INGENIERIA BIOLOGICA - LA ENZIMILOGIA RAMA DE LA BIOLOGIA, DISCILINA EXPERMENTAL 1. LAVOUSSIER: OBSERVO QUE LOS PROCESOS DE PUTREFACCION Y FERMENTACION, EXISTIA LA INTERVENCION DE REACCIONES QUIMICAS. 2. PASTEUR: INTERVENCION DE LEVADURAS Y BACTERIAS. 3. BUCHNER: COMPRIMIO CELULAS DE AZUCAR DE CEREZA SACHARIMYCES Y OBTUVO UN LIQUIDO SIN CELULAS CAPAZ DE REALIZAR REACCIONES QUIMICAS DE LA CUAL SE OBTIENE AZUCAR EN ALCOHOL Y ANIHIDRIDO CARBONICO. 4. REAUMER: TOMO UN HALCON, LE DIO A INGERIR UNA CAPSULA DE HIERRO CON ABERTURAS PEQUEÑAS, CONTENIA ALIMENTO Y DEDUSIENDO LA INTERVENCION DE JUGOS GASTRICOS. RICHARD KUHNE: FUE LA PRIMERA PERSONA EN DESIGNARLE EL NOMBRE A DICHAS ENZIMAS QUE SIG. PALABRA GRIEGA “EN LA LEVADURA” PUNTO DE VISTA QUIMICO ENZIMAS C,H,O,N,S CON UN PESO MOLECULAR ELEVADO Y PROPIEDADES CATALITICAS ESPECIFICAS. PROPIEDADES FISICAS -CINETICA -TEMP. -FACTORES AMB. -HUMEDAD ENZIMOLOGIA ES UNA DISCIPLINA BIOQUIMICA CENTRADA EN EL ESTUDIO Y CARACTERIZACION DE LAS ENZIMAS QUE SON BIOMOLECULAS PROTEICAS O RIBUMOCLEICAS QUE CATALIZAN REACCIONES QUIMICAS EN LOS SISTEMAS BILOGICOS. ENZIMAS SON MOLECULAS DE NATURALEZA PROTEICA QUE CATALIZAN REACCIONES BIOQUIMICAS. UNA ENZIMA HACE QUE UNA REACCION QUIMICA QUE ES ENERGETICAMENTE POSIBLE PERO NO TRANSCURRE A MAYOR VELOSIDAD, ES DECIR QUE TRANSCURRA A MAYOR VELOCIDA QUE SIN LA PRESENCIA DE LA ENZIMA. ENZIMAS SON PROTEINAS QUE REALIZAN LA CATALISIS DE LA REACCIONES QUIMICAS EN LOS SERES VIVOS. LA PIÑA POSEE ENZIMAS QUE ROMPEN LAS CADENAS PROTEICAS CARACTERISTICAS DE LAS ENZIMAS

ACTUAN EN BAJA [ ]

NO SUFREN MODIFICACIONES DURANTRE LA REACCION

SE RECUPERA INTACTA

NO AFECTA EN EQUILIBRIO DE LA REACCION, PERO SI SU VELOCIDAD

SON ESPECIFICAS

SU ACTIVIDAD ESTA REGULADA

ES UNA PROTEINA

TIPOS DE ENZIMA EL NOMBRE DE LAS ENZIMAS CONSTA DE 2 PARTES

LA PRIMERA CORRESPONDE AL NOMBRE DEL SUSTRATO

LA SEGUNDA QUE TERMINA EN ASA AL TIPO DE REACCION QUE CATALIZA LIPIDO + ENZIMA = LIPIDASA LAS ENZIMAS SE CLASIFICAN EN:

1. EC1 Oxidorreductasas: Son las enzimas relacionadas con las oxidaciones y las reducciones biológicas que intervienen de modo fundamental en los procesos de respiración y fermentación.

2. EC2 Transferasas: transfieren grupos activos (obtenidos de la ruptura de ciertas

moléculas) a otras sustancias receptoras. Suelen actuar en procesos de interconversión de monosacáridos, aminoácidos, etc. Ejemplos: transaminasas, quinasas.

3. EC3 Hidrolasas: Esta clase de enzimas actúan normalmente sobre las grandes moléculas del protoplasma, como son la de glicógeno, las grasas y las proteínas.

A este grupo pertenecen proteínas muy conocidas: la pepsina, presente en el jugo gástrico, y la tripsina y la quimiotripsina, segregada por el páncreas. Desempeñan un papel esencial en los procesos digestivos, puesto que hidrolizan enlaces pépticos, estéricos y glucosídicos.

