ENZIMAS ENZIMAS REGULADORESREGULADORES

PONENTES:PONENTES:

FERNÁNDEZ CALDERÓN ,GABRIELA DE LOURDESFERNÁNDEZ CALDERÓN ,GABRIELA DE LOURDESGIRÓN CHAVANÁ, DORISGIRÓN CHAVANÁ, DORISZAPATA GOICOCHEA, ARMANDOZAPATA GOICOCHEA, ARMANDOZEGARRA GARRIDO JULIANAZEGARRA GARRIDO JULIANA

ÍNDICEÍNDICE1.- 1.- INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

2.- CLASIFICACIÓN2.- CLASIFICACIÓN

2.1- ENZIMAS ALOSTÉRICOS2.1- ENZIMAS ALOSTÉRICOS

2. 1.1- ALOSTERISMO2. 1.1- ALOSTERISMO

2.1.2- MODIFICACIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA2.1.2- MODIFICACIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA

2.1.3- SISTEMAS MULTIENZIMÁTICOS2.1.3- SISTEMAS MULTIENZIMÁTICOS

2.1.4- CINÉTICA DE LOS ENZIMAS ALOSTÉRICOS2.1.4- CINÉTICA DE LOS ENZIMAS ALOSTÉRICOS

2.1.4.1- ASPARTATO TRANSCARBAMILASA: CINÉTICA E 2.1.4.1- ASPARTATO TRANSCARBAMILASA: CINÉTICA E

INHIBICIÓNINHIBICIÓN

2.1.5- MECANISMOS DE LA ACTIVIDAD REGULADORA DE2.1.5- MECANISMOS DE LA ACTIVIDAD REGULADORA DE

LOS ENZIMAS ALOSTÉRICOSLOS ENZIMAS ALOSTÉRICOS

2.2.- MODULACIÓN COVALENTE DE LOS ENZIMAS2.2.- MODULACIÓN COVALENTE DE LOS ENZIMAS

REGULADORASREGULADORAS

3.- ACTIVACIÓN COVALENTE DE LOS ZIMÓGENOS3.- ACTIVACIÓN COVALENTE DE LOS ZIMÓGENOS

4.- ISOZIMAS4.- ISOZIMAS

5.- DIAGNÓSTICO DE AYUDA5.- DIAGNÓSTICO DE AYUDA

6.- CONCLUSIONES6.- CONCLUSIONES

7.- BIBLIOGRAFÍA7.- BIBLIOGRAFÍA

ENZIMAS ENZIMAS REGULADORESREGULADORES

1.1. INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN Todos los enzimas exhiben diversas características que Todos los enzimas exhiben diversas características que

puede pensarse que contribuyen elementos de la puede pensarse que contribuyen elementos de la regulación de sus actividades en las células vivas regulación de sus actividades en las células vivas ..

Todos ellos poseen un pH óptimo característicoTodos ellos poseen un pH óptimo característico..

Las velocidades de todas las reacciones enzimáticas Las velocidades de todas las reacciones enzimáticas dependen también de la concentración del sustrato ,que dependen también de la concentración del sustrato ,que puede variar significativamente en las condiciones que puede variar significativamente en las condiciones que prevalecen en el interior de las células prevalecen en el interior de las células ..

AAlgunos de ellos poseen otras ,que les confieren lgunos de ellos poseen otras ,que les confieren específicamente papeles reguladores del metabolismo específicamente papeles reguladores del metabolismo

2.- CLASIFICACIÓN2.- CLASIFICACIÓN2.1 2.1 LLos enzimas alostéricosos enzimas alostéricos

CCuya actividad catalítica es modulada por la unión no uya actividad catalítica es modulada por la unión no

covalente de un metabolito específico a un centro de covalente de un metabolito específico a un centro de la proteína distinto del centro catalítico la proteína distinto del centro catalítico ..

CARACTERÍSTICASCARACTERÍSTICAS PPoseenoseen pesos moleculares muchos mayores pesos moleculares muchos mayores ,,son más son más complejos complejos ..CCon frecuenciaon frecuencia son son más difíciles de purificar que las más difíciles de purificar que las enzimas ordinariosenzimas ordinarios.. CCasi todos los enzimas alostéricos conocidos son asi todos los enzimas alostéricos conocidos son oligómerosoligómeros..PPoseen ,por tanto dos o más subunidades constituidas oseen ,por tanto dos o más subunidades constituidas por cadenas por cadenas polipeptídicas polipeptídicas ,,por lo general en número por lo general en número parpar, , hay algunos que contienen muchas cadenas hay algunos que contienen muchas cadenas ..

CARACTERÍSTICAS DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS ENZIMAS ALOSTÉRICOSENZIMAS ALOSTÉRICOS

Los enzimas alostéricos muestran cierto numero Los enzimas alostéricos muestran cierto numero de de propiedades anómalaspropiedades anómalas..

Algunos son inestables a O °C pero estables a Algunos son inestables a O °C pero estables a temperatura ambiente o a la del cuerpo temperatura ambiente o a la del cuerpo ..

La mayor parte de los enzimas alostéricos La mayor parte de los enzimas alostéricos exhiben una dependencia atípica de la velocidad exhiben una dependencia atípica de la velocidad inicial de reacción frente a la concentración del inicial de reacción frente a la concentración del sustrato y no cumplen la clásica relación de sustrato y no cumplen la clásica relación de Michaelis-Menten. Michaelis-Menten.

2.1.1 ALOSTERISMO2.1.1 ALOSTERISMONo se deben confundir los efectores No se deben confundir los efectores alostéricos con el efectoalostéricos con el efecto d de los e los activadores e inhibidores que pueden ser activadores e inhibidores que pueden ser moléculas o iones que alteran la velocidad moléculas o iones que alteran la velocidad de la reacción enzimática.de la reacción enzimática.

