http://apoyofq.tripod.com/cuerpo/enzimas.htm Enzima, cualquiera de las numerosas sustancias orgnicas especializadas compuestas por polmeros de aminocidos, que actan como catalizadores en el metabolismo de los seres vivos. Con su accin, regulan la velocidad de muchas reacciones qumicas implicadas en este proceso. El nombre de enzima, que fue propuesto en 1867 por el fisilogo alemn Wilhelm Khne (18371900), deriva de la frase griega en zymI, que significa 'en fermento'. En la actualidad los tipos de enzimas identificados son ms de 700. Las enzimas se clasifican en varias categoras: hidrolticas, oxidantes y reductoras, dependiendo del tipo de reaccin que controlen. Las enzimas hidrolticas aceleran las reacciones en las que una sustancia se rompe en componentes ms simples por reaccin con molculas de agua. Las enzimas oxidativas, conocidas como oxidasas, aceleran las reacciones de oxidacin, y las reductoras las reacciones de reduccin en las que se libera oxgeno. Otras enzimas catalizan otros tipos de reacciones. Las enzimas se denominan aadiendo asa al nombre del sustrato con el cual reaccionan. La enzima que controla la descomposicin de la urea recibe el nombre de ureasa; aquellas que controlan la hidrlisis de protenas se denominan proteasas. Algunas enzimas como las proteasas tripsina y pepsina, conservan los nombres utilizados antes de que se adoptara esta nomenclatura.

Propiedades enzimticas Como propuso el qumico sueco Jns Jakob Berzelius en 1823, las enzimas son catalizadores tpicos: son capaces de acelerar la velocidad de reaccin sin ser consumidas en el proceso. Algunas enzimas, como la pepsina y la tripsina, que intervienen en la digestin de las protenas de la carne, controlan muchas reacciones diferentes, mientras que otras como la ureasa, son muy especficas y slo pueden acelerar una reaccin. Otras liberan energa para la contraccin cardiaca y la expansin y contraccin de los pulmones. Muchas facilitan la conversin de azcar y alimentos en distintas sustancias que el organismo precisa para la construccin de tejidos, la reposicin de clulas sanguneas y la liberacin de energa qumica para mover los msculos. Adems, la pepsina, la tripsina y otras enzimas poseen la propiedad peculiar denominada autocatlisis que les permite originar su propia formacin a partir de un precursor inerte denominado zimgeno. Como consecuencia, estas enzimas se pueden reproducir en un tubo de ensayo.

Las enzimas son muy eficaces. Cantidades pequeas de una enzima pueden realizar a bajas temperaturas lo que podra requerir reactivos violentos y altas temperaturas con mtodos qumicos ordinarios. Por ejemplo, unos 30 g de pepsina cristalina pura son capaces de digerir casi dos toneladas mtricas de clara de huevo en pocas horas. La cintica de las reacciones enzimticas difiere de las reacciones inorgnicas simples. Cada enzima es especfica de forma selectiva para la sustancia sobre la que causa la reaccin, y es ms eficaz a una temperatura determinada. Aunque un aumento de la temperatura puede acelerar una reaccin, las enzimas son inestables cuando se calientan. La actividad cataltica de una enzima est determinada sobre todo por su secuencia de aminocidos y por la estructura terciaria, es decir, la estructura de plegamiento tridimensional de la macromolcula. Muchas enzimas precisan para su funcin la presencia de un ion o una molcula que recibe el nombre de cofactor. Como norma, las enzimas no atacan a las clulas vivas. Sin embargo, tan pronto muere una clula, sta es digerida por enzimas que rompen sus protenas. La resistencia de las clulas vivas se debe a la incapacidad de las enzimas de atravesar la membrana celular mientras las clulas tienen vida. Cuando la clula muere, su membrana se hace permeable y la enzima puede penetrar en la clula y destruir las protenas en su interior. Algunas clulas contienen tambin enzimas inhibidoras, denominadas antienzimas, que evitan la accin de una enzima sobre un sustrato. http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/lb/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/schmidth02/parte03 /01.html

