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BIOQUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
Enzimas: Definición, propiedades cinéticas, mecanismo y clasificación. Ecuación de Michaelis y Menten. Alosterismo
SEMANA 02 PROFESOR: Q.F. OSCAR SANTISTEBAN ROJAS
2012-1

ENZIMAS

Las enzimas son proteínas
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Catalizan reacciones químicas necesarias para la sobrevivencia celular Sin las enzimas los procesos biológicos serían tanlentos que las células no podrían existir. Las enzimas pueden actuar dentro de la célula , fuera de ésta, y en el tubo de ensayo.

E + S ESEP  E + P
E E E E

La enzima disminuye la energía de activación
Sin enzima Con enzima

E+S

• La Ea de la hidrólisis de la urea baja de 30 a 11 kcal/mol con la acción de las enzimas, acelerando la reacción 1014 x
• El aumento de temperaturanecesario para producir la reacción no catalizada seria de 529ºC

E+P
Tiempo de la reacción

Enzima - Catalizador
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Tanto la enzima como el catalizador aceleran la velocidad de una reacción química. Una enzima puede transformar 1000 moléculas de sustrato/ segundo Las enzimas tienen 3 propiedades que los catalizadores NO tienen

• • •

Especificidad por el sustrato Se inactivan pordesnaturación Pueden ser reguladas

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Las enzimas se unen a los reactivos (sustratos) reduciendo la energía de activación Cada enzima tiene una forma única con un sitio o centro activo en el que se une al sustrato Después de la reacción, enzimas y productos se separan. Las moléculas enzimáticas no han cambiado después de participar en la reacción

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Las enzimas cumplen supapel catalítico gracias a: • Fijación estereoquímicamente complementaria del substrato • Transformación catalítica del mismo

En ambas funciones participan:
• Cadenas laterales de los aminoácidos • Grupos o moléculas no proteicas:  Grupos prostéticos  Iones metálicos  Cofactores

Los siguientes hechos:  Especificidad de la reacción enzimática  Carácter heterogéneo de la catálisisenzimática

Nos llevan a postular la existencia de un Centro Activo en la molécula de enzima, capaz de: Fijar específicamente al substrato  Transformarlo catalíticamente.
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Enzima

Sustrato
Sitio activo

La unión del sustrato es muy específica
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Complementariedad geométrica
Complementariedad iónicas Modelos: de cargas, uniones

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Encaje inducido Llave – cerradura.Estado de transición

Teorías de la acción enzimática, 1
Modelo de Llave y Cerradura (Emil Fischer)

Substrato y enzima se acoplan de forma estereospecífica, de la misma manera que una llave se ajusta a su cerradura. Modelo aceptado durante mucho tiempo; hoy se considera insuficiente al no explicar algunos fenómenos de la inhibición enzimática

Teorías de la acción enzimática, 2
Modelode Ajuste Inducido (Koshland) Tanto la enzima como el substrato sufren una alteración en su estructura por el hecho físico de la unión. Está mucho más de acuerdo con todos los datos experimentales conocidos hasta el momento.

Teorías de la acción enzimática, 3
Estabilización del Estado de Transición La teoría del Ajuste Inducido se amplía en la actualidad definiendo la acción enzimática comoSegún lo cual, el Centro Activo enzimático es en realidad complementario no al substrato o al producto, sino al estado de transición entre ambos.

Una enzima puede unir dos sustratos en su sitio activo

Clasificación y nomenclatura de enzimas

Clasificación y nomenclatura
Nombre sistemático: Grupo transferido

ATP: hexosa fosfotransferasa
Donador Aceptor Tipo de reacción catalizadaGrupos químicos Enzimas Subgrupo

Número Enzyme Commission: Enzyme Comission

EC 2.7.1.1
Grupo

Nombre común (sustrato+”asa”): Hexokinasa

Clasificación y nomenclatura
Clasificación de enzimas por Grupos

EC 1.x  Oxidorreductasas EC 2.x  Transferasas EC 3.x  Hidrolasas EC 4.x  Liasas EC 5.x  Isomerasas EC 6.x  Ligasas

Clasificación y nomenclatura
Grupo 1: Oxidorreductasas...