El activadorEl activador incrementa la incrementa la velocidad de velocidad de reacción y elreacción y el inhibidorinhibidor decrece.decrece.

2.1.2- MODIFICACIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA

Consiste en que una molécula diferente al sustrato o efector alostérico, se une a la enzima en un sitio diferente al sitio activo o de catálisis (que es donde es modificado el sustrato), de manera que se altera la conformación de la enzima polimérica y resulta una nueva conformación espacial de ella.

El efector alostérico puede resultar estimulador de la catálisis por lo que se le nombra efector alostérico positivo o bien un inhibidor de la catálisis o efector alostérico negativo.

EEjemplo de enzima jemplo de enzima alostéricaalostérica

FFosfofructocinasaosfofructocinasa

 

 

Los enzimas heterotrópicosLos enzimas heterotrópicos SSon estimulados o inhibidos por on estimulados o inhibidos por

distinta distinta

de la de sus sustratos. de la de sus sustratos.

EJEMPLO.- EJEMPLO.- El sustrato de la treonin-El sustrato de la treonin-deshidratasa es la treonina, mientras que deshidratasa es la treonina, mientras que

su modulador es la L-isoleucina su modulador es la L-isoleucina

LA MOLÉCULA DE UN INHIBIDOR O EFECTOR

LLos enzimas homotrópicosos enzimas homotrópicos EEl sustrato actúa también comol sustrato actúa también como

modulador modulador

éstaséstas contiene contienenn

dos o más centros de unión para el dos o más centros de unión para el sustrato sustrato

LLa modulación de estos enzimas depende de cuántos a modulación de estos enzimas depende de cuántos

sean los centros del sustrato que estén ocupadossean los centros del sustrato que estén ocupados

Enzimas alostéricos Enzimas alostéricos mixto homotrópico-mixto homotrópico-

heterotrópicoheterotrópico

SSobre los cuales pueden actuarobre los cuales pueden actuar

como como

moduladores moduladores

tanto tanto

el sustrato el sustrato otro metabolito ( o varios).otro metabolito ( o varios).

2.1.4- Cinética de los enzimas 2.1.4- Cinética de los enzimas

alostéricosalostéricos Los enzimas alostéricos no muestran generalmente Los enzimas alostéricos no muestran generalmente la clásica relación cinética de Michaelis-Mentenla clásica relación cinética de Michaelis-Menten (Fig. (Fig. A) A) entre la concentración del sustrato, V entre la concentración del sustrato, V máx. máx. yy k kM M ..

Fig. AFig. A Enzima no regulador que obedece a la ecuación de la veloc. De Michaelis-Menten Enzima no regulador que obedece a la ecuación de la veloc. De Michaelis-Menten

EEnzimas alostéricos homotrópicosnzimas alostéricos homotrópicos MMuestran una curva sigmoide al relacionar uestran una curva sigmoide al relacionar gráficamente lagráficamente la VVOO con l con la a SS .(Fig. B).(Fig. B)

La curva sigmoidal implica que la unión de la La curva sigmoidal implica que la unión de la primera molécula de sustrato con el enzima primera molécula de sustrato con el enzima intensifica la unión de las moléculas de sustrato intensifica la unión de las moléculas de sustrato subsiguientes a los otros centros a los que se fija el subsiguientes a los otros centros a los que se fija el sustrato sustrato

Tal relación sigmoidal constituye un ejemplo de Tal relación sigmoidal constituye un ejemplo de cooperatividad positiva ,ya que el enlace de una cooperatividad positiva ,ya que el enlace de una molécula de sustrato en un centro incrementa la molécula de sustrato en un centro incrementa la unión de las moléculas subsiguientes en los demás unión de las moléculas subsiguientes en los demás centros centros

Enzima Regulador que muestra una Enzima Regulador que muestra una curva sigmoidal(cooperatividad positiva)curva sigmoidal(cooperatividad positiva)

Fig. BFig. B

Enzima Regulador que muestra Enzima Regulador que muestra cooperatividad negativa(Fig. C)cooperatividad negativa(Fig. C)

Algunos enzimas alostéricos muestran un Algunos enzimas alostéricos muestran un comportamiento opuesto : la unión de una molécula comportamiento opuesto : la unión de una molécula de sustrato provoca un descenso en la unión de las de sustrato provoca un descenso en la unión de las moléculas de sustrato subsiguientesmoléculas de sustrato subsiguientes ..

El hecho se designa por el nombre de El hecho se designa por el nombre de cooperatividad negativacooperatividad negativa,, la cual da por resultado la cual da por resultado::• UUna curva más aplanada en la representación de na curva más aplanada en la representación de la velocidad inicial frente a la concentración del la velocidad inicial frente a la concentración del sustrato y sustrato y •SSe aproxima a la saturación mucho más e aproxima a la saturación mucho más lentamente que los enzimas no reguladores o que lentamente que los enzimas no reguladores o que los de cooperatividad positiva.los de cooperatividad positiva.

ENZIMAS KENZIMAS K (Fig.A) (Fig.A)

Los enzimas alostéricos que responden a los Los enzimas alostéricos que responden a los moduladores positivos o negativos con un cambio moduladores positivos o negativos con un cambio en el valor de la Ken el valor de la KMM aparente , pero sin que varíe el aparente , pero sin que varíe el

valor de Vvalor de VMÁXMÁX reciben, a veces, el nombre de reciben, a veces, el nombre de

enzimas Kenzimas K . .

Fig. A.Fig. A.

