Enzimas

FRANCISCO DELGADO VARGAS BIOQUÍMICA I -ENZIMAS

ENZIMAS NOMENCLATURA Nomenclatura basada en:
Con que reacciona Como reacciona Añadir la terminación asa Lactasa = enzima que reacciona con lactosa Piruvato descarboxilasa = remueve carboxilo del piruvato

Ejemplos:

ENZIMAS Efecto de la concentración de sustrato Reacciones no catalizadas:
La velocidad se incrementa con la concentración desustrato

Reacciones catalizadas:

También, pero sólo hasta cierto punto Vmax = velocidad máxima a la que puede actuar una enzima

1

FRANCISCO DELGADO VARGAS BIOQUÍMICA I -ENZIMAS

ENZIMAS NOMENCLATURA
Vmáx, más enzima Velocidad de reacción Vmáx, algo de enzima Entonces: Velocidad α sustrato y enzima [Sustrato]

ENZIMAS Sitio activo Enzimas - proteínas enormes - pequeña parteinvolucrada en la reacción
Sitio activo dos componentes: Sitio catalítico Sitio de enlace Modelo de la Lisozima

2

FRANCISCO DELGADO VARGAS BIOQUÍMICA I -ENZIMAS

ENZIMAS Sitio activo - características Sitio catalítico:

Donde la reacción ocurre Área que mantiene al sustrato en el lugar apropiado La enzima utiliza interacciones débiles, no covalentes, para mantener al sustrato en la posición -Se basa en los grupos R de los aminoácidos Los sitios son huecos (pockets) o hendiduras (cleft) en la superficie de la enzima

Sitio de enlace:

Los jugadores: Sitio de enlace Sitio catalítico

ENZIMAS Reacción
1. Formación - complejo ES

+
ENZIMA (E) SUSTRATO (S) 2. Formación del intermediario ES*

3. Formación del complejo EP (enzima-producto)

4. Liberación del producto Enzimalista para reaccionar

3

FRANCISCO DELGADO VARGAS BIOQUÍMICA I -ENZIMAS

ENZIMAS Clasificación - especificidad Absolutamente específica Grupo específica
Sólo actúa sobre un sustrato Actúa sobre moléculas que comparten una característica estructural (gpo. funcional) Cataliza una combinación específica de enlaces Actúa sólo sobre uno de los estereoisómeros (D o L)

Enlace específicaEstereoquímica específica

ENZIMAS Vitaminas - coenzimas
VITAMINA COENZIMA FORMADA FUNCIÓN

B1 B2 Ácido fólico Biotina Ácido pantoténico

Tiamina pirofosfato Flavin mononucleotido Ácido tetrahidrofólico Biocitina Coenzima A

Descarboxilación Transporte de hidrógeno Metabolismo de aminoácidos Fijación de CO2 Transportador de grupos acilo

4

FRANCISCO DELGADO VARGAS BIOQUÍMICA I -ENZIMASENZIMAS Catálisis • Enzima: catalizador biológico
– Exceptuando algunos RNAs - todas las enzimas son proteínas – Especificidad: una enzima - un estereoisómero una enzima - familia de sustratos

• Energía libre de Gibbs (G) es la relación entre la entropía (S) y la entalpía (H), donde: G = H - TS

ENZIMAS Catálisis • Reacción que toma lugar a temperatura y presión constante, ejemp., en elcuerpo
A B

Cambio de energía libre:
∆G° = ∆H° - T ∆S°

Cambio de energía libre - cte. de equilibrio (Keq)
∆G° = −RT ln K eq

5

FRANCISCO DELGADO VARGAS BIOQUÍMICA I -ENZIMAS

Perfil de energía de activación
Estado de transición Transition state

Energía libre Free energy

Activation Energía de energy activación ∆G° reactants Reactivos Free energy enerchange gía libre productsProgress of reaction Progreso de la reacción
Productos Cambio de

∆G°

REACCIÓNES
Cambio de energía libre - sin catálisis

Estado de transición ( * )

*

Energía libre, G

Estado basal

Estado basal Coordenada de reacción

6

FRANCISCO DELGADO VARGAS BIOQUÍMICA I -ENZIMAS

REACCIÓNES
Estado de transición ( * )
Cambio de energía libre - con catálisis

*

Energía libre, GCoordenada de reacción

Enzimas Catálisis
• Considere la reacción
H2 O 2 H2 O + O2

Activation energy Energía de activación kJ/mol kcal/mol kJ/mol kcal/mol
Sin catalyst No catalizador

75.2 23.0

18.0 11.7 5.5

Relative Velocidad relativa rate 1 4 x 1010 1 x 1021

Superficie de platino 48.9 Platinum surface

Catalase Catalasa

7

FRANCISCO DELGADO VARGAS BIOQUÍMICA I...