Enzimas

"Puedes llegar a cualquier parte, siempre que andes lo suficiente. "

UNIVERSIDAD DE LOS ANDESUNIVERSIDAD DE LOS ANDESFACULTAD DE MEDICINAFACULTAD DE MEDICINADEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICADEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA

ENZIMASENZIMAS

Prof. Olga Moreno Q.Prof. Olga Moreno Q.

Reacción QuímicaReacción Química Es todo proceso químico Es todo proceso químico

en el que uno o más en el que uno o más reactivosreactivos o o reactantesreactantes sufren transformaciones sufren transformaciones químicas para convertirse químicas para convertirse en en productosproductos..

¿Qué son las enzimas?¿Qué son las enzimas? Las enzimas son Las enzimas son

compuestos orgánicos compuestos orgánicos de naturaleza proteica, de naturaleza proteica, que actúan como que actúan como catalizadorescatalizadores..

Un catalizador es una Un catalizador es una sustancia que acelera sustancia que acelera una reacción química, una reacción química, hasta hacerla hasta hacerla instantánea o casi instantánea o casi instantáneainstantánea

Las enzimas son Las enzimas son “obreros” que “obreros” que unen, unen, cortan, transfieren o cortan, transfieren o modifican los grupos modifican los grupos químicosquímicos participantes participantes en las reacciones en las reacciones químicas. químicas.

Importancia de las Importancia de las enzimasenzimas Aceleran la velocidad de las reacciones químicas.Aceleran la velocidad de las reacciones químicas.

Intervienen en múltiples procesos.Intervienen en múltiples procesos.

Regulan las rutas metabólicas.Regulan las rutas metabólicas.

Son sintetizadas por todos los seres vivos.Son sintetizadas por todos los seres vivos.

La medición de su actividad es útil para el diagnóstico y La medición de su actividad es útil para el diagnóstico y seguimiento de algunas enfermedades. seguimiento de algunas enfermedades.

Algunas se usan como reactivos de laboratorioAlgunas se usan como reactivos de laboratorio..

Principales enzimas séricas utilizadas en el diagnóstico clínico

Enzima sérica Principal uso diagnóstico

Transaminasa glutamino oxaloacética (TGO)Transaminasa glutamico piruvíca (TGP)

Infarto del miocardio

Hepatitis viral

Amilasa Pancreatitis aguda

Creatincinasa Trastornos musculares e infarto del miocardio

Lactato deshidrogenasa (isoenzimas)

Infarto del miocardio

Fosfatasa ácida Carcinoma metastásico de la próstata

Fosfatasa alcalina Enfermedades hepáticas obstructivasTrastornos óseos

Clasificación de las enzimasClasificación de las enzimas 1. Óxido-reductasas:1. Óxido-reductasas: Reacciones Reacciones

de oxido- reducciónde oxido- reducción

2. Transferasas: 2. Transferasas: Transferencia de Transferencia de grupos funcionalesgrupos funcionales

3. Hidrolasas3. Hidrolasas: Reacciones de : Reacciones de hidrólisis hidrólisis

4. Liasas4. Liasas: Adición a los dobles : Adición a los dobles enlaces enlaces

5. Isomerasas5. Isomerasas

6. Ligasas6. Ligasas

Características de las enzimasCaracterísticas de las enzimas

Son eficaces en pequeñas cantidades. Son eficaces en pequeñas cantidades.

No se alteran durante las reacciones en que No se alteran durante las reacciones en que participan. participan.

Aceleran el proceso para la obtención del Aceleran el proceso para la obtención del equilibrio de una reacción reversible. equilibrio de una reacción reversible.

Muestran especificidad. La acción de la enzima es Muestran especificidad. La acción de la enzima es extremadamente selectiva sobre un substrato extremadamente selectiva sobre un substrato específico. específico.

Localización intracelular de las Localización intracelular de las

enzimas enzimas

Mecanismo de acción de las Mecanismo de acción de las enzimas enzimas

Disminución de la energía de activación

Propiedades de las EnzimasPropiedades de las Enzimas

Sitio activo: sitio de unión + sitio Sitio activo: sitio de unión + sitio catalíticocatalítico

Complejo E-SComplejo E-S EspecificidadEspecificidad Son regulablesSon regulables

TERMINOLOGÍATERMINOLOGÍA SUSTRATOSUSTRATO

PRODUCTO PRODUCTO

APOENZIMAAPOENZIMA

PARTE NO PROTEICAPARTE NO PROTEICA:: - Coenzimas (vitaminas)- Coenzimas (vitaminas) - Cofactor: Ión metálico- Cofactor: Ión metálico (Activadores o Metaloenzimas)(Activadores o Metaloenzimas) - Grupo prostético- Grupo prostético

HOLOENZIMAHOLOENZIMA

ACTIVADORESACTIVADORES

INHIBIDORESINHIBIDORES

ISOENZIMASISOENZIMAS

ZIMÓGENOSZIMÓGENOS

SISTEMA ENZIMÁTICOSISTEMA ENZIMÁTICO

HexoquinasaHexoquinasaGlucosa Glucosa 6 Glucosa Glucosa 6

fosfatofosfato ATP ADP ATP ADP

Mg++

TEORIAS DE LA UNIÓN TEORIAS DE LA UNIÓN ENZIMA - SUSTRATO ENZIMA - SUSTRATO

Teoría de la llave y la cerraduraTeoría de la llave y la cerradura

TEORIAS DE LA UNIÓN TEORIAS DE LA UNIÓN ENZIMA - SUSTRATO ENZIMA - SUSTRATO

Teoría del ajuste inducidoTeoría del ajuste inducido El sustrato induce un cambio en la forma El sustrato induce un cambio en la forma

de la enzima, porque los sitios activos son de la enzima, porque los sitios activos son flexibles. Es el modelo aceptado en la flexibles. Es el modelo aceptado en la actualidadactualidad..

FACTORES QUE AFECTAN LA FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE LA REACCIÓN VELOCIDAD DE LA REACCIÓN

Concentración de sustratoConcentración de sustrato TemperaturaTemperatura pHpH

Concentración de Concentración de sustratosustrato

TemperaturaTemperatura

pH pH

Teoría de Teoría de Michaelis Michaelis MentenMenten

Inhibiciones enzimáticasInhibiciones enzimáticas Inhibidores reversiblesInhibidores reversibles Inhibidores irreversiblesInhibidores irreversibles Tipos:Tipos: - Competitiva- Competitiva - No competitiva- No competitiva

Inhibición competitivaInhibición competitiva

Estructura del inhibidor Estructura del inhibidor similarsimilar

Sitio de uniónSitio de unión Complejo E – IComplejo E – I Competencia entre I y SCompetencia entre I y S Km cambiaKm cambia Vmax. Se mantieneVmax. Se mantiene

Inhibiciones Inhibiciones competitivascompetitivas

Inhibición no Inhibición no competitivacompetitiva Estructural del inhibidor Estructural del inhibidor

diferente al sustratodiferente al sustrato

Sitio de unión diferenteSitio de unión diferente

Se forma el complejo E-Se forma el complejo E-I ó E-S-II ó E-S-I

Inhibición no competitivaInhibición no competitiva

Regulación EnzimáticaRegulación Enzimática Enzimas Enzimas

alostéricas: alostéricas: reguladas por reguladas por efectores positivos efectores positivos o negativoso negativos

Inhibición por Inhibición por retroalimentación retroalimentación

Regulación por Regulación por modificación covalente modificación covalente