Enzimas MEnzimas M (Fig. B) (Fig. B)

Inversamente,los enzimas alostéricos que muestran Inversamente,los enzimas alostéricos que muestran un cambio en la Vun cambio en la VMÁXMÁX en respuesta al modulador sin en respuesta al modulador sin

que varíe el valor de la Kque varíe el valor de la KMM aparente, se llaman aparente, se llaman

enzimas Menzimas M

Fig. BFig. B

Enzima DesensibilizadoEnzima DesensibilizadoLa capacidad de un enzima alostérico para ser La capacidad de un enzima alostérico para ser activado, o inhibido , por sus moduladores activado, o inhibido , por sus moduladores específicos puede ser abolida , a veces, sin que se específicos puede ser abolida , a veces, sin que se lesione su actividad catalítica, muchas veces por lesione su actividad catalítica, muchas veces por medio de medio de ::PPor exposición a la úrea o or exposición a la úrea o LLa calefacción suave a calefacción suave BBien tratando el enzima como un agente que se ien tratando el enzima como un agente que se produzca una modificación química del centro produzca una modificación química del centro moduladormodulador.. Se dice entonces que el enzima se ha Se dice entonces que el enzima se ha desensibilizadodesensibilizado Un enzima alostérico desensibilizado no Un enzima alostérico desensibilizado no solamente pierde su sensibilidad frente a los solamente pierde su sensibilidad frente a los moduladores , sino que puede incluso mostrar una moduladores , sino que puede incluso mostrar una cinética normal de Michaelis-Menten cinética normal de Michaelis-Menten

Aspartatotranscarbamilasa

(C3)2(R 2)3-

CINETICA E INHIBICION

YULIANA IVONNE ZEGARRA GARRIDO

La Aspartato Transcarbamoilasa o carbamoil La Aspartato Transcarbamoilasa o carbamoil transferasa es una enzima importante en la transferasa es una enzima importante en la biosíntesis de nucleótidos de pirimidina. La biosíntesis de nucleótidos de pirimidina. La estructura y las propiedades alostéricas de estructura y las propiedades alostéricas de

la enzima de la bacteria E. Coli han sido la enzima de la bacteria E. Coli han sido extensamente estudiadas. Ella cataliza una extensamente estudiadas. Ella cataliza una reacción entre el ácido aspártico y el reacción entre el ácido aspártico y el

carbamoil fosfato para generar N carbamoil fosfato para generar N carbamoil aspartato con la carbamoil aspartato con la

liberación de fosfato inorgánico.liberación de fosfato inorgánico.

ASPARTATO ASPARTATO TRANSCARBAMILASATRANSCARBAMILASA

COMPONENTES CATALITICOS Y COMPONENTES CATALITICOS Y REGULATORIOSREGULATORIOS

La enzima consta de dos La enzima consta de dos tipos de subunidades, tipos de subunidades, catalítica y regulatoria, catalítica y regulatoria, habiendo dos subunidades habiendo dos subunidades catalíticas y tres catalíticas y tres regulatorias por molécula. regulatorias por molécula. Cada subunidad catalítica Cada subunidad catalítica consta de tres polipéptidos consta de tres polipéptidos (c3) y la regulatoria de dos (c3) y la regulatoria de dos (r2), por lo que la enzima (r2), por lo que la enzima completa es un completa es un dodecámero (c3)2 (r2)3. dodecámero (c3)2 (r2)3. Las subunidades Las subunidades catalíticas fijan y catalíticas fijan y transforman a los transforman a los substratos, mientras que substratos, mientras que las regulatorias fijan a los las regulatorias fijan a los efectores (CTP y ATP). efectores (CTP y ATP).

ASPARTATO TRANSCARBAMILASA

La síntesis de pirimidinas comienza con la unión de carbamilfosfato a aspartato, con liberación de fosfato inorgánico, para dar carbamilaspartato. Se trata del primer paso comprometido en la biosíntesis de pirimidinas, y está catalizado por la enzima Aspartato transcarbamilasa

Esta enzima tiene un interesantísimo Esta enzima tiene un interesantísimo comportamiento regulatorio. su actividad comportamiento regulatorio. su actividad

se se inhibe por el nucleótido CTP, que es uno de inhibe por el nucleótido CTP, que es uno de los productos finales de la biosíntesis de los productos finales de la biosíntesis de pirimidinas. De esta forma, la ATCasa es un pirimidinas. De esta forma, la ATCasa es un sistema típico de retroalimentación sistema típico de retroalimentación

negativa. negativa. Pero al mismo tiempo, la ATCasa es Pero al mismo tiempo, la ATCasa es

activada por activada por ATP, producto final de la biosíntesis de ATP, producto final de la biosíntesis de

purinas. purinas.

De esta forma, síntesis de purinas y pirimidinas quedan reguladas mutuamente. Por otra parte, la enzima muestra una cinética anómala respecto a sus dos substratos, carbamilfosfato y aspartato, dando lugar a una dependencia sigmoide de la velocidad respecto a la concentración de substrato.

ENZIMAS ALOSTERICAS

ZAPATA GOICOCHEA ARMANDO

MODIFICACIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICAALOSTERICO

Este mecanismo de regulación es muy común. Se presenta por lo general en aquellas enzimas que están formadas por varias sub-unidades o polipéptidos. Consiste en que una molécula diferente al sustrato o efector alostérico, se une a la enzima en un sitio diferente al sitio activo o de catálisis (que es donde es modificado el sustrato), de manera que se altera la conformación de la enzima polimérica y resulta una nueva conformación espacial de ella. El efector alostérico puede resultar estimulador de la catálisis por lo que se le nombra efector alostérico positivo o bien un inhibidor de la catálisis o efector alostérico negativo. En las rutas metabólicas no falta la presencia de este tipo de enzimas que presentan alosterismo.

Un ejemplo es el de la enzima alostérica fosfofructocinasa que se encuentra en uno de los pasos de la vía glucolítica y cuyos efectores positivos son el AMP o el ADP y el efector negativo es el ATP. Enotras palabras, cuando hay presencia abundante de el AMP o del ADP quiere decir que hay poca energía disponible en la célula y por lo tanto, la vía glucolítica, que es la transformación de glucosa a piruvato con la producción neta de 2 moléculas de ATP, se ve acelerada en ese sentido. Sin embargo, si hay abundancia de ATP el uso de la vía glucolítica disminuye, inhibiendo alostéricamente la enzima fosfofructocinasa. Esto determina que esta enzima sea considerada como la más importante enzima regulatoria de esta vía o ruta metabólica.