4. EC5 Isomerasas: Transforman ciertas sustancias en otras isómeras, es decir, de

idéntica formula empírica pero con distinto desarrollo. Son las enzimas que catalizan diversos tipos de isomerización, sea óptica, geométrica, funcional, de posición, etc. Se dividen en varias subclases.

5. EC5 Las Liasas: Estas enzimas escinden (raramente construyen) enlaces entre átomos de carbono, o bien entre carbono y oxígeno, carbono y nitrógeno, y carbono y azufre. Los grupos separados de las moléculas que de sustrato son casi el agua, el anhídrido carbónico, y el amoniaco. Algunas liasa actúan sobre compuestos orgánicos fosforados muy tóxicos, escindiéndolos; otros separan el carbono de numerosos sustratos.

6. EC6 Las Ligasas: Es un grupo de enzimas que permite la unión de dos moléculas, lo

cual sucede simultáneamente a la degradación del ATP, que, en rigor, libera la energía necesaria para llevar a cabo la unión de las primeras. Se trata de un grupo de enzimas muy importantes y recién conocidas, pues antes se pensaba que este efecto se llevaba a cabo por la acción conjunta de dos enzimas, una fosfocinasa, para fosforilar a una sustancia A (A + ATP A - ℗ + ADP) y una transferasa que pasaría y uniría esa sustancia A, con otra, B (A -℗ + B A – B + Pi ). NOMENCLATURA

FACTORES QUE DEPENDEN DEL PODER CATALITICO

EFECTO ENTROPICO: LLEVA A LA FORMACION DEL COMPLEJO LAS FUERZAS QUE INTERVIENEN SON NO COVALENTES PARA TODAS LAS ENZIMAS.

ESTABILIZACION DEL EFECTO DE TRANSICION: ESTE SALTO A UN NIVEL DE ENERGIA SUPERIOR, INTERVIENE UN COSTE ENERGETICO, EL CUAL DISMINUYE GRACIAS A LA ESTABILIZACION QUE EJERCE LA MAYORIA DE LAS ENZIMAS.

VARIOS ESTADOS DE TRANSICION: ALGUNAS ENZIMAS CONTINUAN CON VIAS DE NIVEL ENERGETICO INFERIOR A TRAVES DE VARIAS ETAPAS MEDIANTE CATALISIS COVALENTE QUE PUEDE SER ELECTROFILA Y NECLEFICA.

METODOS PARA DETECTAR LA ACTIVIDAD ENZIMATICA LOS ENSAYOS ENZIMATICOS PAARA DETERMINAR DICHA MEDICION.

SE DIVIDEN CONTINUOS

ENSAYOS DESCONTINUOS

ENSAYOS CONTINUOS ENSAYOS CONTINUOS EN ESPECTROFOTOMETRICOS. PUEDEN SEGUIREL CURSO DE UNA REACION OBSERVANDO COMO CAMBIA LA LUZ QUE ESABSORVIDAPOR LA SOLUCION EN LA QUE SE ESTADANDO LA REACCION. CUANDO LA LUZ ES ABSORVIDA, SE ENCUENTRA EN EL ESPECTRO VISIBLE Y ES POSIBLE OBSERVAR UN CAMBIO DE COLOR DE LA MUESTRA A ESTE LE LLAMAMOS METODO COLORIMETRICO. CROMATOGRAFICOS: SE MIDE LA FORMACION DE PRODUCTO SEPARANDO LOS COMPONENTES DE LA MEZCLA DE REACCION POR CROMOTOGRAFIA. PROPIEDADES DE LAS ENZIMAS REGULADORAS

1. RETROHINIBITORIA: EL METABOLITO FINAL DE LA REACCION INHIBE A LA PRIMERA ENZIMA DE LA REACCION.

2. RETROACTIVATORIA: EL METOBOLITO SE DEGRADA, EL PRODUCTO DE ESTA DEGRADACION ES QUE ACTIVA A LA PRIMERA ENZIMA DE LA VIA METABOLICA.

3. ACTIVACION EN PARALELO: EL METABOLITO DE UNA CADENA METABOLICA REACIONA COMO ACTIVADOR DE LA PRIMERA ENZIMA DE OTRA CADENA.

4. ACTIVACION POR PRECURSOR DE SUSTRATO: EL PRECURSOR DEL SUSTRATO DE UNA ENZIMA ACTIVA LA ENZIMA.

5. REGULACION DE LAS VIAS MATABOLICAS QUE SE BIFURCAN: ES CUANDO SE TIENE UNA REACCION QUE EN UN MOMENTO SE BIFURCAN EN 2 CADENAS METABOLICAS.

