Ficha Teórico Hidratos de carbono Química III – Química Biológica 2015.
QUÍMICA BIOLÓGICA LIC. NUTRICIÓN 2015. Área de Química Biológica - Universidad Nacional de...
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QUÍMICA BIOLÓGICAQUÍMICA BIOLÓGICA
LIC. NUTRICIÓNLIC. NUTRICIÓN
2015
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Área de Química Biológica - Universidad Nacional de San Luis
Blog para el intercambio de información Blog para el intercambio de información
Licenciatura en BioquímicaFarmaciaBiología MolecularIngeniería en AlimentosAnalista BiológicoOptativo en plantasLicenciatura en NutriciónLicenciatura en QuímicaLicenciatura y Profesorado en Ciencias Biológicas
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PROGRAMA ANALITICO Y/O DE EXAMEN LIC. NUTRICIÓNLIC. NUTRICIÓN QCA. BIOLÓGICAQCA. BIOLÓGICA
.
Tema 1: Introducción a la Bioquímica de la Nutrición. Objeto de estudio. Relación con otras ramas de las ciencias biológicas y de la salud. Compuestos constituyentes de la materia viva. Función de los nutrientes y otros componentes dietéticos en la nutriciónConcepto de Metabolismo. Anabolismo y catabolismo. Vías, ciclos y cascadas metabólicas.
Enzimas. Caracteres generales. Nomenclatura y clasificación. Coenzimas. Cinética enzimática. Factores que afectan la actividad enzimática: temperatura, pH, concentración de enzima y concentración de sustrato. Ecuación de Michaelis-Menten. Inhibición de enzimas, competitiva y no competitiva. Regulación enzimática: compartimentalización, enzimas alostéricas, modificación por unión covalente. Isoenzimas. Zimógenos.
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¿Qué son las Enzimas?¿Qué son las Enzimas?
• Las ENZIMAS son macromoléculas que tienen la capacidad de AUMENTAR LA VELOCIDAD de las reacciones, por ello se denominan catalizadores biológicos
• Catalizador: agente capaz de acelerar una reacción química, sin formar parte de los productos formados, ni desgastarse en el proceso.
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•La mayoría de las ENZIMAS (E) son PROTEÍNAS con la excepción de un pequeño grupo de moléculas de RNA catalítico, llamadas ribozimas.
• La actividad catalítica depende de la integridad de su conformación proteica.
¿Cuál es la naturaleza química de las Enzimas?¿Cuál es la naturaleza química de las Enzimas?
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• Las enzimas deben ser sintetizadas correctamente, con las estructuras proteicas: primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria si la tuviera
• Cualquier alteración de la síntesis de estas proteínas puede llevar a una patología
• A veces estas alteraciones puede A veces estas alteraciones puede solucionarse con cambios en la dietasolucionarse con cambios en la dieta.
• La sustancia sobre las cuales actúan se denominan SUSTRATO
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•Ningún ser vivo puede vivir sin las ENZIMAS
•La mayoría de las reacciones deben ser catalizadas para que ocurran en el tiempo y el
momento que la célula lo requiere.
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Transformación (síntesis) de moléculas de nutrientes simples en moléculas mas complejas, y viceversa (degradación).
Extracción de energía desde combustibles o compuestos degradables por oxidación.
Polimerización de subunidades para formar macromoléculas.
¿Qué funciones tienen las ¿Qué funciones tienen las Enzimas?Enzimas?
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Transformación de moléculas complejas en moléculas simples y viceversa
Ejemplos de transformacionesEjemplos de transformacionesmediadas por Enzimasmediadas por Enzimas
PAN
PAPAS
ARROZ
ALMIDON
GLUCOGENO (GLUCOSA)n
n (GLUCOSA)
ENZIMAS
ENZIMAS
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PANCETA
CHIZITOS
CHORIZOS
GRASAS(TG)
TRIGLICERIDOS
MONOGLICERIDOS
ENZIMAS
ENZIMAS
GLICEROL+3 AC.GRASOS
ENZIMAS
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• Al nombre del sustrato o del producto, se le agrega la terminación ASAASA
Por ejemplo: sacarasa, ureasa, amilasa, etc.
• Por la reacción que catalizan, por ej.: oxidoreductasa, deshidrogenasa, descarboxilasa, etc.
• Otras tienen nombres arbitrarios, como: ptialina salival, pepsina del jugo gástrico, tripsina, etc. • Cada enzima tiene un nombre y un numero asignado por la
Unión Internacional de Bioquímica y Biología Molecular.Por ej.: Lactato deshidrogenasa (EC 1.1.1.27)
¿Cómo se denominan las Enzimas?
Clase - subclase - subsubclase - nº de orden 1 1 1 27
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CLASE DE ENZIMA REACCIÓN QUE CATALIZA Ejemplos
1. OxidorreductasasReacciones de óxido-
reducciónLactato deshidrogenasa
2. Transferasas
La transferencia de un grupo de átomos, como amina,
carboxilo, carbonilo, metilo, desde un sustrato
considerado donante, a otro compuesto aceptor
Aminotranferasas
Hexoquinasa
3. HidrolasasLa ruptura de enlaces C-O, C-N, C-S y O-P por adición
de aguafosfatasas, disacaridasas
4. Liasas
La ruptura de uniones C-C, C-S y C-N de la molécula de
sustrato, por un proceso distinto al de hidrólisis
Aldolasa
5. IsomerasasLa interconversión de
isómeros ópticos, geométricos o de posición
Fosfotriosa isomerasa.