MODULACIÓN ALOSTÉRICA DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA

Hay enzimas que pueden adoptar 2 conformaciones interconvertibles llamadas R (relajada) y T (tensa). R es la forma más activa porque se une al sustrato con más afinidad. Las formas R y T se encuentran en equilibrio R <==> T (Figura inferior):

                                 

Ciertas sustancias tienden a estabilizar la Ciertas sustancias tienden a estabilizar la forma R. Son los llamados forma R. Son los llamados moduladores moduladores

positivospositivos. El propio sustrato es a . El propio sustrato es a menudo un modulador positivo. Las menudo un modulador positivo. Las

moléculas que favorecen la forma R pero moléculas que favorecen la forma R pero que actúan sobre una región del enzima que actúan sobre una región del enzima

distinta del centro activo son los distinta del centro activo son los activadores alostéricos.activadores alostéricos.

ACTIVADOR E INHIBIDOR ACTIVADOR E INHIBIDOR ALOSTÈRICOALOSTÈRICO

Activador alostérico: favorece la unión del sustrato

Inhibidor alostérico: impide la unión del sustrato

MODIFICACION COVALENTE

MODIFICACIÓN COVALENTE

Esta forma de regulación metabólica consiste en que las enzimas son

modificadas covalentemente y por lo tanto, existe la reacción opuesta para hidrolizar el enlace formado y que así pueda existir la activación y la desactivación enzimática.

Entre las principales modificaciones covalentes tenemos:

a) la fosforilaciónb) la adenilaciónc) la uridilación.

a) FOSFORILACIÓNPara que funcione la fosforilación es necesario que la enzima tenga disponible un grupo hidroxilo (-OH) perteneciente a una serina, una treonina o una tirosina (siendo más frecuente la serina) y estar colocada en una región que permita cambio conformacional de la enzima que trae como consecuencia su activación o inhibición.

b) ADENILACIÓNUn Ejemplo de adenilación lo tenemos con la glutamina sintetasa (enzima que sintetiza glutamina a partir de glutamato). Esta enzima une ATP y desprende ppi (pirofosfato). Cuando está adenilada es menos activa, mientras que está más activa cuando está desadenilada. La proteína P puede existir en dos formas: la PA y PD. La PA, junto con la adeniltransferasa enlaza el AMP y forma la glutamina sintetasa adenilribosilada (menos activa). Mientras que la proteína PD, junto con la adeniltransferasa, toma Pi+AMP ADP y transforma la glutamina sintetasa en desadenilada (más activa).

c) URIDILACIÓNEjemplo de ésta lo tenemos en la cascada de activación de la glutamina sintetasa, en donde existen las dos proteínas reguladoras mencionadas PA y PD que son interconvertibles reaccionando con 2 UTP y liberando 2 ppi, y lo cataliza la uridil-transferasa.PA se convierte en PD a través de la uridiltransferasa enlazando UMP y PD puede regresar a PA por hidrólisis. Estas dos actividades catalíticas de la uridiltransferasa se encuentran en la misma cadena polipeptídica, y están controladas para que la enzima, no las use al mismo tiempo.

EFECTO DE LA MODIFICACIÓN EFECTO DE LA MODIFICACIÓN COVALENTE SOBRE LA ACTIVIDAD COVALENTE SOBRE LA ACTIVIDAD

ENZIMÁTICAENZIMÁTICA

Otros enzimas pasan de una forma menos activa a otra más activa uniéndose covalentemente a un grupo químico de pequeño tamaño como el Pi o el AMP.

También se da el caso inverso, en el que un enzima muy activo se desactiva al liberar algún grupo químico. En las enzimas de las vías degradativas del metabolismo, la forma fosforilada es más activa que la no fosforilada, mientras que en las vías biosintéticas ocurre lo contrario.

La activación de una proteína por fosforilación.La activación de una proteína por fosforilación.

Elementos de la

reacción

El enzima no fosforilado es inactivo

El enzima fosforilado es

activo

ZIMOGENOSZIMOGENOS

DORIS GIRON CHAVANÁ

ZIMOGENOS ZIMOGENOS Ciertas proteínas se fabrican y secretan en forma Ciertas proteínas se fabrican y secretan en forma de proteínas inactivas conocidas como de proteínas inactivas conocidas como proproteinas. Cuando estas son enzimas las proproteinas. Cuando estas son enzimas las proproteinas correspondientes se llaman proproteinas correspondientes se llaman proenzimas o zimogenos.proenzimas o zimogenos.

¿cuál es la razon de que ciertas proteínas se ¿cuál es la razon de que ciertas proteínas se secreten como variante inactiva? secreten como variante inactiva?

Para que sirvan de reserva y faciliten su Para que sirvan de reserva y faciliten su movilización rápida en respuesta a una demanda movilización rápida en respuesta a una demanda fisiológica o fisiopatologicafisiológica o fisiopatologica

ACTIVACION COVALENTE DE ACTIVACION COVALENTE DE ZIMOGENOSZIMOGENOS

Los ejemplos clásicas son las enzimas pepsina,tripsina y Los ejemplos clásicas son las enzimas pepsina,tripsina y quimotripsina que se sintetiza como zimogenos quimotripsina que se sintetiza como zimogenos inactivos: pepsinogeno, tripsinogeno y inactivos: pepsinogeno, tripsinogeno y quimotripsinogeno respectivamente.quimotripsinogeno respectivamente.

pepsinapepsinaPepsinogeno pepsina + peptidosPepsinogeno pepsina + peptidos

enteroquinasaenteroquinasaTripsinogeno tripsina +hexapeptidosTripsinogeno tripsina +hexapeptidos

tripsinatripsinaQuimotripsinogeno quimotripsina + 2 Quimotripsinogeno quimotripsina + 2 dipeptidosdipeptidosEstos zimogenos no ejercen actividad proteolitica Estos zimogenos no ejercen actividad proteolitica mientras estan en el interior de las celulas, generan la mientras estan en el interior de las celulas, generan la forma activa cuando son secretados al trapto forma activa cuando son secretados al trapto gastrointestinal y es irreversible.gastrointestinal y es irreversible.

