EnzimologíaEnzimología

BIOQUÍMICABIOQUÍMICA

EnzimologíaEnzimología

Generalidades. Generalidades. Clasificación. Clasificación. Modo de acción de las enzimas. Modo de acción de las enzimas. Cinética de las reacciones simples Cinética de las reacciones simples

catalizadas por enzimas. Ecuación de catalizadas por enzimas. Ecuación de Michaelis-Menten. Michaelis-Menten.

Actividad enzimática. Unidades. Actividad enzimática. Unidades. Cuantificación de la actividad enzimática.Cuantificación de la actividad enzimática.

Coenzimas. Coenzimas. Factores que afectan la cinética enzimática. Factores que afectan la cinética enzimática.

Inhibidores enzimáticos. Inhibidores enzimáticos. Regulación de la catálisis enzimática. Regulación de la catálisis enzimática.

Las enzimas son:Las enzimas son:

Las enzimas son proteínas altamente Las enzimas son proteínas altamente especializadas. Función: catálisis (o regulación especializadas. Función: catálisis (o regulación de la velocidad) de las reacciones químicas en de la velocidad) de las reacciones químicas en los seres vivos.los seres vivos.

E + P E + P E + E + S S

[[ESES]]

Las enzimas son proteínas* que catalizan Las enzimas son proteínas* que catalizan reacciones químicasreacciones químicas

Muchas reacciones requerirían condiciones extremas de Muchas reacciones requerirían condiciones extremas de presión, temperatura o pH sin catalizador, pero ocurren presión, temperatura o pH sin catalizador, pero ocurren en condiciones fisiológicas con enzimas. en condiciones fisiológicas con enzimas.

Ej. Glc ----> COEj. Glc ----> CO22 + H + H22O en un calorímetro = O en un calorímetro = ØØ

* En su mayoría son proteínas, hay ARN con capacidad * En su mayoría son proteínas, hay ARN con capacidad catalítica (ribozimas)catalítica (ribozimas)

Las enz. aceleran a 1010 a 1014 veces más rápido que las reacciones no cataliza das.

Ureasa en orina = 1014 (significa que una reacción que catalizada toma 1 segundo podría tomar 3 millones de años sin

estar catalizada).

Las proteínas enzimáticas están formadas por una gran cantidad de aminoácidos (AA), que cumplen funciones diferenciadas:

No esenciales, estructurales, de unión y catalíticas.

•Los AA no esenciales pueden ser reemplazados y, en algunos casos, eliminados sin pérdida significativa en la función o conformación de una enzima.

•Los AA estructurales = conforma ción de la enzima, "forman su esqueleto".

•Los AA de unión = asociación entre la enzima y el sustrato.

•Los AA catalíticos = transformación del sustrato.

Estructura de una enzima

Aspectos generales de las Aspectos generales de las enzimasenzimas

Las enzimas son Las enzimas son catalizadores catalizadores específicosespecíficos: cada enzima cataliza un : cada enzima cataliza un solo tipo de reacción y casi siempre solo tipo de reacción y casi siempre actúa sobre actúa sobre – un un único sustratoúnico sustrato o o – un grupo muy reducidoun grupo muy reducido de ellos. de ellos.

Sustrato: sustancia sobre la que actúa la enzimaSustrato: sustancia sobre la que actúa la enzima

Especificidad de función de las enzimas

En toda reacción química se produce la transformación de una sustancia inicial, denominada sustrato (S), en una sustancia final o producto (P), según la siguiente notación:

Mecanismo de la reacción enzimática

Enzima y su sustrato

Unión al centro activo

Formación de productos

E + S E + S ES ES E + E + P P

Complejo enzima-sustratoComplejo enzima-sustrato

Reacción catalizada por una Reacción catalizada por una enzima:enzima:

centro activocentro activo región concreta de la enzima donde el sustrato región concreta de la enzima donde el sustrato se unese une

un un sitio de uniónsitio de unión formado por los aminoácidos que formado por los aminoácidos que están en contacto directo con el sustrato y están en contacto directo con el sustrato y

un un sitio catalíticositio catalítico, formado por los aminoácidos , formado por los aminoácidos directamente implicados en el mecanismo de la directamente implicados en el mecanismo de la reacciónreacción

El El centro activocentro activo comprendecomprende

Centro activo: Es el sitio donde están los AA de unión al SS y los AA que median el efecto catalítico de la enzima. (uniones intermoleculares de la enzima c/el S en una orientación tal que encajan correctamente, como las piezas en un rompecabezas).

