enzimas

Tema-1

INTRODUCCIÓN A LA ENZIMOLOGÍA
1. Introducción
2. Breve historia de la Enzimología
3. Descripción general de las enzimas
4. Enzimas monoméricas y enzimas oligoméricas

5. Enzimas solubles y enzimas ligadas a membranas
6. Clasificación de enzimas

7. Isoenzimas
8. Enzimas no convencionales
- Ribozimas
-Anticuerpos catalíticos (Abzimas)
- Synzimas

1. INTRODUCCIÓN

* Lavida depende de una serie de reacciones químicas
perfectamente organizadas. Sin embargo, muchas de estas reacciones,
por sí mismas, tienen lugar a una velocidad demasiado lenta como para
dar respuesta a los diversos procesos vitales.

* La Naturaleza ha diseñado los catalizadores biológicos, o
biocatalizadores.
* Los biocatalizadores pueden ser de:
- naturaleza proteica:
- naturalezaproteica:
naturaleza no-proteica:
-enzimas (proteína),
 abzymas (anticuerpos catalíticos),
- naturaleza no-proteica:
 ribozimas (RNAs catalíticos)
* De todos ellos, los más abundantes son las enzimas.
* Estos biocatalizadores son capaces de acelerar la
velocidad de reacción, varios órdenes de magnitud,

104 – 1018.

-Veamos algunos ejemplos:
Velocidad
sin enzima

CO2 + H2O  HCO3- +H+

Velocidad
con enzima

1

107
(Anhidrasa carbónica)

H2O2  H2O + O2

109

1

(Catalasa)

G-1-P  G-6-P

1

10

12

(Fosfoglucomutasa)

Urea + 2H2O  NH4 + 2CO2
+

1

10

14

(Ureasa)

* Este poder catalítico de las enzimas es el que hace posible
que los diferentes procesos vitales, en todas las formas de vida
-desde los virus al hombre-, tengan lugarde manera eficiente.

¿Cuáles son las propiedades especiales de las enzimas que las hacen
catalizadores tan eficientes?
-La respuesta a esta pregunta no es fácil:

* Este es uno de los aspectos, más importantes, de la Enzimología que
intentaremos estudiar a lo largo del curso.

* E intentaremos, siempre cuando sea posible, justificarla a nivel
molecular.
Pero antes, comencemos fijandociertas ideas, a nivel formal, tales
como definiciones, símbolos, nomenclaturas, etc.

Las enzimas como catalizadores biológicos
Las enzimas son proteínas, producidas por los seres vivos que tienen
capacidad para catalizar con gran eficiencia procesos muy
específicos.

* Los seres vivos tienen enzimas multitud de Enzimas diferentes
Ej. Escherichia coli

4288 proteínas
2658 (62%)Caracterizadas

1701 (64%) Enzimas
Eucariotas todavía es superior
Naturaleza proteica de las enzimas, apunta a las cuestiones básicas de
la Enzimología:

- Mecanismo catalítico,
- Especificidad.
- Regulación

* Las enzimas ejercercen su poder catalítico en condiciones suaves de
temperatura, pH, presión, etc., compatibles con la vida. Además, las
enzimas son catalizadores susceptibles deregulación en su actividad, lo
que permite armonizar el entramado metabólico de acuerdo con las
necesidades del organismo.
Ausencia de enzimas

NO metabolismo celular

* Aplicaciones de las enzimas:
- Análisis clínico
- Aplicaciones médicas

- Aplicaciones industriales
* Química orgánica
* Química farmacéutica

* Alimentación
* Detergentes
* Textil

NO vida

Definición decatalizador
* Un catalizador es una sustancia que aumenta la velocidad de una
reacción, sin verse alterada en el proceso global.

* La mayor parte de los catalizadores biológicos (aunque no todos ellos)
son enzimas.

* La sustancia sobre la que actúa una enzima se denomina
sustrato de esa enzima.
-Veamos todo esto en un ejemplo:

H2O2 ------- H2O + O2
* Esta reacción, aunque fuertementefavorecida
termodinámicamente, es muy lenta, a menos que sea
catalizada.

Velocidad de Reacción
Sin catalizador
Con catalizador químico (FeCl3)
En presencia de Hb
En presencia de catalasa

1

100

1.000

103

1.000.000

106

1.000.000.000

109

* Este ejemplo nos muestra que la velocidad de una reacción
termodinámicamente favorable depende en gran medida de que exista o...