Enzimas

03/09/2015

ENZIMAS

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ENZIMAS
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Son proteínas que catalizan de forma específica determinadas
reacciones bioquímicas. Algunas tienen naturaleza ribonucleoproteica:
las ribozimas.

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Así, por ejemplo:
I)

La descomposición del agua oxigenada (peróxido de hidrógeno) en
agua y oxígeno, según la reacción:
2 H2O2→ 2H2O + O2
es una reacción que puede transcurrir espontáneamente peroes
extraordinariamente lenta. En condiciones normales se descomponen 100 000
moléculas cada 300 años por cada mol de H2O2 (6,023*1023 moléculas). Sin
embargo, en presencia de una enzima que hay en nuestras células, la catalasa,
el proceso se desarrolla con extraordinaria rapidez (el burbujeo que se produce
al echar agua oxigenada en una herida es debido a esto).

II) La reacción dedesfosforilación de la glucosa:
Glucosa-6-P + H2O ---- Glucosa + Pi
es exergónica, pero se necesitan 292,6 kJ/mol para romper el enlace fosfoéster.
Esto significa que para poder obtener 305,14 kJ/mol de glucosa, deberemos
suministrar primero 292,6 kJ/mol (rendimiento neto 12,54 kJ/mol de glucosa).
Esta energía (292,6 kJ) recibe el nombre de energía de activación (EA).

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COMPORTAMIENTO DE UNAENZIMA

Las enzimas actúan como un catalizador:
Energía de activación
sin la enzima

 Disminuyen la energía de activación.
 No cambian el signo ni la cuantía de la
variación de energía libre.

Energía de activación
con la enzima

 Aceleran la llegada del equilibrio.
Al finalizar la reacción quedan libres y
pueden reutilizarse.

Energía

 No modifican el equilibrio de la reacción.

Energía delos reactivos
Variación
de la
energía
Energía de
los productos
Progreso de la reacción

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Substrato: molécula(s) sobre la(s) que actúa la enzima.

•

Actividad enzimática: velocidad a la que cursa la reacción enzimática.
La velocidad es directamente proporcional de la concentración de
enzima; por tanto, la velocidad es una medida de la concentración de
enzima en una preparación.

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Concepto de velocidad inicial

[v]

d[ ]
v = dt , t -> 0

La velocidad de una reacción aumenta
con la concentración de la enzima, si el
sustrato se mantiene cte.

p

-Si la concentración de E es cte,
aumenta la concentración de S , hasta
conseguir la Vmax.
-A Vmax. todos los sitios activos de la E
está saturados con S.

s

t
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Conceptos: centro activo – reconocimiento estérico-especificidad (de sustrato y
de reacción)

Aminoácidos presentes en el
centro activo de enzimas
Serina – Histidina – Cisteína- Lisina
Aspartato y Glutamato.

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COFACTORES ENZIMÁTICOS

APOENZIMA

HOLOENZIMA
CATIONES METÁLICOS
COFACTOR
COENZIMAS
NAD+, FAD, NADP+

Ca2+, Zn2+

GRUPO
PROSTÉTICO
Hemo

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ESQUEMA DE UNA REACCIÓN ENZIMÁTICA

Complejo
enzima-sustrato
(ES)

Enzima (E)

Sustratos (S)Enzima (E)
Productos (P)

E + S  ES  E + P
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Energía libre

Productos

Reactivos

G < 0

G > 0
Reactivos

Productos

La reacción es espontánea.

La reacción no es espontánea.

Cuando se desprende energía libre, las
reacciones se denominan exergónicas.

Cuando se absorbe energía libre, las reacciones
se denominan endergónicas.

El sistema puede realizartrabajo y se
produce aumento de desorden.

Para que se produzcan deben estar asociadas a
otras donde G sea lo suficientemente negativo.
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ESPECIFICIDAD ENZIMÁTICA

MODELO DE LLAVE-CERRADURA

MODELO DE ACOPLAMIENTO INDUCIDO

Sustrato

Enzima

Sustrato

Enzima

Complejo
enzima- sustrato

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NOMENCLATURA Y CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS
1. Óxido-reductasas2. Transferasas

Reacciones de oxido-reducción: Si una molécula se reduce, tiene que haber
otra que se oxide.

Transferencia de grupos funcionales

•grupos aldehidos
•gupos acilos
•grupos glucosilos
•grupos fosfatos (kinasas)

3. Hidrolasas

4. Liasas

Reacciones de hidrólisis
Transforman polímeros en monómeros.
Actuan sobre:

Adición a los dobles enlaces
•Entre C y C

• enlace éster
•enlace...