III. CLASIFICACIN DE LAS ENZIMAS CLASIFICACIN GENERAL.Actualmente, mas de mil enzimas han sido aisladas y clasificadas de acuerdo con el substrato especfico sobre el cual actan. Entre las numerosas clasificaciones, algunas se basan en las reacciones que catalizan las enzimas, otras en el substrato sobre el que actan e incluso muchas enzimas se designan con nombres triviales de origen histrico. La comisin de Enzimas de la Unin Internacional de Bioqumica introdujo en 1964, para uniformar la nomenclatura, la siguiente clasificacin sistemtica, en la cual se consideran 6 grupos principales de enzimas de acuerdo al tipo reaccin implicada: 1. Oxidorreductasas: Catalizan una amplia variedad de reacciones de xido-reduccin, empleando coenzimas, tales como NAD+ y NADP+, como aceptor de hidrgeno. Este grupo incluye las enzimas denominadas comnmente como deshidrogenasas, reductasas, oxidasas, oxigenasas, hidroxilasas y catalasas. 2. Transferasas: Catalizan varios tipos de transferencia de grupos de una molcula a. otra (transferencia de grupos amino, carboxilo, carbonilo, metilo, glicosilo, acilo, o fosforilo). Ej.: aminotransferasas (transaminasas). 3. Hidrolasas: Catalizan reacciones que implican la ruptura hidroltica de enlaces qumicos, tales como C=O, C-N, C-C. Sus nombres comunes se forman aadiendo el sufijo -asa al nombre de substrato. Ejs.:

lipasas, peptidasas, amilasa, maltasa, pectinoesterasa, fosfatasa, ureasa. Tambin pertenecen a este grupo la pepsina, tripsina y quimotripsina. 4. Liasas: Tambin catalizan la ruptura de enlaces (C-C, C-S y algunos C-N, excluyendo enlaces peptdicos), pero no por hidrlisis. Ejs.: decarboxilasas, citrato-liasa, deshidratasas y aldolasas. 5. Isomerasas: Transforman sus substratos de una forma isomrica en otra. Ejs.: Epimerasas, racemasas y mutaras. 6. Ligaras: Catalizan la formacin de enlace entre C y O, S, N y otros tomos. Generalmente, la energa requerida para la formacin de enlace deriva de la hidrlisis del ATP. Las sintetasas y carboxilasas estn en este grupo. CLASIFICACIN DE LAS ENZIMAS DE LOS ALIMENTOS Braverman (4) distingue dos importantes grupos de enzimas de los alimentos: las Hidrolasas y las Desmolasas o Enzimas Oxidantes (3, 14). 1. LAS HIDROLASAS comprenden las: 1.1. ESTERASAS, entre las cuales son de importancia en los alimentos: a) Lipasas, que hidrolizan los steres de cidos grasos; b) Fosfatasas, que hidrolizan los steres fosfricos de muchos compuestos orgnicos, como, por ejemplo, glicerofosfatos, almidones fosforilados: c) Clorofilasas. En la industria alimentara debe tratarse de retener el color verde de la clorofila, en el caso de los vegetales deshidratados o en conservas. Por ello puede protegerse el color natural (retencin de clorofila de hasta 60%) por los siguientes tratamientos: - Pretratamiento por inmersin (ej., Arvejas), a temperatura ambiente, en solucin de bicarbonato de sodio al 2% por espacio de 30 a 40 min. Escaldado en solucin de hidrxido de calcio 0,005 M. - Procesamiento en salmuera, que lleva adicionada hidrxido de magnesio (0,020-0,025 M.) . El pH en estos casos se eleva a 8 en el primer tiempo y se mantiene durante el escaldado y la esterilizacin posterior. d) Pectino-esterara, enzima importante en la industria de derivados de frutas (vanse stas) . 1.2 CARBOHIDRASAS, que se clasifican en: a) Hexosidasas, entre las que interesan la invertasa y la lactasa; y b) Poliasas, que comprenden las amilasas, las celulasas y la poligalacturinasa o pectinasa, que acta sobre el cido pctico o poligalacturnico, dando molculas de cido galacturnico, carentes de poder gelificante; de importancia en la elaboracin de zumos y nctares de frutas.