Sitio de unión: Sitio de unión: es el que le da la especificidad a la enzima

Sitio Sitio

catalíticcatalíticoo

El sustrato El sustrato se unese une a la enzima luego se inicia la a la enzima luego se inicia la catálisiscatálisis

NomenclaturaNomenclatura

Hay varias formas de nombrar Hay varias formas de nombrar una enzima:una enzima:

nombres particulares nombres particulares nombre sistemático nombre sistemático código de la comisión de código de la comisión de

enzimas enzimas (EC = (EC = Enzyme Enzyme

ComissionComission) de la UIB) de la UIB

Nomenclatura: Nomenclatura:

nombres particularesnombres particulares Antiguamente, los enzimas recibían Antiguamente, los enzimas recibían nombres nombres

particularesparticulares, asignados por su descubridor. , asignados por su descubridor.

Ejemplos: Ejemplos: amilasaamilasa (hidrolisa el almidón) glucoquinasa Glc + ATP Glc-6P + ADP

Al ir aumentando el número de enzimas Al ir aumentando el número de enzimas conocidas, se hizo conocidas, se hizo necesaria una nomenclatura necesaria una nomenclatura sistemáticasistemática que informara sobre la acción que informara sobre la acción específica de cada enzima y los sustratos sobre específica de cada enzima y los sustratos sobre los que actuaba. los que actuaba.

Nomenclatura: Nomenclatura: nombre sistemáticonombre sistemático

Consta actualmente de 3 partesConsta actualmente de 3 partes: : el sustrato preferenteel sustrato preferente el tipo de reacción catalizadael tipo de reacción catalizada terminación "asa"terminación "asa"

ejemplo: la ejemplo: la glucoquinasaglucoquinasa ATP:glucosa fosfo transferasaATP:glucosa fosfo transferasa Glc + ATP Glc-6P + ADP

Comisión de EnzimasComisión de EnzimasNomenclatura: __.__.__.__.Nomenclatura: __.__.__.__.

El nombre es identificado por un El nombre es identificado por un código numéricocódigo numérico::

encabezado por encabezado por las letras las letras ECEC ( (enzyme enzyme commissioncommission))

seguidas de cuatro números separados por puntos. . – el el primer númeroprimer número indica a cual de las indica a cual de las seis clasesseis clases

pertenece la enzima, pertenece la enzima, – el el segundosegundo se refiere a distintas se refiere a distintas subclasessubclases

dentro de cada grupo, dentro de cada grupo, – el el tercerotercero y el y el cuartocuarto se refieren a los se refieren a los grupos grupos

químicos específicosquímicos específicos que intervienen en la que intervienen en la reacción y el nº de orden en la lista.reacción y el nº de orden en la lista.

ClasesClases

1.1. Óxido-Óxido-reductasasreductasas

2.2. TransferasasTransferasas

3.3. HidrolasasHidrolasas

4.4. LiasasLiasas

5.5. IsomerasasIsomerasas

6.6. LigasasLigasas

Clasificación y Clasificación y Nomenclatura: Nomenclatura:

Comisión de Comisión de EnzimasEnzimas

EC 2.EC 2.77..11..22..

22: transferasa: transferasa

77: fosfotransferasa: fosfotransferasa

11: el aceptor es un grupo OH : el aceptor es un grupo OH

22: es un OH de la D-glucosa el que acepta el : es un OH de la D-glucosa el que acepta el grupo fosfato.grupo fosfato.

Nomenclatura: Nomenclatura: Comisión de EnzimasComisión de Enzimas

Ej.: la ATP:glucosa Ej.: la ATP:glucosa fosfotransferasa fosfotransferasa

(glucoquinasa) (glucoquinasa) Glc + ATP Glc-6P + ADP

GlucoquinasaGlucoquinasa

Creatin fosfo quinasaCreatin fosfo quinasa

Dímero: M (músculo) – B (cerebro) Dímero: M (músculo) – B (cerebro) separables por electoforesis (método separables por electoforesis (método de estudio)de estudio)

Cerebro = BB (CPK1 - rápida)Cerebro = BB (CPK1 - rápida) Músculo esquelético= MM (CPK3 - Músculo esquelético= MM (CPK3 -

lenta)lenta) Corazón = MB (CPK2 - intermedia) h. Corazón = MB (CPK2 - intermedia) h.

