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Caractersticas generalesCaractersticas generales

Cintica qumicaCintica qumica

NomenclaturaNomenclatura

Centro activoCentro activo

CofactoresCofactores

Factores que modifican la actividad enzimticaFactores que modifican la actividad enzimtica

Cintica enzimticaCintica enzimtica

Inhibidores enzimticosInhibidores enzimticos

Las enzimas sricas en el diagnostico clnicoLas enzimas sricas en el diagnostico clnico

1

ESTRUCTURA DE LA TRIOSAFOSFATO ISOMERASA ESTRUCTURA DE LA TRIOSAFOSFATO ISOMERASA

eficiente enzima involucrada en la va eficiente enzima involucrada en la va glucolticaglucoltica. .

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La buena salud exige no slo que se produzcan reacciones qumicas sino que

sucedan a

velocidades adecuadascompatibles con la vida.

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SON CATALIZADORES BIOLGICOS=> Las enzimas aceleran

la velocidad de la reaccin qumica

en presencia de ENZIMAS ocurren a velocidades compatibles con la vida

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Estructura qumica:

la mayora son protenas

una minora son molculas de ARN

Una enzima puede estar formada por:

- una sola cadena polipeptdica,

- por varias subunidades

- o formar parte de un complejo multienzimtico

Son indispensables para la vida

Son eficaces catalizadores

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Velocidad de reaccin: aumenta o disminuye?aumenta o disminuye?

Energa de activacin aumenta o disminuye?aumenta o disminuye?

Cambio neto de energa se modifica o no se modifica?se modifica o no se modifica?

Modifican el equilibrio de la reaccin s o no?s o no?

Forman parte de los productos finales s o no?s o no?

Son reutilizables s o no?s o no?

2) qu caractersticas de las enzimas permiten 2) qu caractersticas de las enzimas permiten afirmar que son CATALIZADORES BIOLGICOS? afirmar que son CATALIZADORES BIOLGICOS?

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Velocidad de una reaccin qumica se puedeVelocidad de una reaccin qumica se puede

medir como:medir como:

a)a) Velocidad de formacin de sus productosVelocidad de formacin de sus productos

b)b) Velocidad de consumo de sus reactivosVelocidad de consumo de sus reactivos

Nmero de orden

Vr = k nReactantes

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velocidad de reaccin = constante x velocidad de reaccin = constante x [[reactivosreactivos]]nn

donde donde n es el orden de la reaccin es el orden de la reaccin

Si n = 0 Si n = 0 ------ reaccin independiente de la reaccin independiente de la concentracin de Rvosconcentracin de Rvos

Si n = 1 Si n = 1 ------ reaccin de primer orden: reaccin de primer orden:

VVrr = k. [A]= k. [A]

Si n = 2 Si n = 2 ------ reaccin de segundo orden: reaccin de segundo orden:

VVrr = k. [A] [B] = k [A]= k. [A] [B] = k [A]22

Vr = k nReactantes

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En una reaccin de primer orden En una reaccin de primer orden

y en el estado de equilibrio qumico y en el estado de equilibrio qumico

las velocidades de reacciones directa e inversa las velocidades de reacciones directa e inversa

son exactamente iguales son exactamente iguales

kk11 [A] = k [A] = k --11 [B][B]

A B

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las velocidades de reacciones directa e inversa las velocidades de reacciones directa e inversa son exactamente iguales son exactamente iguales

kk11 [A] = k [A] = k --11 [B][B]10

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Es el valor mnimo de energa de colisin

necesaria para que ocurra la reaccin

Concentracin de los reactivosConcentracin de los reactivos

Temperatura de reaccinTemperatura de reaccin

Concentracin y/o rea de superficie del catalizador Concentracin y/o rea de superficie del catalizador 11

Producto = COProducto = CO22 + H+ H22OO

Estado Estado activadoactivado

Ea

sustratosustrato

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3) Marque en el grfico:

a) curva correspondiente a la reaccin en presencia y en ausencia de catalizador,

b) energa de activacin de ambas reacciones,

c) variacin de la energa libre en cada caso

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Las enzimas no forman parte de los productos finales ni se desgastan en el proceso: SON REUTILIZABLES 14

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Alta especificidad Alta especificidad

Elevado poder catalticoElevado poder cataltico

Alta eficienciaAlta eficiencia

No No sufren modificaciones qumicas durante sufren modificaciones qumicas durante la catlisisla catlisis

... Adems de las caractersticas ... Adems de las caractersticas discutidas, hay otras que discutidas, hay otras que aumentan aumentan su valor como catalizadoressu valor como catalizadores::

4) Discuta estas caractersticas15

Nomenclatura histrica

Sistematizacin de la nomenclatura(International enzime comission)

Clasificacin: Oxidorreductasas Transferasas Hidrolasas Liasas Isomerasas Ligasas

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7 residuos del centro cataltico del sitio activo

de la enzima fructosa 2,6 bifosfatasa

Slo algunos de los resduos aminoacdicos

actan como grupos catalticos

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EnzimaEnzima

CENTRO ACTIVO

GRUPOS

CATALTICOS

CENTRO CATALTICO

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el sustrato debe tener una forma adecuada para introducirse e interaccionar con el centro activo

5) Establezca las diferencias entre los modelos de llave-cerradura y acoplamiento inducido postulados para la interaccin enzima-sustrato

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SIMPLES: CONJUGADAS:

Estructura proteica

Estructura proteica+

cofactor

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INORGNICOINORGNICO Levemente unido