ISOENZIMASISOENZIMASSon distintas formas enzimáticas que Son distintas formas enzimáticas que catalizan la misma reacción.catalizan la misma reacción.

La principal característica de las La principal característica de las isoenzimas es que deben tener la isoenzimas es que deben tener la misma especificidad de sustrato misma especificidad de sustrato

La técnica que habitualmente se La técnica que habitualmente se emplea para estudiar las isoenzimas es emplea para estudiar las isoenzimas es la electroforesis .la electroforesis .

• Los organismos superiores suelen elaborar varias versiones físicamente distintas de un determinada enzima, cada una de las cuales cataliza la misma reacción.

•  Estos catalizadores proteínicos o isoenzimas surgen por la duplicación de genes.

•  Pueden mostrar diferencias sutiles en propiedades como sensibilidad a factores reguladores particulares o afinidad por el sustrato que las adaptan a tejidos o circunstancias específicos.

ISOENZIMASISOENZIMAS

• Algunos autores opinan que solamente deben considerarse como isoenzimas aquellas formas moleculares que están presentes en el mismo órgano o tejido, que tienen un origen genético similar y actividades catalíticas muy similares.

• Las peroxidasas, las esterasas y las fosfatasas presentan distintas formas moleculares en el mismo órgano o tejido, pero tienen una amplia especificidad de sustrato y pueden tener diferentes orígenes, no se las consideraría como verdaderas isoenzimas.

ISOENZIMAS

LACTATO LACTATO DESHIDROGENASADESHIDROGENASA

LACTATO + NAD LACTATO + NAD + + PIRUVATO + NADH+ PIRUVATO + NADH+ HH++

EXISTEN 5 ISOENZIMAS QUE CATALIZAN ESTA EXISTEN 5 ISOENZIMAS QUE CATALIZAN ESTA REACCION GLOBAL.REACCION GLOBAL. Poseen el mismo peso molecular. Alrededor Poseen el mismo peso molecular. Alrededor 134.000134.000 todas contienen 4 cadenas polipeptidicas todas contienen 4 cadenas polipeptidicas cuyo peso molecular es 33500.cuyo peso molecular es 33500.Todas están constituidas por 5 combinaciones Todas están constituidas por 5 combinaciones diferentes de 2 clases de cadenas diferentes de 2 clases de cadenas polipeptidicas designadas por M y H. polipeptidicas designadas por M y H.

LACTATO DESHIDROGENASALACTATO DESHIDROGENASAMM4 4 M2H MM2H M22HH2 2 MHMH3 3 HH44

CORAZON CORAZON

RIÑON RIÑON

ERITROCITOS ERITROCITOS

CEREBRO CEREBRO

MUSCULO MUSCULO

HIGADO HIGADO

LACTATO DESHIDROGENASA LACTATO DESHIDROGENASA ESTUDIO CINETICO IESTUDIO CINETICO I

El cuidadoso estudio cinetico de los isozimas a El cuidadoso estudio cinetico de los isozimas a demostrado :demostrado :• Difieren en valores de Km y Vmax respecto a Difieren en valores de Km y Vmax respecto a sus sustratos particularmente al piruvato.sus sustratos particularmente al piruvato.•El isozima MEl isozima M44 posee valor relativamente bajo posee valor relativamente bajo de Km para piruvato Vmax elevada en la de Km para piruvato Vmax elevada en la reduccion de piruvato a lactato.reduccion de piruvato a lactato.•El isozima HEl isozima H4 4 posee Km relativamente posee Km relativamente elevada para piruvato y en la reducción Vmax elevada para piruvato y en la reducción Vmax relativamente baja.relativamente baja.•La deshidrogenación del lactato catalizado La deshidrogenación del lactato catalizado por el isozima Hpor el isozima H4 4 es fuertemente inhibida por es fuertemente inhibida por el piruvato.el piruvato.

LACTATO DESHIDROGENASA ESTUDIO LACTATO DESHIDROGENASA ESTUDIO CINETICO IICINETICO II

km para piruvatokm para piruvato

MUSCULO ESQUELETICO PREDOMINA MMUSCULO ESQUELETICO PREDOMINA M44

Y TEJIDOS EMBRIONARIOS Vmax para Y TEJIDOS EMBRIONARIOS Vmax para piruvatopiruvato

Resultado : convierte rápidamente piruvato en lactatoResultado : convierte rápidamente piruvato en lactato

Km para piruvatoKm para piruvato

MUSCULO CARDIACO YMUSCULO CARDIACO Y PREDOMINA H PREDOMINA H44

MUSCULOS ROJOSMUSCULOS ROJOS Vmax al reducir Vmax al reducir piruvato a lactatopiruvato a lactato

Resultado: disminuye formación de lactatoResultado: disminuye formación de lactato

No forman lactato a partir de glucosa. Oxida piruvato a dióxido de No forman lactato a partir de glucosa. Oxida piruvato a dióxido de carbonocarbono

Aeróbicamente sin que se forme lactatoAeróbicamente sin que se forme lactato

y sin oxigeno no serviría esta via para convertir glicógeno a y sin oxigeno no serviría esta via para convertir glicógeno a lactato y obtener energialactato y obtener energia

AYUDA DIAGNOSTICOAYUDA DIAGNOSTICO

YULIANA IVONNE ZEGARRA GARRIDO

DESHIDROGENASA ISOCITRICADESHIDROGENASA ISOCITRICA

Rara vez aumenta en el suero sino Rara vez aumenta en el suero sino existe una enfermedad del higado. existe una enfermedad del higado. Se encuentra elevada en la hepatitis Se encuentra elevada en la hepatitis aguda a a veces en el cancer aguda a a veces en el cancer hepatico metastatico.hepatico metastatico.