6% de la CPK total = 10-50 UI/L a 30ºC.6% de la CPK total = 10-50 UI/L a 30ºC.

Clasificación de Clasificación de enzimasenzimas

CK o CPK = CK o CPK = EC 2.7.3.2: Creatina kinasa

ClasesClasesSubclasesSubclasesSubsubclasesSubsubclasesOrdenOrdenWikiWiki

CPK o CKCPK o CK

FosfocreatinaFosfocreatina

ATP + Creatina ATP + Creatina (Ác. Alfa-metil guanido-(Ác. Alfa-metil guanido-acético)acético)

ADADPP

HOHO33P-P-CH3

Lactato deshidrogenasa ó Lactato deshidrogenasa ó LDHLDH

Tetramérica c/2 subunidades distintas: Tetramérica c/2 subunidades distintas: HH de corazón y de corazón y MM de músculo, que se de músculo, que se combinan de 5 formas.combinan de 5 formas.LDH1 – LDH1 – HHHHHHHH – Miocardio y – Miocardio yLDH2 – LDH2 – HHHMHHHM - Miocardio y GR - Miocardio y GRLDH3 - LDH3 - HHMMHHMM – Cerebro y riñón – Cerebro y riñónLDH4 – LDH4 – HMMMHMMM – Hígado y Músc. – Hígado y Músc. Esquel.Esquel.LDH5 – LDH5 – MMMMMMMM – Músculo Esquelético – Músculo Esquelético

Isoenzimas de Amilasa Isoenzimas de Amilasa (AMI)(AMI)

alfa-Amilasaalfa-Amilasa ó ó α-amilasaα-amilasa, , EC EC 3.2.1.1 (1,4-α-D-glucan glucanohidrolasa; 3.2.1.1 (1,4-α-D-glucan glucanohidrolasa; glicogenasa) metaloenzima (dependiente de Ca). glicogenasa) metaloenzima (dependiente de Ca). Corta enlaces glicosídicos alfa-1,4 al azar o at random. En animales es la mayor enzima digestiva y su pH óptimo es 6.7-7.0.En el Hº amilasa salivar y pancreática son alfa-amilasas. Esta forma es también hallada en plantas, hongos y bacterias (Bacillus).

β-Amilasa (EC 3.2.1.2 ) (1,4-α-D-glucan maltohidrolasa; glicogenasa) es también sintetizada por bacterias, hongos y plantas. Cataliza la hidrólisis del segundo enlace α-1,4 glicosídico desde el extremo no reductor, separando 2 unidades de glucosa (maltosa). Presente en semillas y granos de cereales; en muchos microorganismos que degradan el almidón extracelular. Los tejidos animales no contienen β-amilasa, pero puede estar presente en microorganismos del TD. El pH óptimo es 4.0-5.0.

γ-Amilasa (EC 3.2.1.3 ) ó Glucan 1,4-alfa-glucosidasa ó amiloglucosidasa ó Exo-1,4-α-glucosidasa ó glucoamilasa; α-glucosidasa lisosomal; 1,4-α-D-glucan glucohidrolasa.

Rompe los enlaces α(1-6) glicosídicos, como también el último enlace α(1-4)glicosídico del extremo no reductor de amilosa y amilopectina, produciendo glucosa. Es más activa a pH 3.

MODO DE ACCIÓN DE MODO DE ACCIÓN DE LAS ENZIMASLAS ENZIMAS

La acción de los catalizadores consiste en disminuir La acción de los catalizadores consiste en disminuir la Energía de activaciónla Energía de activación

Las enzimas son catalizadores especialmente eficaces, ya Las enzimas son catalizadores especialmente eficaces, ya que disminuyen la Ea aún más que los catalizadores que disminuyen la Ea aún más que los catalizadores inorgánicos. inorgánicos.

