUA EL MECANISMO GENÉTICO ? - Actúa induciendo o inhibiendo la expresión génica de una determinada enzima. - Controla la cantidad de enzima disponible. COMO ACTUA LA COMPARTIMENTACIÓN ? - Actúa controlando la pasaje de una enzima especifica y/o sus precursores de un compartimiento celular hacia otro. - Ejemplo : Pasaje de una enzima de la Matriz Mitocondrial hacia el Citoplasma celular. QUE SON LAS ISOENZIMAS ? - Son enzimas que difieren entre si en su codificación genética, secuencia de amino ácidos y propiedades, pero catalizan la misma reacción. - Tienen funciones independientes. QUE SON LOS ZIMOGENOS ? - Son proteínas sintetizadas en formas inactiva (Proenzimas), pero por proteólisis liberan péptidos inhibidores y pasan a una forma de enzima activa. - Ej: Fibrinogeno ---> Fibrina
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