AMILASA EN SUEROAMILASA EN SUERO

Se utiliza para evaluar la función del páncreas, Se utiliza para evaluar la función del páncreas, diagnosticar la presencia de enfermedades del diagnosticar la presencia de enfermedades del mismo y para controlar su evolución. También se mismo y para controlar su evolución. También se utiliza para evaluar enfermedades de la vesícula utiliza para evaluar enfermedades de la vesícula biliar (piedras ó litiasis), problemas intestinales, y biliar (piedras ó litiasis), problemas intestinales, y otras enfermedades diversas.otras enfermedades diversas.

La amilasa sérica aparece levada a las 12 horas de La amilasa sérica aparece levada a las 12 horas de una lesión de páncreas para volver a la una lesión de páncreas para volver a la normalidad a las 48 a 72 horas. normalidad a las 48 a 72 horas.

Niveles normales de Amilasa en suero: Niveles normales de Amilasa en suero: de 30 a 220 U/L.de 30 a 220 U/L.

TRANSAMINASA TGPTRANSAMINASA TGP

se utiliza para evaluar problemas o se utiliza para evaluar problemas o alteraciones del hígado. Su elevación alteraciones del hígado. Su elevación es directamente proporcional al daño es directamente proporcional al daño celular y puede servir como celular y puede servir como indicativo de la evolución de la indicativo de la evolución de la enfermedad.enfermedad. VALORES NORMALES: 7 a 33 mU/ml

TRANSAMINASA TGOTRANSAMINASA TGO((Transaminasa glutámico oxalacética, GOT, Transaminasa glutámico oxalacética, GOT,

Aspartato aminotransferasa, AST. )Aspartato aminotransferasa, AST. )

se utiliza para evaluar problemas o alteraciones del hígado. se utiliza para evaluar problemas o alteraciones del hígado. Su elevación es directamente proporcional al daño celular y Su elevación es directamente proporcional al daño celular y puede servir como indicativo de la evolución de la puede servir como indicativo de la evolución de la enfermedad. enfermedad.

También se utiliza como parámetro indicador de lesión También se utiliza como parámetro indicador de lesión cardiaca en el contexto de otros parámetros cardiaca en el contexto de otros parámetros cardiacos(CPK,LDH),como indicador de lesión cardiaca por cardiacos(CPK,LDH),como indicador de lesión cardiaca por un infarto de miocardio. Su valor máximo se alcanza a las un infarto de miocardio. Su valor máximo se alcanza a las 24 horas tras el infarto, y tiende a bajar en 3 a 4 días si la 24 horas tras el infarto, y tiende a bajar en 3 a 4 días si la lesión cardiaca cede. Si persiste elevada es que el infarto lesión cardiaca cede. Si persiste elevada es que el infarto está progresando a peor.está progresando a peor.

VALORES NORMALES: 5 a 32 mU/ml VALORES NORMALES: 5 a 32 mU/ml

se utiliza para evaluar problemas o alteraciones del se utiliza para evaluar problemas o alteraciones del hígado. Es muy sensible, sobre todo, en hígado. Es muy sensible, sobre todo, en problemas de obstrucción de las vías biliares. Es problemas de obstrucción de las vías biliares. Es la enzima más sensible a los problemas hepáticos la enzima más sensible a los problemas hepáticos producidos tumores metastásicos. producidos tumores metastásicos.

VALORES NORMALES:VALORES NORMALES:En adultos40 a 140 U/LEn adultos40 a 140 U/LEn niños menores de 2 años85-235 U/LEn niños menores de 2 años85-235 U/LEn niños entre 2 y 8 años65-120 U/LEn niños entre 2 y 8 años65-120 U/LEn niños entre 9 y 15 años60- 300 U/LEn niños entre 9 y 15 años60- 300 U/LEn adolescentes entre 16 y 21 años30- 200 U/LEn adolescentes entre 16 y 21 años30- 200 U/L

FOSFATASA ALCALINAFOSFATASA ALCALINA

Ornitincarbamil transferasaOrnitincarbamil transferasa

Enzima del ciclo de la formacion de Enzima del ciclo de la formacion de la urea cuyo aumento en el suero es la urea cuyo aumento en el suero es caracteristicos de las afecciones caracteristicos de las afecciones hepaticas.hepaticas.

LIPASALIPASA

La lipasa es una La lipasa es una enzimaenzima secretada por el secretada por el páncreas dentro del intestino delgado, la páncreas dentro del intestino delgado, la cual cataliza la descomposición de los cual cataliza la descomposición de los triglicéridostriglicéridos en ácidos grasos y, como en ácidos grasos y, como sucede con la amilasa, ésta aparece en la sucede con la amilasa, ésta aparece en la sangre después de un daño en las células sangre después de un daño en las células acinosas pancreáticas.acinosas pancreáticas.

Valores normalesValores normales        0 a 160 U/L. Los valores normales pueden 0 a 160 U/L. Los valores normales pueden

variar según el laboratorio.variar según el laboratorio.Nota: U/L = unidades por litro.Nota: U/L = unidades por litro.