Por ej, la descomposición del agua oxigenada (HPor ej, la descomposición del agua oxigenada (H22OO22) puede ) puede ocurrir ocurrir – sin catalizador Esin catalizador Eaa= 18 = 18

Kcal/molKcal/mol– con un catalizador inorgánico (platino) Econ un catalizador inorgánico (platino) Eaa= 12 Kcal/mol= 12 Kcal/mol– con una enzima específica (catalasa) Econ una enzima específica (catalasa) Eaa= 6 Kcal/mol= 6 Kcal/mol

Así, se puede calcular que el Así, se puede calcular que el platino acelera la reacción platino acelera la reacción 20.000 veces20.000 veces, mientras que la , mientras que la catalasa la acelera 370.000 catalasa la acelera 370.000 vecesveces. .

Dos modelos sobre la forma en que el sustrato Dos modelos sobre la forma en que el sustrato se une al centro activo del enzima:se une al centro activo del enzima:el modeloel modelo llave-cerradura llave-cerradura el modelo del el modelo del ajuste inducidoajuste inducido

MODO DE ACCIÓN DE LAS MODO DE ACCIÓN DE LAS ENZIMASENZIMAS

MODELO LLAVE-CERRADURAMODELO LLAVE-CERRADURA

La estructura del sustrato y la del centro activo La estructura del sustrato y la del centro activo son complementariasson complementarias

Este modelo es válido en muchos casos, pero Este modelo es válido en muchos casos, pero no es siempre correcto no es siempre correcto

MODELO DEL AJUSTE INDUCIDO MODELO DEL AJUSTE INDUCIDO

el centro activo adopta la el centro activo adopta la conformaciónconformación idónea sólo en idónea sólo en presencia del sustratopresencia del sustrato. .

La unión del sustrato al centro activo de la enzima La unión del sustrato al centro activo de la enzima desencadena un cambio conformacional que da lugar a desencadena un cambio conformacional que da lugar a la formación del producto. la formación del producto.

Modelos de la interacción E Modelos de la interacción E - S- S

Cofactores - Cofactores - CoenzimasCoenzimas

A veces, una enzima requiere p/su A veces, una enzima requiere p/su función la presencia de sustancias no función la presencia de sustancias no proteicas que colaboran en la catálisis:proteicas que colaboran en la catálisis: Los Los cofactorescofactores. Pueden ser iones . Pueden ser iones inorgánicos como el Feinorgánicos como el Fe++++, Mg, Mg++++, Mn, Mn++++, , ZnZn++++ etc. Casi un tercio de las enzimas etc. Casi un tercio de las enzimas conocidos requieren cofactores. conocidos requieren cofactores.

Cuando el Cuando el cofactor es una molécula cofactor es una molécula orgánicaorgánica se llama se llama coenzimacoenzima. .

Cofactores - Cofactores - CoenzimasCoenzimas Muchas de estas coenzimas se sintetizan a partir Muchas de estas coenzimas se sintetizan a partir

de vitaminas. de vitaminas.

Cuando los cofactores y las coenzimas se Cuando los cofactores y las coenzimas se encuentran unidos covalentemente a la enzima encuentran unidos covalentemente a la enzima se llaman se llaman grupos prostéticosgrupos prostéticos. .

La forma catalíticamente activa de la enzima = La forma catalíticamente activa de la enzima = holoenzima. La parte proteica de una holoenzima holoenzima. La parte proteica de una holoenzima se llama apoenzima (inactiva), de forma que: se llama apoenzima (inactiva), de forma que:

apoenzima + grupo prostético= apoenzima + grupo prostético= holoenzimaholoenzima

Coenzima: NADCoenzima: NAD++

Deriva de la Vitamina BDeriva de la Vitamina B55 (ácido nicotínico)(ácido nicotínico)

Coenzima: Coenzima: FADFAD

FAD forma oxidada

FADH2 forma reducida

Deriva de la Vitamina BDeriva de la Vitamina B22 (flavina) (flavina)

Es grupo prostéticoEs grupo prostético

La La cinética enzimáticacinética enzimática estudia la estudia la velocidad de las reacciones catalizadas velocidad de las reacciones catalizadas por enzimaspor enzimas. .

