 METABOLISMO. Principales nutrientes de autótrofos y heterótrofos. Catabolismo....

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ENZIMAS

METABOLISMO. Principales nutrientes de auttrofos y hetertrofos. Catabolismo. Anabolismo. ENZIMAS: Naturaleza Qumica. Propiedades Generales. Nomenclatura y Clasificacin. Coenzimas y Grupos Prostticos. Actividad Enzimtica: Unidad de enzima- Actividad especfica- Actividad molecular. Conceptos de afinidad y cooperatividad enzimtica. Factores que afectan la actividad enzimatica: pH, T, [S], [Enzima]. Inhibidores naturales de la actividad enzimtica. Mecanismo de regulacin metablica: Inhibicin y activacin por sustrato, niveles enzimticos, modulacin de la actividad de enzimas. Regulacin Enzimtica: Enzimas alostricas (propiedades y cintica). Modulacin Covalente. Zimgenos. Isoenzimas: Propiedades e importancia.

BOLILLA 1INHIBICION ENZIMATICAINHIBICION IRREVERSIBLEPOR ENLACE COVALENTE

INHIBIDOR SUICIDA

DIFPQuimotripsinaAlopurinolXantina oxidasaPenicilinaTranspeptidasaINHIBICION REVERSIBLECOMPETITIVANO COMPETITIVA ACOMPETITIVAINHIBICION IRREVERSIBLE

- Acetilcolinesterasa- QuimotripsinaEnzima inactivadaPor unin covalente del inhibidorDiisopropilfluorfosfato (DIPF)Inhibidor suicidaINHIBICION IRREVERSIBLESe une al sitio activo de la enzima y sta cataliza la modificacin del inhibidor a otro compuesto que permanece unido a la enzima.El ALOPURINOL es un inhibidor suicida que acta sobre la enzima xantina oxidasa (degradacin de purinas).Se forma el oxopurinol el cual queda unido a la enzima. Inhibidor competitivo COO-(CH2)2 COO- COO- CH2 COO-Succinato + FAD+ Fumarato + FADH2Succinato deshidrogenasaMalonato

Inhibidor no competitivo

Inhibidor acompetitivo

acompetitivoREGULACION DE LAS REACCIONES CATALIZADAS POR ENZIMASREGULACION DE LA ACTIVIDAD DE LAS ENZIMASREGULACION DE LA SINTESIS DE LAS ENZIMASENZIMAS INDUCIBLESREGULACION ALOSTERICAREGULACION COVALENTEREGULACION POR PROTEINASREGULACION POR PROTEOLISISENZIMAS ALOSTERICASENZIMA ALOSTERICAMODULADORES POSITIVOSMODULADORES NEGATIVOS

EnzimaEnzima Enzima Enzima 1234PROPIEDADES DE LAS ENZIMAS ALOSTERICASPoseen un sitio de unin a un metabolito regulador (sitio alostrico)

La unin del metabolito a la enzima es de carcter reversible y no covalente.

Son homotrpicas o heterotrpicas.

En general poseen dos o mas sitios reguladores.

La mayora posee dos o mas cadenas polipeptdicas o subunidades.

En general tienen un comportamiento cintico sigmoideo 11CINETICA DE UNA ENZIMA ALOSTERICACurva Sigmoidea

Regulacin de la actividad de la Aspartato transcarbamilasa (ATCasa)

vivAspartato (mM)Hexoquinasa, Fosfofructoquinasa y Piruvato Quinasa Va glicoltica

AcetilCoA carboxilasa Biosntesis de lpidos

Aspartato Transcarbamilasa Biosntesis de nucle- tidos pirimidnicosGlutamato Deshidrogenasa Degradacin de aminocidosCitrato sintasa, isocitrato y a-cetoglutarato deshidrogenasas Ciclo de KrebsEJEMPLOS DE ENZIMAS ALOSTERICASCOOPERATIVIDADCOOPERATIVIDAD POSITIVANEGATIVAHOMOTROPICAHETEROTROPICAREGULACION POR MODIFICACION COVALENTE

FosforilacionADP-RibosilacinEnzimaFosfoadenilacionEnzimaPOR UNION COVALENTE DE GRUPOS (FOSFATOS , ADENILATOS, ETC.)INTERVIENEN ENZIMAS: QUINASAS, FOSFATASASLA UNION DEL GRUPO PUEDE ACTIVAR O INHIBIR LA ENZIMA POR UN CAMBIO CONFORMACIONALEjemplo de regulacin covalenteFosforilasa fosfatasa 2 Pi

2 H2OFosforilasaquinasaATP

ADPFosforilasa bP -O-CH2CH2- O- PFosforilasa a(menos activa)(Cadena lateral de Ser)CH2- HOHO-CH2Por eliminacin de una cadena peptdica, enzimas inactivas se convierten en enzimas activas y viceversa.

Las enzimas digestivas: pepsingeno y quimotripsingeno se convierten en las enzimas activas pepsina y tripsina.

Suele ocurrir una activacin secuencial producindose una cascada de activaciones. Ej. Coagulacin sangunea.

REGULACION POR PROTEOLISISZIMOGENOSISOENZIMAS Diferentes formas moleculares de una misma enzima.Catalizan la misma reaccin, actuando sobre el mismo sustrato para dar el mismo producto Son sintetizadas por genes diferentes Tienen diferente composicin aminoacdica por lo que pueden separarse por electroforesis. Son utilizadas en clnica para determinar el origen del tejido daado Se encuentran ubicadas en diferentes compartimentos de la clula en diferentes tejidos. Dos isoenzimas presentan en general diferentes valores de Km y Vmx.Ejemplo de isoenzimas: glucoquinasa y hexoquinasaHexoquinasaGlucoquinasaKm. GQVo (o Act. Enz.)[glucosa] mmol/lVmax GQVmax HQKm. HQ= Reaccin Vmax Km Afinidad por el sustratoGlucosa + ATP Glucosa-6-P + ADP GQHQVmax GQ 2Vmax HQ 2Lactato deshidrogenasa (LDH)Presenta 5 isoenzimas con distinta composicin en cuanto a sus subunidades y c/u es especfica de un tejido.

Corazn, Rin Glbulos rojos, Corazn, Rin, Cerebro Glbulos blancos, Cerebro, Pulmn Pulmn, Msculo esqueltico Msculo esqueltico, Hgado

Glbulos rojos, Pulmn, CerebroHgado, Msculo Esqueltico(M4)Corazn, Rin (H4)ISOFORMASAnodoCtodo+-