6. Ligasas o sintetasas
La formación de enlaces entre C y O, S y N acoplada a
la hidrólisis de fosfatos de alta energía.
Piruvato carboxilasa.
¿Cómo se clasifican las enzimas?-Según la reacción que catalizan-
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¿Cómo se clasifican las enzimas?-Según la reacción que catalizan-
1-OXIDORREDUCTASAS1-OXIDORREDUCTASAS
2-TRANSFERASAS2-TRANSFERASAS
Alcohol deshidrogenasa
(EC 1.1.1.1)
Hexoquinasa
(EC 2.7.1.2)
Clase - subclase - subsubclase - nº de orden
Lactato 1 1 1 27
deshidrogenasa
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4. 4. LIASASLIASAS
5. 5. ISOMERASASISOMERASAS
6. 6. LIGASASLIGASAS
Piruvato descarboxilasa
(EC 4.1.1.1)
Fumarasa ó malato isomerasa
(EC 5.2.1.1)
Piruvato carboxilasa
(EC 6.4.1.1)
3. HIDROLASAS3. HIDROLASAS
Carboxipeptidasa A
(EC 3.4.17.1)
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ESTRUCTURA TERCIARIA Y CUATERNARIA
SITIO DE UNION AL SUSTRATO: SITIO ACTIVO Uniones no Covalentes: Puente de hidrógeno
Hidrofóbicas Electrostáticas
NECESITAN DE FACTORES NO ENZIMATICOS: inorgánicos (Metales) y orgánicos (Coenzimas)
ESPECIFICIDAD DE SUSTRATO. Estereoespecificidad y especificidad geométrica.
SON REGULABLES: su actividad, su degradación y la síntesis de la proteína-enzima.
Características de las Enzimas Características de las Enzimas
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Reacción catalizada por una Enzima
Enzima Producto
E + P
Complejo ES
ES
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ALTA ESPECIFICIDAD
Único sustrato
Ej: Glucoquinasa Glucosa
ESPECIFICIDAD RELATIVA Grupo de sustratos
Ej: Hexoquinasas Hexosas
(Glucosa, Fructosa, Manosa)
ESPECIFICIDAD DE LAS ENZIMAS
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D-Glucosa
Glucoquinasa
GLUCOSA GLUCOSA-6P
ATP ADP- P
Glucoquinasa
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ENZIMA TOTAL
PROTEÍNA(termolábil)
NO PROTEICA(termoestable)
HOLOENZIMA APOENZIMA COENZIMACOENZIMA= +
COMPONENTES DE UNA ENZIMACOMPONENTES DE UNA ENZIMA
COFACTOR COFACTOR ENZIMÁTICOENZIMÁTICO
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Unión débil
Unión fuerte
(covalente)
COFACTOR COFACTOR ENZIMÁTICOENZIMÁTICO
Molécula orgánica No Proteica
IONES Inorgánicos
COENZIMASCOENZIMAS
COENZIMASCOENZIMAS
Fe 2+
Mn 2+
Mg 2+
Zn 2+
GRUPO GRUPO PROSTÉTICOPROSTÉTICO
COENZIMASCOENZIMAS
COENZIMASCOENZIMAS
Transportadores de grupos funcionales
Transportadores de electrones y protones
METALOENZIMASMETALOENZIMAS
VITAMINAS
NUCLEÓTIDOS
BiotinaTiaminaPiridoxal-P
NADFAD
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COENZIMASCOENZIMAS - VITAMINAS
NiacinaNiacina NAD, NADPNAD, NADP Ion Hidruro (:H -)Ion Hidruro (:H -) PDH GADPDH GAD
Riboflavina (Vit.B2)Riboflavina (Vit.B2) FAD, FMNFAD, FMN ElectronesElectrones SDHSDH
Tiamina (Vit. B1)Tiamina (Vit. B1) PP-tiaminaPP-tiamina AldehídosAldehídos PDH, TCPDH, TC
Acido fólicoAcido fólico TH4TH4
Grupos monocarbonadosGrupos monocarbonados
Ser-Tre Deshidrat.
Ser-Tre Deshidrat.
Acido lipoicoAcido lipoico LipoamidaLipoamida Electrones y grupos acilos. Electrones y grupos acilos. PDHPDH
Piridoxina (B6)Piridoxina (B6) P-piridoxalP-piridoxal Transferencia grupos aminosTransferencia grupos aminos
TransaminasasTransaminasas
Acido pantoténicoAcido pantoténico Coenzima ACoenzima A Grupos aciloGrupos acilo TiolasaTiolasa
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Enzimas que requieren Iones Metálicos como COFACTORES
(METALOENZIMAS)
Citocromo oxidasa
Catalasa
Peroxidasa
Fe++ ó Fe+++
Anhidrasa carbónica Zn++
Hexoquinasa
Glucosa-6-fosfatasa
Piruvato quinasa
Mg++
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COMPARTIMENTALIZACION: Diferente localización dentro de la célula (Enzimas mitocondriales, liosomales, citosólicas, de membrana)
SISTEMAS MULTIENZIMATICOS: Enzimas relacionadas, ordenadas espacialmente en una secuencia de reacciones (Ej: Cadena respiratoria).
ENZIMAS MULTIFUNCIONALES: Una enzima que presenta distintos sitios catalíticos que catalizan deferentes reacciones (Ej: Acido graso
DISTRIBUCIÓN DE LAS ENZIMASDISTRIBUCIÓN DE LAS ENZIMAS