Enzimas

Tema 6. ENZIMAS. Clasificación. Principios de la catálisis enzimática. Energía de activación. Velocidad de reacción y equilibrio de reacción. Cinética enzimática: ecuación de MichaelisMenten. Ecuación de los dobles recíprocos. Inhibición enzimática. Tipos de inhibición. Mecanismos de regulación de la actividad enzimática: alosterismo, modificación covalente, proenzimas. IsoenzimasBIOQUÍMICA-1º de Medicina Dpto. Biología Molecular Jesús Navas

ENZIMAS
• Catalizadores de las reacciones biológicas. • La mayoría son proteínas aunque hay moléculas de RNA con actividad catalítica (ribozimas) • Gran poder catalítico • Alto grado de especificidad • Actúan en soluciones acuosas a 37ºC y pH neutro • Su actividad puede regularse • El 25% de los genes humanos codifican enzimas que catalizanreacciones metabólicas.
TEMA 6

2

( ”Lehninger Principles of Biochemistry” 3th.ed. Nelson, DL and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.) TEMA 6

3

IMPORTANCIA DE LOS ENZIMAS
• Cada paso de una vía metabólica está catalizado por un enzima. • La medida de la actividad enzimática en fluidos biológicos o tejidos es importante para el diagnóstico de muchas enfermedades. • Muchas fármacos soninhibidores de la actividad enzimática • Importancia en la industria de alimentación y agricultura.
TEMA 6

4

TEMA 6

5

ENZIMAS: RESEÑA HISTORICA
• • • • • Primera descripción (finales del siglo XVIII) 1850. Estudios de Pasteur 1897. Buchner 1926. Summer cristaliza la ureasa Segunda mitad del siglo XX: se purifican y caracterizan millares de enzimas, lo que ha permitido conocer sumecanismo de acción.
6

TEMA 6

Enzimas. Definiciones: - Cofactor: necesario para la actividad enzimática. Pueden ser iones metálicos o una molécula orgánica, denominada coenzima. Si el cofactor está unido fuertemente al enzima se denomina grupo prostético. - Apoenzima: parte proteica del enzima (no activa) - Holoenzima: apoenzima + cofactor Nomenclatura de los enzimas: SUSTRATO + TIPO DE REACCION +ASA
TEMA 6

7

Un tercio de los enzimas requieren algún ión metálico para catalizar

( ”Lehninger Principles of Biochemistry” 3th.ed. Nelson, DL and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.)33 TEMA 6

8

TEMA 6

9

Muchas vitaminas son cofactores o precursores de cofactores de enzimas

( ”Lehninger Principles of Biochemistry” 3th.ed. Nelson, DL and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.)TEMA 6

10

CLASES DE ENZIMAS

TEMA 6

11

Los enzimas aceleran las reacciones disminuyendo la energía de activación

E + S = ES = E + P
( ”Lehninger Principles of Biochemistry” 3th.ed. Nelson, DL and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.) TEMA 6

12

Los enzimas son estereoespecíficas porque forman varias interacciones entre aminoácidos del centro activo y los distintos grupos delsustrato

TEMA 6

(“Bioquímica”, Mathews and van Holde McGraw-Hill, 1998) 13

El centro activo de los enzimas es complementario al estado de transición de la reacción catalizada

Progreso de la reacción
TEMA 6 ( ”Lehninger Principles of Biochemistry” 3th.ed. Nelson, DL and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.)

14

Encaje inducido

Cambio conformacional inducido por glucosa en lahexoquinasa (Hexoquinasa = ATP:glucosa fosfotransferasa = 2.7.1.1 )

D-Glucosa
TEMA 6

15 ( ”Lehninger Principles of Biochemistry” 3th.ed. Nelson, DL and Cox, M.M. Worth Publishers, 2000.)

TEMA 6

16

La Vmax se alcanza cuando todos los centros activos están ocupados con sustrato

1/2 Vmax

Velocidad inicial

Vmax (S)

Km + (S)
Km
TEMA 6

=Vo

Concentración de sustrato [S]("Biochemistry" 2nd ed. Garrett, R.H. and Grisham, 17 C.M. Saunders College Publishing. 1999.)

Relación entre Vo y [E]
Vo

[E]
TEMA 6

La velocidad inicial es función lineal de la concentración de enzima siempre que la concentración de sustrato sea alta

18

Ecuación de Michaelis-Menten
Vo =

Vmax (S) Km + (S)
K1 K2

E+S
K-1

ES

P

Km =
TEMA 6

K2 + K-1 K1
19...