La La velocidad velocidad de una reacción catalizada por de una reacción catalizada por una enzima una enzima puede medirse con relativa puede medirse con relativa facilidadfacilidad, ya que en muchos casos , ya que en muchos casos no es no es necesario purificar o aislar la enzimanecesario purificar o aislar la enzima. .

Estos estudios proporcionan información Estos estudios proporcionan información directa acerca del directa acerca del mecanismomecanismo de la reacción de la reacción catalítica y de la catalítica y de la especificidadespecificidad de la enzima. de la enzima.

CINÉTICA ENZIMÁTICA CINÉTICA ENZIMÁTICA

CINÉTICA ENZIMÁTICA CINÉTICA ENZIMÁTICA

CINÉTICA ENZIMÁTICA CINÉTICA ENZIMÁTICA

MODELO CINÉTICO DE MODELO CINÉTICO DE MICHAELIS-MENTENMICHAELIS-MENTEN

Finales del siglo XIX: estudios sistemáticos del efecto de la concentración inicial del sustrato s/la actividad enzimática. En 1882 se introdujo el concepto del complejo enzima-sustrato como intermediario del proceso de catálisis enzimática.

En 1913, Leonor Michaelis y Maud Menten desarrollaron esta teoría y propusieron una ecuación de velocidad que explica el comportamiento cinético de las enzimas.

La v de una reacción catalizada por una La v de una reacción catalizada por una enzima puede medirse con relativa enzima puede medirse con relativa facilidad (facilidad (en muchos casos no es necesario purificar en muchos casos no es necesario purificar

o aislar la enzimao aislar la enzima).).

La medida se realiza siempre en:La medida se realiza siempre en:condiciones óptimas condiciones óptimas de pH, temperatura, de pH, temperatura, presencia de cofactores, etc, presencia de cofactores, etc, C/concentraciones saturantes de sustratoC/concentraciones saturantes de sustrato. . En estas condiciones, la velocidad de En estas condiciones, la velocidad de reacción observada es la velocidad reacción observada es la velocidad máxima (Vmáxima (Vmaxmax). ). Se expresa en Se expresa en aparición de los productos o la aparición de los productos o la desaparición de los reactivosdesaparición de los reactivos

MODELO CINÉTICO DE MICHAELIS-MODELO CINÉTICO DE MICHAELIS-MENTENMENTEN

CÁLCULO DE LA CÁLCULO DE LA KKMM Y DE LA Y DE LA VVmamaxx DE UN ENZIMA DE UN ENZIMA

v = vv = v33 = k = k

33 [ES] [ES]       

V = velocidad de la reacción catalizada por la enzima

La representación gráfica de la ecuación de Michaelis-Menten es una hipérbola . La Vmax corresponde al valor máximo al que tiende la curva experimental, y la KM

corresponde a la concentración de sustrato a la cual la velocidad de la reacción es la mitad de la Vmax.

La constante de Michaelis-Menten (La constante de Michaelis-Menten (KKMM) es un ) es un parámetro cinético importante por varias parámetro cinético importante por varias razones:razones:

KKMM = [S] para la cual la velocidad de = [S] para la cual la velocidad de reacción es la mitad de la velocidad reacción es la mitad de la velocidad máxima.máxima.

El valor de KEl valor de KMM da idea de la afinidad de la da idea de la afinidad de la enzima por el sustrato: enzima por el sustrato:

– a a menor Kmenor KMM, , mayor afinidad mayor afinidad del enzima por el del enzima por el sustrato, y sustrato, y

– a a mayor Kmayor KMM, , menor afinidadmenor afinidad. .

Hay enzimas que no obedecen la ecuación de Michaelis-Hay enzimas que no obedecen la ecuación de Michaelis-Menten. Se dice que su cinética Menten. Se dice que su cinética no es Michaelianano es Michaeliana. .

Esto ocurre con las Esto ocurre con las enzimas alostéricasenzimas alostéricas, cuya gráfica , cuya gráfica de v frente a [S] no es una hipérbola, sino una sigmoide de v frente a [S] no es una hipérbola, sino una sigmoide

En la En la cinética sigmoideacinética sigmoidea, pequeñas variaciones en la , pequeñas variaciones en la [S] en una zona crítica (cercana a la KM) se traduce en [S] en una zona crítica (cercana a la KM) se traduce en grandes variaciones en la velocidad de reacción.grandes variaciones en la velocidad de reacción.

