Enzimas

CURSO DE BIOQUÍMICA APLICADA

GENERALIDADES DE MÉTODOS ENZIMÁTICOS

Escuela de Tecnología Médica Universidad de Chile Primera Versión 2007

Propiedades de Enzimas en Solución Acuosa

Conocer las características de los enzimas como reactivos analíticos y la cinética de las reacciones enzimáticas. Tener una visión general de los diferentes métodos enzimáticos de análisis que utilizanenzimas en disolución. Reconocer los problemas que se pueden resolver mediante métodos enzimáticos e Interpretar los resultados obtenidos en los mismos.

Uso de los ENZIMAS en diagnóstico clínico: 1. Unidades enzimáticas: Ul (SI). 2. Muestras biológicas. 3. Importancia clínica. Alteración de la actividad enzimática asociada a un proceso patológico: sangre Daño tisular: » Necrosis del tejido. »Incremento de la permeabilidad. Inducción enzimática. sangre: deficiencia del tejido

CPK – creatina Quinasa LDH – Lactato deshidrogenasa HBDH - α-hidroxibutírico deshidrogenasa

Enzima

Sustrato

ENZIMA

Catalizador de origen biológico y naturaleza proteica, de alto peso molecular y conformación tridimensional característica.
Estructura y conformación: Contiene un centro activo,generalmente situado en un entorno apolar. La actividad catalítica requiere que dicho centro adopte una conformación determinada, mantenida por el resto de la molécula proteica.

Reactividad: Interacción de complementariedad ‘LLAVE- CERRADURA’. La actividad catalítica requiere en general la presencia de cofactores para llevar a cabo la conversión del sustrato.

Proteína no activa

Iones metálicosy/o moléculas

APOENZIMA

+

Cofactores

FMN Complejo catalíticamente activo Glucosa oxidasa

Sustancia orgánica, no proteica fuertemente enlazada (GRUPO PROSTÉTICO) Débilmente enlazados (no estequiométricos) Productos Sustrato (COENZIMA) (estequiométrico)

Fosfato de tiamina descarboxilasas

HOLOENZIMA

NAD+, deshidrogenasa

Sustrato

Características de las enzimas
Elevadaespecificidad Respecto del sustrato convertido Respecto de la reacción catalizada Elevada eficacia catalítica Actividad a bajas concentraciones de enzima y de sustrato Actividad “in vitro”
Reactivos Analíticos

O H+ HO C O O C O + O H

H

Anhidrasa Carbónica knon = 0.14 s-1
t1/2 = 5 segundos

kcat = 106 s-1
t1/2 = 700 nanosegundos

kcat /knon = 7.1 x 106

Reacción

CatalizadorTemperatura (ºC)

Energía í Activación (Kcal/mol)

Descomposición de H2O2

Ninguno Fe2+ Catalasa

20 22 22

18 10 1,7

Clasificación de las Enzimas
www.biochem.ucl.ac.uk/bsm/enzymes (E.C. w.x.y.z) E.C.1.-.-.- Óxido-reductasas Reacciones redox E.C.2.-.-.- Transferasas Nombre sistemático
Transferencia de grupos Donor-aceptor funcionales oxidoreductasa Reacciones de hidrólisis Grupotransferasa Adiciones a dobles enlaces 1.1. >CH-OH 1.2. >C=O 1.3. >C=CH2.1. Grupos de un átomo de C 1.4. >CH-NH2 2.2. Grupos carbonilo 1.5. >CH-NH2.3. Grupos acilo 1.6. NADH, NADPH 2.4. Grupos glucosilo 3.1. Esteres 2.6. Grupos con N 3.2. Enlaces glucosidicos 2.7. Grupos con fosfato 3.4. Enlaces peptídicos 2.8. Grupos con S 4.1. >C=C< 3.5. Otros enlaces C-N 4.2. >C=O 3.6. Anhídridos de ácidos4.3. >C=N5.1. Racemasas 5.2. Cis-trans isomerasas 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. C-O C-S C-N C-C

Nombre sistemático E.C.3.-.-.- Hidrolasas

Donor-aceptor

E.C.4.-.-.- Liasas

E.C.5.-.-.- Isomerasas
Isomerizaciones

E.C.6.-.-.- Ligasas

Formación de enlaces con ruptura de un Pirofosfato en el ATP

Unidades de Concentración de Enzima: Actividad Enzimática
Unidad internacional (I.U.): Cantidad deenzima que cataliza la formación de un μmol de producto por minuto en las condiciones (pH, T…) especificadas. Katal (Kat): Cantidad de enzima que cataliza la transformación de 1 mol de sustrato por segundo en unas condiciones definidas.

1 I.U. = 16,67 nkat; 1 µkat = 60 I.U.
Actividad específica de un preparado: Unidades/mg proteína Concentración de enzima en disolución: mU o µU por L o mL...