1.3 PROTEASAS, que se clasifican en: a) Proteinasas, endoenzimas que rompen las uniones peptdicas: -CO-NH de las protenas, algunas de las cuales son muy resistentes al ataque de la enzima proteoltica, en su estado nativo; por el calor u otros agentes se puede abrir la molcula proteica, de modo que entonces las uniones peptdicas pueden ser atacadas por estas enzimas; b) Peptidasas, que rompen las uniones de los pptidos hasta la liberacin final de molculas de aminocidos; c) Catepsinas, a cuya accin en el msculo proteico se deben los procesos autolticos en la maduracin de la carne. El tejido vivo tiene un pH desfavorable para la accin de estas enzimas, pero a la muerte del animal baja el pH al acumularse cido lctico por degradacin del glicgeno. Al alcanzar un pH 4,5 se hace ptimo para la liberacin y accin de la enzima, apareciendo los respectivos cambios en la textura y dems caracteres de la carne, y d) Renina, Quimosina o Fermento Lab, que se encuentra en el cuarto estmago del ternero alimentado slo con leche materna y que causa la coagulacin de la leche (Vase en "Aplicacin de enzimas en la Industria Lechera") . 2. DESMOLASAS O ENZIMAS OXIDANTES. Entre ellas son de inters en alimentos: 2.1 Oxidasas, que comprenden: a) Las Oxidasas Frricas: Catalasa, responsable de la prdida de color y olor de vegetales congelados, y Peroxidasa, que se encuentra en verduras y frutas ctricas. Su estudio es de gran inters en la industria de alimentos por ser una de las enzimas ms estables al calor y requerir mayor tiempo de inactivacin, con el agravante de que en ciertas condiciones puede regenerar su actividad con el tiempo; b) A las Oxidasas Cpricas pertenecen la poli fenol-oxidasa, tirosinasa, catecolasa, relacionadas con el Pardeamiento Enzimtico (vase ste) y la ascrbico-oxidasa. 2.2 Dehidrogenasas. Entre stas se encuentran las enzimas siguientes: Xantino-oxidasa, que es una flavoprotena con molibdeno y cataliza la oxidacin de xantina y aldehdos como el frmico, actuando como aceptor de H el azul de metileno, al transformarse en su leuco-derivado; en esto se basa su aplicacin analtica en el control trmico de la leche y en la deteccin de leche de vaca en leche humana, pues esta ltima no contiene esta enzima; Lipoxidasa, que cataliza la oxidacin de cidos grasos poliinsaturados y secundariamente tambin al caroteno de frutas y verduras deshidratadas, a travs de los perxidos formados.

http://genesis.uag.mx/edmedia/material/quimicaII/enzimas.cfm

5. EnzimasObjetivo: Identificar la importancia de la funcin que desempean las enzimas como catalizadores biolgicos.

CONTENIDO5.1 Funcin de las enzimas 5.4 Factores que afectan la actividad enzimtica Lectura: "Enzimas de fuerza industrial "

5.2 Clasificacin de las enzimas

5.2.1 Clasificacin de las enzimas de acuerdo a su Actividad IV-4 complejidad 5.2.2 Clasificacin de las enzimas de acuerdo a su Mapa conceptual de bioqumica. actividad 5.3 Actividad enzimtica

5.1 Funcin de las enzimas Las enzimas son protenas que catalizan todas las reacciones bioqumicas. Adems de su importancia como catalizadores biolgicos, tienen muchos usos mdicos y comerciales. Un catalizador es una sustancia que disminuye la energa de activacin de una reaccin qumica. Al disminuir la energa de activacin, se incrementa la velocidad de la reaccin. La mayora de las reacciones de los sistemas vivos son reversibles, es decir, que en ellas se establece el equilibrio qumico. Por lo tanto, las enzimas aceleran la formacin de equilibrio qumico, pero no afectan las concentraciones finales del equilibrio. Regreso al incio de enzimas

5.2 Clasificacin de las enzimas 5.2.1 Clasificacin de las enzimas de acuerdo a su complejidad De acuerdo a su complejidad las enzimas se clasifican como:

En las protenas conjugadas podemos distinguir dos partes:y y

Apoenzima: Es la parte polipeptdica de la enzima. Cofactor: Es la parte no proteica de la enzima.

La combinacin de la apoenzima y el cofactor forman la holoenzima. Los cofactores pueden ser: *Iones metlicos: Favorecen la actividad cataltica general de la enzima, si no estn presentes, la enzima no acta. Estos iones metlicos se denominan activadores. Ejemplos: Fe2+, Mg2+, Cu2+, K+, Na+ y Zn2+ *La mayora de los otros cofactores son coenzimas las cuales generalmente son compuestos orgnicos de bajo peso molecular, por ejemplo, las vitaminas del complejo B son coenzimas que se requieren para una respiracin celular adecuada. Regreso al incio de enzimas 5.2.2 Clasificacin de las enzimas segn su actividad.Actividad Catalizan reacciones de hidrlisis. Rompen las biomolculas con molculas de agua. A este tipo Hidrolasas pertenecen las enzimas digestivas. Catalizan las reacciones en las cuales un ismero se transforma en otro, es decir, reacciones de Isomerasas isomerizacin. Ligasas Catalizan la unin de molculas. Catalizan las reacciones de adicin de enlaces o Liasas eliminacin, para producir dobles enlaces. Oxidorreductasas Catalizan reacciones de xido-reduccin. Facilitan la Tipo de enzimas