Regulación de la actividad Regulación de la actividad enzimáticaenzimática

Como ocurre con toda proteína, la actividad de una enzima depende de factores tales como:

la temperatura,

el pH,

las disoluciones salinas,

los solventes,

los activadores y los inhibidores,

el tiempo de reacción.

Factores que afectan la Factores que afectan la cinética enzimáticacinética enzimática

La actividad puede estar afectada por:La actividad puede estar afectada por:

pH - Temperatura - Fuerza iónica - InhibidorespH - Temperatura - Fuerza iónica - Inhibidores

Efecto el pHEfecto el pH

La mayoría de las enzimas son muy sensibles a los cambios de pH. Desviaciones de pocas décimas del pH óptimo pueden afectar drásticamente su actividad. Por ello, los seres vivos han desarrollado sistemas más o menos complejos para mantener estable el pH intracelular

Variaciones del pH del medio producen cambios en el estado de ionización de algunos grupos de una enzima, afectando su estructura tridimensional y su actividad. El cambio en la ionización de grupos químicos del sitio activo puede alterar el reconocimiento del sustrato o la reactividad de los AA del sitio activo. Todas las enzimas tienen dos valores límites de pH entre los cuales son efectivas, más allá se desnaturaliza y deja de actuar.

Efecto de la TemperaturaEfecto de la Temperatura

Factor temperaturaSi aumenta la temperatura, aumenta la energía cinética de las partículas y su movilidad produciéndose un aumento en el número de colisiones y la velocidad de la transformación. Si la temperatura continúa aumentando, se comienzan a romper unio nes intermoleculares (responsables de la conformación) y, así, comienza a disminuir su actividad. Si la TºC es excesiva, la enzima se desnaturaliza perdiendo totalmente sus propiedades catalíticas.

IrreversiblesIrreversiblesE + I E + I EI EI

se unen fuertemente a la E y el complejo no se se unen fuertemente a la E y el complejo no se disociadisocia

ReversiblesReversiblesE + I E + I ⇄⇄ EI EI

Factores que afectan la cinética Factores que afectan la cinética enzimática: enzimática: INHIBIDORESINHIBIDORES

Ciertas moléculas pueden inhibir la acción catalítica de una enzima: son los inhibidores.

Inhibidores ReversiblesInhibidores Reversibles

Pueden actuar de 3 modos:Pueden actuar de 3 modos: ocupan temporalmente el ocupan temporalmente el centro activo centro activo por por

semejanza estructural con el semejanza estructural con el SS original: original: inhibidor competitivoinhibidor competitivo

Se unen a Se unen a otro sitio otro sitio en la en la EnzEnz y alteran su y alteran su conformación espacial, impidiendo su unión conformación espacial, impidiendo su unión al al SS: : inhibidor no competitivoinhibidor no competitivo

Se unen al Se unen al complejo E-S complejo E-S impidiendo la impidiendo la catálisis del sustrato: catálisis del sustrato: inhibidor inhibidor acompetitivoacompetitivo

Inhibidores ReversiblesInhibidores Reversibles inhibidor competitivoinhibidor competitivo

Inhibidores ReversiblesInhibidores Reversibles inhibidor no competitivoinhibidor no competitivo

Inhibidores ReversiblesInhibidores Reversibles inhibidor acompetitivoinhibidor acompetitivo

SPP

Inhibidores ReversiblesInhibidores Reversibles inhibidor acompetitivoinhibidor acompetitivo

S

II PP

Regulación de la catálisis Regulación de la catálisis enzimáticaenzimática

las las concentraciones del sustrato y concentraciones del sustrato y de los productos finalesde los productos finales

presencia depresencia de inhibidores inhibidores modulación alostéricamodulación alostérica modificación covalentemodificación covalente activación por activación por proteolisisproteolisis

(zimógenos)(zimógenos) isoenzimasisoenzimas

MODULACIÓN ALOSTÉRICA DE MODULACIÓN ALOSTÉRICA DE

LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICALA 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

Enzima alostéricaEnzima alostérica

ACTIVADORES ALOSTÉRICOSACTIVADORES ALOSTÉRICOS

Ciertas sustancias tienden a estabilizar la estabilizar la forma R forma R actuando s/una región de la Enz distinta del centro activo.