Fosfogalactosa uridil transferasaFosfogalactosa uridil transferasa

Enzima que sintetiza el UDP- galactosa Enzima que sintetiza el UDP- galactosa a partir de galactosa 1-P y UDP a partir de galactosa 1-P y UDP glucosa. Cuando falta esta enzima en glucosa. Cuando falta esta enzima en niño no puede metabolizar la niño no puede metabolizar la galactosa que se obtiene a partir de galactosa que se obtiene a partir de la lactosa de la leche.la lactosa de la leche.

Las determinaciones de la actividad de Las determinaciones de la actividad de tripsina en el suero durante las tripsina en el suero durante las enfermedades agudas del pancreas enfermedades agudas del pancreas puede ser un metodo mas sensible y puede ser un metodo mas sensible y seguro que el de la amilasa y liptasa.seguro que el de la amilasa y liptasa.

La determinacion de la colinesterasa La determinacion de la colinesterasa del suero ha demostrado valores del suero ha demostrado valores bajos en las enfermedades bajos en las enfermedades hepaticas, la desnutricion .hepaticas, la desnutricion .

ENFERMEDADES ENFERMEDADES PRODUCIDAS POR PRODUCIDAS POR

ALTERACION DE ENZIMASALTERACION DE ENZIMAS

DISTROFIA MUSCULARDISTROFIA MUSCULARLas enzimas presentes en el músculo en mayor cantidad son la Las enzimas presentes en el músculo en mayor cantidad son la CPK y la aldolasa. Ambas se elevan en sangre en CPK y la aldolasa. Ambas se elevan en sangre en enfermedades musculares debido a la destrucción muscular y a enfermedades musculares debido a la destrucción muscular y a la alteración en la permeabilidad de la membrana. La CPK tiene la alteración en la permeabilidad de la membrana. La CPK tiene tres isoenzimas, de las cuales la CK-MM es la característica del tres isoenzimas, de las cuales la CK-MM es la característica del músculo (CKMB del miocardio, CKBB sistema nervioso central). músculo (CKMB del miocardio, CKBB sistema nervioso central). Además también contiene otras enzimas no específicas, como Además también contiene otras enzimas no específicas, como transaminasas y LDH, que se elevan en enfermedades transaminasas y LDH, que se elevan en enfermedades hepáticas, pero también puede que en las miopatías. Cuando hepáticas, pero también puede que en las miopatías. Cuando hay una gran destrucción muscular, puede aparecer aumento hay una gran destrucción muscular, puede aparecer aumento de la mioglobina en sangre y aparición de mioglobinuria, que de la mioglobina en sangre y aparición de mioglobinuria, que teñirá de oscuro la orina y podrá detectarse por una tira teñirá de oscuro la orina y podrá detectarse por una tira reactiva que detecta el grupo hem (compartido por la Hb y reactiva que detecta el grupo hem (compartido por la Hb y mioglobina) en ausencia de hematuria mioglobina) en ausencia de hematuria

PERFIL HEPATICOPERFIL HEPATICO TRANSAMINASAS (SGOT, SGPT)TRANSAMINASAS (SGOT, SGPT) SGOT: enzima glutamato oxaloacetato deshidrogenasa SGOT: enzima glutamato oxaloacetato deshidrogenasa

y SGPT: enzima glutamato piruvato deshidrogenasa. y SGPT: enzima glutamato piruvato deshidrogenasa. Ambas enzimas se distribuyen en todo el organismo, Ambas enzimas se distribuyen en todo el organismo, siendo la concentración de SGPT más baja que la de siendo la concentración de SGPT más baja que la de SGOT. Sin embargo en el hígado se encuentran en SGOT. Sin embargo en el hígado se encuentran en igual proporción. Un aumento de la actividad de igual proporción. Un aumento de la actividad de estas enzimas es indicador de muerte celular o daño estas enzimas es indicador de muerte celular o daño severo. En los casos en que hay un alza de actividad severo. En los casos en que hay un alza de actividad de SGOT, también es concomitante un alza de SGPT.de SGOT, también es concomitante un alza de SGPT.

Valores de referencia:Valores de referencia:SGTP hombres hasta 40 U/L; mujeres hasta 31 U/L SGTP hombres hasta 40 U/L; mujeres hasta 31 U/L

(37ºC)*(37ºC)*SGOT hombres hasta 37 U/L; mujeres hasta 31 U/L SGOT hombres hasta 37 U/L; mujeres hasta 31 U/L

(37ºC)*(37ºC)*

Fosfatasa AlcalinaFosfatasa Alcalina: : enzima que está en altas concentraciones en hígado, enzima que está en altas concentraciones en hígado,

huesos, intestino. El valor de la fosfatasa alcalina huesos, intestino. El valor de la fosfatasa alcalina se ve aumentado en la enfermedad colestásica.se ve aumentado en la enfermedad colestásica.

Valores de referencia:Valores de referencia:Adultos 18-85 años 18-63 U/L (25ºC); Niños hasta Adultos 18-85 años 18-63 U/L (25ºC); Niños hasta 150 U/L (25ºC).*150 U/L (25ºC).*

Fosfatasa ÁcidaFosfatasa Ácida: : la próstata tiene altas concentraciones de fosfatasa la próstata tiene altas concentraciones de fosfatasa

ácida.ácida.Trascendencia clínica: útil en el diagnóstico y Trascendencia clínica: útil en el diagnóstico y

monitoreo del carcinoma prostático invasivo y monitoreo del carcinoma prostático invasivo y metastásico.metastásico.

gamma -Glutamil transpeptidasa (g -GT):gamma -Glutamil transpeptidasa (g -GT):se encuentra en altas concentraciones en tejidos se encuentra en altas concentraciones en tejidos

secretores como hígado, tracto biliar, riñón y secretores como hígado, tracto biliar, riñón y páncreas. Su función fisiológica es el transporte páncreas. Su función fisiológica es el transporte de aminoácidos al interior celular y se encuentra de aminoácidos al interior celular y se encuentra en mayor cantidad en el riñon.en mayor cantidad en el riñon.