OPERON: SE UTILIZA COMO UNA UNIDAD GENETICA FUNCIONAL FORMADA POR UN GRUPO O NUMERO COMPLEJO DE GENES QUE ES CAPAZ DE EJERCER UNA REGULACION DE SU PROPIA EXPRESION POR MEDIO DE LOS SUSTRATOS CON LOS QUE INTERACCIONES LAS PROTEINAS. ESTA REGULADO POR 3 FACTORES DE CONTROL LLAMADOS:

1. FACTOR PROMOTOR: ES LA ZONA QUE CONTROLA EL INICIO DE LA TRANSCRIPCION DEL OPERON YA QUE EL ARN POLIMERASA TIENE AFINIDAD POR ELLA.

2. OPERADOR: ZONA DE CONTROL QUE PERMITE LA ACTIVACION/DESACTIVACION DEL PROMOTOR A MODO DE INTERRUPTOR GEN POR MEDIO DE SU INTERACCION CON UN COMPUESTO INDUCTOR.

3. GEN REGULADOR: ALGUNOS DEL OS GENES DEL OPERON PUEDEN CODIFICAR FACTORES DE TRANSCRIPCION QUE SE UNAN AL PROMOTOR REGULANDO ASI LA PROPIA EXPRESION DEL OPERON.

ENZIMAS -MICROORGANISMOS: ORGANISMOS MICROSCOPICOS. MICROBILOGIA -MICRO: PEQUEÑO - BIO: VIDA - LOGIA : ESTUDIO OMNIPRESENCIA DE LOS MICROORGANISMOS HABITAN EN : H2O, O2, PLANTAS LOS PRIMEROS ORGANISMOS PRESENTES EN LA TIERRA FUERON LOS MICROORGANISMOS -ES EL CONJUNTO DE PROCESOS POR LOS CUALES UN MICROORGANISMO OBTIENE LA ENERGIA DE LOS NUTRIENTES EJ. EL CARBONO QUE NECESITA PARA VIVIR Y EPRODUCIRSE. TIPOS DE METABOLISMO MICROBIANO. 1). LA FORMA EN LA QUE EL ORGANISMO REACCIONA PARA LA CONSTRUCCION DE LA MASA CELULAR.

AUTOTROFOS: EL CARBONO SE OBTIENE DEL CO2 O QUE REALIZAN SU PROCESO DE FOTOSINTESIS.

HETEROTROFOS: EL CARBONO SE OBTIENE DE COMPUESTOS ORGANICOS. TANTO DE DECOMPUESTOS ORGANICOS COMO FIJANDO EL CO2.

2). LA FORMA EN QUE LOS ORGANISMOS OBTIENEN LOS EQUIVALENTES REDUCTORES PARA LA CONSERVACION DE LA ENERGIA O EN LAS REACCIONES BIOSINTETICAS.

LITOTROFOS: LOS EQUIVALENTES REDUCTORES SE OBTIENE DE DESCOMPUESTOS INORGANICOS.

ORGANOTROFOS: LOS EQUIVALENTES REDUCTORES SE OBTIENE DE COMPUESTOS ORGANICOS.

3). LA FORMA EN QUE LOS ORGANISMOS OBTIENEN LA ENERGIA PARA VIVIR Y CRECER.

QUIMIOTROFOS: LA ENERGIA DE COMPUESTOS QUIMICOS EXTERNOS.

FOTOTROFOS: LA ENERGIA LA OBTIENEN DE LA LUZ. METABOLISMO HETEROTROFO: LA MAYORIA SON HETEROTROFOS CONFORMADOS CON COMPUESTOS ORGANICOS COMO FUENTES DE CARBONO Y ENERGIA. LOS HETEROTROFOS VIVEN DE LOS ALIMENTOS QUE ROBAN A ANFITRIONES VIVOS O DE LA MATERIA ORGANICA EN DESCOMPOSICION (SAPROGAFOS)

CADENA TROFICA: MICROORGANISMOS HETEROTROFOS QUE SON EUCARIOTES QUE SON PARASITAS. -POSEEN UN NUCLEO DEFINIDO -PROCARIOTAS QUE NO POSEEN NUCLEOS PROTOZOOS VIRUS EUCARIOTAS BACTERIAS ---HONGOS CREAN TEGIDO. ENERGETICA ES UN ESTUDIO CIENTIFICODE LAS TRANSFORMACIONES DURANTE EL FLUJO DE … ALMACENAMIENTO DE ENERGIA. LA ENERGIA FLUYE A TODA ESCALA DESDE NIVEL CUANTICO HASTA LA BIOSFERA Y EL ESPACIO EXTERIOR LA ENERGETICA ES UNA CIENCIA MUY AMPLIA TOMA PARTE LA TERMODNAMICA LA QUIMICA, LA BIOLOGIA Y LO ECOLOGIA.