Son los llamados moduladores positivos ó moduladores positivos ó activadores alostéricos.

El propio SS es a menudo un modulador positivo.

INHIBIDORES ALOSTÉRICOSINHIBIDORES ALOSTÉRICOS

Las sustancias que favorecen la forma T favorecen la forma T y actúan en lugares distintos del centro activo de la enzima y disminuyen la actividad enzimática: son los moduladores alostéricos negativosmoduladores alostéricos negativos.

Regulación de la actividad Regulación de la actividad enzimática por enzimática por MODIFICACIÓN MODIFICACIÓN COVALENTE COVALENTE

Hay enzimas que pasan de la forma Hay enzimas que pasan de la forma inactiva a la activa inactiva a la activa por unión por unión covalente a un grupo químicocovalente a un grupo químico de pequeño de pequeño tamaño como el tamaño como el PiPi o el o el AMPAMP..

También se da el También se da el caso inverso caso inverso (E activa -> E inactiva)(E activa -> E inactiva)

El enzima no fosforilado es inactivo

El enzima fosforilado es

activo

Regulación de la actividad Regulación de la actividad enzimática por enzimática por ACTIVACIÓN ACTIVACIÓN PROTEOLÍTICA PROTEOLÍTICA

Algunos enzimas no se sintetizan como E activa, sino Algunos enzimas no se sintetizan como E activa, sino como proteínas precursoras sin actividad enzimática. como proteínas precursoras sin actividad enzimática. Estas proteínas se llaman Estas proteínas se llaman proenzimas proenzimas o o zimógenoszimógenos. .

Para activarse, los zimógenos sufren Para activarse, los zimógenos sufren hidrólisishidrólisis que que origina la origina la liberaciónliberación de uno o varios de uno o varios péptidospéptidos. .

El resto de la molécula proteica adopta la El resto de la molécula proteica adopta la conformación y las propiedades de la conformación y las propiedades de la enzima activaenzima activa. .

Ej.: enzimas digestivas se secretan en forma de Ej.: enzimas digestivas se secretan en forma de zimógenos y en el tubo digestivo se convierten en la zimógenos y en el tubo digestivo se convierten en la forma activa. Es el caso de la forma activa. Es el caso de la quimotripsinaquimotripsina, que se , que se sintetiza en forma de sintetiza en forma de quimotripsinógenoquimotripsinógeno

Regulación de la actividad Regulación de la actividad enzimática por ACTIVACIÓN enzimática por ACTIVACIÓN PROTEOLÍTICA PROTEOLÍTICA

REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD

ENZIMÁTICA POR MEDIO DE ENZIMÁTICA POR MEDIO DE ISOENZIMASISOENZIMAS

Algunos enzimas tienen distinta estructura molecular aunque Algunos enzimas tienen distinta estructura molecular aunque su función biológica es similar. Se llaman su función biológica es similar. Se llaman isozimas o isozimas o isoenzimasisoenzimas. .

Estas Estas diferencias de estructura diferencias de estructura se traducen en ligeros se traducen en ligeros cambios en sus cambios en sus propiedadespropiedades, de forma que cada isozima se , de forma que cada isozima se adapta perfectamente a la función que debe realizar. adapta perfectamente a la función que debe realizar.

Así, podemos observar la existencia de isoenzimas en función Así, podemos observar la existencia de isoenzimas en función de:de:– el el tipo de tejidotipo de tejido: Por ejemplo, la lactato deshidrogenasa : Por ejemplo, la lactato deshidrogenasa

presenta isoezimas distintas en músculo y corazón. presenta isoezimas distintas en músculo y corazón.

– el el compartimento celularcompartimento celular donde actúa: Por ejemplo, la malato donde actúa: Por ejemplo, la malato deshidrogenasa del citoplasma es distinta de la de la mitocondria. deshidrogenasa del citoplasma es distinta de la de la mitocondria.

– el el momento concreto del desarrollomomento concreto del desarrollo del individuo. Ej: algunos del individuo. Ej: algunos enzimas de la glicolisis del feto son diferentes de los mismos enzimas de la glicolisis del feto son diferentes de los mismos enzimas en el adulto. enzimas en el adulto.

APOENZIMA