In metlico

Firmemente unido( metaloprotenas)

COSUSTRATOORGNICO ORGNICO (Levemente unido,

unin no covalente)Coenzima

GRUPO PROSTTICO

Firmemente unido(Unin covalente)

(protena inactiva)

(activa)

+

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Piruvato carboxilasa

Ejemplo de enzima conjugada

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Algunas vitaminas funcionan como coenzimas y son indispensables para la actividad

de algunas enzimas

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Temperatura

pH (ionizacin)

Concentracin de sustrato

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6) Si una enzima tiene pH ptimo = 7 y T ptima = 37 C, marque en el grfico la actividad que esperara encontrar para esta enzima a:

- pH = 2- pH = 9- T = 10C - T = 80C

Defina pH y T ptimos. A qu se deben las variaciones observadas en la actividad enzimtica.

actividad actividad enzimticaenzimtica

(%)(%)

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A BC

act

ivid

ad e

nzim

tica

7) Grafique la curva de actividad enzimtica en funcin de la concentracin de sustrato que describa la situacin expuesta abajo. A qu se debe el perfil obtenido.

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Teora general acerca de accin y cintica enzimticaTeora general acerca de accin y cintica enzimtica

L. L. MichaelisMichaelis y M. L. y M. L. MentenMenten (1913)(1913)

Leonor Michaelis Maud Menten31

Teora general acerca de accin y cintica enzimticaTeora general acerca de accin y cintica enzimtica

L. L. MichaelisMichaelis y M. L. y M. L. MentenMenten (1913)(1913)

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Ecuacin de velocidad para las reacciones catalizadas Ecuacin de velocidad para las reacciones catalizadas por enzimas que actan slo sobre un sustratopor enzimas que actan slo sobre un sustrato

hiprbola

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Proteasa del virus del SIDA y

el inhibidor ritonavir 34

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IRREVERSIBLES: - el I se une a la E en forma covalente

- provoca un cambio permanente en su molcula

- prdida definitiva de la actividad

REVERSIBLES:

- Competitiva:

I y S tienen estructura similar

Compiten por el sitio activo

Se desplaza por aumento de [S] - No competitiva:

I puede unirse a E libre o al Complejo E-S

Interfiere la accin de ambos

No se desplaza por aumento de [S] 35

No puede ser tratada por Michaelis - Menten 36

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reversible

por aumento de la [S]

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8) Grafique la curva de Vr en presencia de un INHIBIDOR COMPETITIVO

y explique cmo y por qu se modifican Km y Vmax.

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8) Grafique la curva de Vr en presencia de un INHIBIDOR NO COMPETITIVO

y explique cmo y por qu se modifican Km y Vmax.

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Mltiples procesos metablicos celulares

relacionados entre s

estn controlados en forma precisa

MECANISMOS DE CONTROLESTRICTOS Y ADECUADOS

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REGULACIN A CORTO PLAZO: se modifica la actividad REGULACIN A CORTO PLAZO: se modifica la actividad enzimticaenzimtica

11.. Regulacin alostricaRegulacin alostrica

2.2. Inhibicin por producto finalInhibicin por producto final

3.3. Regulacin por modificacin covalenteRegulacin por modificacin covalente

4. Regulacin por zimgenos4. Regulacin por zimgenos

REGULACIN A LARGO PLAZO: se modifica la cantidad de REGULACIN A LARGO PLAZO: se modifica la cantidad de molculas enzimticasmolculas enzimticas

5.5. Regulacin genticaRegulacin gentica43

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MODULADORES:

- Positivos- Negativos

NO SON MODIFICADOS DURANTE LA REACCIN

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Cambios en la conformacin de la

enzima

Cambios en la afinidad de la enzima por el S

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11

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11 Inhibidores y activadoresalostricos

s

0 2 4 6 8 10 12

Y

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

(+ Inhibidor)

(+ Activador)

(sin efectores)

Act

ivid

ad e

nzi

mtica

Concentracin de S

Sin efectores

Con modulador (+)

Con modulador (-)

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Producto de la Producto de la vava

--

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algn AMINOCIDO de la enzima

Unin covalente a algn grupo qumico

ACTIVACIN O INACTIVACIN DE LA ENZIMA

grupo qumico ms frecuente:

grupo fosfato (P)grupo fosfato (P)

aa enzimticosintervientes: Ser y TrhSer y Trh

33

49

Algunas enzimas se activan al unirse al grupo PO4-3 y se inactivan si lo pierden:

Enzima A + Enzima A + Enzima Enzima A A ~~ PP

(inactiva) (inactiva) (Activa(Activa))

Otras se activan al perder el grupo PO4-3 y se inactivan al ganarlo:

Enzima B ~ P Enzima B ~ P Enzima B +Enzima B +

33

(inactiva)(inactiva) (activa)(activa)50

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Activacin proteoltica del tripsingeno tripsingeno

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inactiva

activa51

ADN ARN Protenas(enzimas)

Un metabolito impide o facilita la transcripcin de una enzima

disminuye la sntesis de la enzima

no se catalizar la reaccin

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Control a nivel Control a nivel del ADN del ADN

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Enzimas presentes en el plasma

ENZIMAS PLASMTICAS FUNCIONALES o ESPECIFICAS

ENZIMAS NOFUNCIONALES

Ej. lipoproteinlipasa, seudocolinesterasa proenzimas de la coagulacin sangunea, etc

Ej. amilasa pancretica, fosfatasa alcalina biliar,fosfatasa cida prosttica, etc

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