Valores de Referencia: 6-28 U/L (25ºC)*Valores de Referencia: 6-28 U/L (25ºC)*

alfa - amilasa:alfa - amilasa:se secreta en grandes cantidades en páncreas y se secreta en grandes cantidades en páncreas y

glándulas salivales y muy poco en otros tejidos.glándulas salivales y muy poco en otros tejidos.Valores de referencia:Valores de referencia:Suero: 50-308 U/L ; Orina 143/2325 U/L*Suero: 50-308 U/L ; Orina 143/2325 U/L*

Lactato deshidrogenasa (LDH):Lactato deshidrogenasa (LDH):

la LDH es un tetrámero de masa molecular 135 kda la LDH es un tetrámero de masa molecular 135 kda compuesto de 4 cadenas polipeptídicas, cada compuesto de 4 cadenas polipeptídicas, cada cadena puede ser de uno de los dos tipos M o H. cadena puede ser de uno de los dos tipos M o H. Las combinaciones de estos dos tipos de Las combinaciones de estos dos tipos de subunidades dan origen a 5 isoenzimas (H4, H3M, subunidades dan origen a 5 isoenzimas (H4, H3M, H2M2, HM3 y M4). La actividad total de LDH H2M2, HM3 y M4). La actividad total de LDH corresponde a la forma combinada de las corresponde a la forma combinada de las isoenzimas de LDH.isoenzimas de LDH.

Valores de referencia: 150-450 U/L (37ºC)*Valores de referencia: 150-450 U/L (37ºC)*

Perfil cardiacoPerfil cardiaco::

Determinación de CPK y CK-MB, para Determinación de CPK y CK-MB, para evaluar el posible daño infligido al evaluar el posible daño infligido al corazón, especialmente en aquellos corazón, especialmente en aquellos casos en que la muerte se acompaño casos en que la muerte se acompaño de traumatismo torácico o bien de traumatismo torácico o bien parada cardiaca y masaje cardiaco parada cardiaca y masaje cardiaco con restablecimiento de la función con restablecimiento de la función cardiaca.cardiaca.

Perfil pancreáticoPerfil pancreático: :

Determinación de glicemia y amilasa Determinación de glicemia y amilasa serica y especialmente de la lipasa serica y especialmente de la lipasa serica para evaluación de la serica para evaluación de la viabilidad del páncreas para viabilidad del páncreas para trasplante. Los niveles de lipasa no trasplante. Los niveles de lipasa no se suelen afectar en situación de se suelen afectar en situación de muerte encefálica, pero sí los de muerte encefálica, pero sí los de glucemia y amilasa. glucemia y amilasa.

CONCLUSIONCONCLUSIONNuestro organismo requiere en si de muchos factores que Nuestro organismo requiere en si de muchos factores que

mantengan la homeostasis(normal funcionamiento de mantengan la homeostasis(normal funcionamiento de nuestro cuerpo o equilibrio) y uno de esos factores son nuestro cuerpo o equilibrio) y uno de esos factores son las enzimas reguladoras las cuales cumplen una función las enzimas reguladoras las cuales cumplen una función muy importante en la síntesis de carbohidratos, lípidos , muy importante en la síntesis de carbohidratos, lípidos , proteínas esenciales para el buen funcionamiento de proteínas esenciales para el buen funcionamiento de nuestro cuerpo, es por eso que cuando se afecta este nuestro cuerpo, es por eso que cuando se afecta este equilibrio por una enfermedad como la muscular en el equilibrio por una enfermedad como la muscular en el ejemplo empleado se altera el numero de enzimas ejemplo empleado se altera el numero de enzimas reguladoras y su funcionamiento, ahora el hallazgo del reguladoras y su funcionamiento, ahora el hallazgo del numero anormal de estas enzimas reguladoras nos numero anormal de estas enzimas reguladoras nos ayudaran en el diagnostico de la enfermedad pues nos ayudaran en el diagnostico de la enfermedad pues nos indicaran cual es el órgano afectado claro aparte de la indicaran cual es el órgano afectado claro aparte de la clínica respectiva que el medico hará en su examen clínica respectiva que el medico hará en su examen clínico.Es por eso que cuando se sospecha de alguna clínico.Es por eso que cuando se sospecha de alguna enfermedad en los análisis respectivos se piden por enfermedad en los análisis respectivos se piden por ejemplo transaminasas para ver como esta el número y ejemplo transaminasas para ver como esta el número y determinar si es que la enfermedad produce una determinar si es que la enfermedad produce una afección en las transaminasas y entonces esto ayudara afección en las transaminasas y entonces esto ayudara a diagnosticar que el problema es regular nuevamente a diagnosticar que el problema es regular nuevamente la cantidad y el buen funcionamiento de esa enzima.la cantidad y el buen funcionamiento de esa enzima.

CONCLUSIONES

Desempeña un papel indispensable en la homeostasis , en la estababilización de la acividad metabólica equilibrada y productiva.En la determinación de la cronometría y los procesos de larga duración como la división y diferenciación celular que afectan al desarrollo del organismo.La disfunción de estos mecanismos resultantes de la cción de gentes patógenos o de mutaciones participan en el inicio de muchas variantes de cáncer , en la diabetes ; así también en la fibrosis quística y la enfermedad de Alzheimer.Los transtornos de la actividad enzimática puede ejercer efectos scundarios sobre el metabolismo celular y luego a largo plazo en la expresión génica.

CONCLUSIONES

Las enzimas son indispensables para catalizar los cambios fisicos y químicos en el interior de la célula.Por ello la regulación de la actividad enzimática es el elemento principal para entender la dinámica de la regulacón de las células normales, así como las disfunciones vinculadas con la enfermedad.Cuando hablamos de cambios enérgeticos que acompañan a las reacciones bioquímicas hacemos referencia a lo que llamamos BIOENERGÉTICA

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