Enzimas

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ENZIMAS

CARACTERÍSTICAS GENERALES
 Son los catalizadores de reacciones biológicas.

 Presentan un alto grado de especificidad por sus sustratos, aceleran las reacciones químicas específicas en la célula, no se consumen durante una reacción y funcionan en soluciones acuosas bajo condiciones relativas de fuerza iónica, pH y temperatura.
 La gran mayoría de las enzimas son proteínas,simples o conjugadas, existiendo un pequeño grupo de moléculas de RNAs catalíticos.  Su actividad es regulada por diversos factores y en su mayoría pueden ser estudiadas a través de modelos cinéticos que permiten caracterizarlas.

 La actividad catalítica de una enzima depende de su integridad como ESTRUCTURA NATIVA.  Algunas enzimas requieren de otras moléculas para catalizar una reacción.ENZIMAS

SIN GRUPOS QUÍMICOS ADICIONALES

GRUPO PROSTÉTICO

COFACTORES IONES METÁLICOS (Fe2+, Mg2+, Mn2+, Zn2+)

GRUPOS COMPLEJOS COENZIMAS

HOLOENZIMA: Enzima completa activa junto con su cofactor o coenzima.

APOENZIMA O APOPROTEÍNA: parte proteica de una enzima.

CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS
En general, los nombres de las enzimas se forman añadiendo el sufijo “asa” al nombre dela sustancia en la que actúan.

CATALIZADORES BIOLÓGICOS
 Son catalizadores de reacciones biológicas reutilizables. Catalizador: sustancia que acelera una reacción química sin modificarla.

Toda reacción química que ocurre en un organismo es catalizada por una enzima.

 Las enzimas incrementan las velocidades de reacción por disminución de las energías de activación.  La energía deactivación es una barrera energéticas para la reacción química.

.

Toda reacción implica varias etapas, involucrando la formación y desaparición de especies químicas transientes o intermediarios de la reacción.

E+S

ES

EP

E+P

Sustrato Enzima Complejo enzimaComplejo producto enzima-sustrato

Producto

UNA ENZIMA ES EFECTIVA SI ES COMPLEMENTARIA AL ESTADO DE TRANSICIÓN DE LAREACCIÓN

ESPECIFICIDAD
 Presentan un alto grado de especificidad por sus sustratos, aceleran reacciones químicas específicas. Especificidad: Habilidad de discriminar entre dos moléculas como sustratos.

ENERGÍA DE ENLACE
 Las enzimas usan la energía de enlace (no covalentes) para proporcionar especificidad y producir la catálisis de la reacción.  Tienen 1 o varios sitios denominadossitios o centros activos, donde se une el ligando sobre la que se va realizar la transformación

Sustrato

Enzima

 El ligando y el centro activo interaccionan a través de los no covalentes entre los grupos R de los aminoácidos del centro activo y determinados grupos funcionales del ligando.  Esta interacción puede ser irreversible o reversible.

SITIO ACTIVO O CENTRO CATALÍTICO
 Lasenzimas poseen uno o más sitios específicos donde se une el o los sustratos de una reacción.  Representa una pequeña parte dentro de la estructura completa de una enzima. En él se encuentran los residuos catalíticos que participan en la reacción enzimática, residuos que unen a cofactores, y/o residuos que enlazan con grupos prostéticos.  Tanto el sitio activo como el sustrato se adaptan para quese desarrolle una reacción enzimática.

Aminoácidos comunes ubicados en sitios activos de enzimas

LAS ENZIMAS FUNCIONAN EN MEDIOS APROPIADOS
 Las enzimas funcionan en soluciones acuosas bajo condiciones relativas de pH, temperatura y concentración de iones.

La mayoría de las enzimas tienen una temperatura óptima a los 35-40°C y pH 6-8.

VÍAS METABÓLICAS
Las enzimas suelen trabajaren secuencia, de manera que el producto de una reacción enzimática sirve como sustrato de la siguiente.

REGULACIÓN DE ENZIMAS
La actividad de una enzima puede ser regulada a través de: Modificación química: la enzima es sustrato de otras enzimas que le incorporan o remueven grupos químicos. Ej: quinasas. Inhibición por producto: el producto final de una vía multietapa inhibe a la enzima que...
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