Tansferasas

transferencia de electrones de una molcula a otra. Ejemplo; la glucosa, oxidasa cataliza la oxidacin de glucosa a cido glucnico. Catalizan la transferencia de un grupo de una sustancia a otra. Ejemplo: la transmetilasa es una enzima que cataliza la transferencia de un grupo metilo de una molcula a otra.

Regreso al incio de enzimas

5.3 Actividad enzimtica La sustancia sobre la cual acta una enzima se llama sustrato. Los sustratos son especficos para cada enzima: La sacarosa es el sustrato de la sacarasa que acta rompindola en sus componentes. Las enzimas actan de acuerdo con la siguiente secuencia: La enzima (E) y el sustrato (S) se combinan para formar un complejo intermedio enzima sustrato (E-S), el cual se descompone formando un producto y regenerando la enzima.

El grado de especificidad de las enzimas es muy alto, pueden distinguir incluso entre diferentes tipos de ismeros. Se cree que la especificidad de la enzima es debido a la forma particular de una pequea parte conocida como sitio activo, la cual se fija a la contraparte complementaria en el sustrato. Regreso al incio de enzimas

5.4 Factores que afectan la actividad enzimtica.Concentracin del sustrato.- A mayor concentracin del sustrato, a una concentracin fija de la enzima se obtiene la velocidad mxima. Despus de que se alcanza esta velocidad, un aumento en la concentracin del sustrato no tiene efecto en la velocidad de la reaccin. Concentracin de la enzima.- Siempre y cuando haya sustrato disponible, un aumento en la concentracin de la enzima aumenta la velocidad enzimtica hacia cierto lmite. Temperatura.- Un incremento de 10C duplica la velocidad de reaccin, hasta ciertos lmites. El calor es un factor que desnaturaliza las protenas por lo tanto si la temperatura se eleva demasiada, la enzima pierde su actividad. pH.- El pH ptimo de la actividad enzimtica es 7, excepto las enzimas del estmago cuyo pH ptimo es cido.

Presencia de cofactores.- Muchas enzimas dependen de los cofactores, sean activadores o coenzimas para funcionar adecuadamente. Para las enzimas que tienen cofactores, la concentracin del cofactor debe ser igual o mayor que la concentracin de la enzima para obtener una actividad cataltica mxima. Lectura 4.1 Lea el texto titulado "Enzimas de fuerza industrial" y realice un cuadro sinptico que muestre los usos de las enzimas indicados en la lectura. Enve su trabajo al correo electrnico del profesor. Actividad 4.4: Resuelva la actividad 4.4 siguiendo el vnculo. Regreso al incio de enzimas

Mapa conceptual de bioqumica

Zrraga, J.C.; Velzquez, I.; Rodrguez, A.; Castells, Y. Qumica. Mxico, McGraw-Hill, 2003.

6. POLMEROS SINTTICOS Objetivo: Identificar los polmeros sintticos ms importantes, su proceso de formacin y sus aplicaciones ms importantes.6.1 Definicin 6.2.2 Polmeros de condensacin

6.2 Clasificacin de los polmeros 6.2.1 Polmeros de adicin

Actividad IV-5 Lectura: Nylon

6.1 Definicin Los polmeros son sustancias formadas a partir de miles de molculas pequeas llamadas monmeros, las cuales se unen para formar molculas de gran tamao. Los monmeros reaccionan entre s para formar esas grandes molculas, cuyas masas moleculares son muy elevadas. Regreso inicio polmeros

6.2 Clasificacin de los polmeros Naturales: Se encuentran en la naturaleza. Ejemplos: Celulosa, almidn,protena, cidos nucleicos, etc. De adicin Sintticos: Generalmente derivados del petrleo. Se elaboran artificialmente. Ejemplos: Polietileno, nylon, tefln, etc.

Polmeros

De condensacin

La celulosa es un polmero natural que se utiliza en la fabricacin de dispensadores de papel para uso hospitalario, industrial y otros.

www.pavimentosonline.com/ sumigran/celulosa_in... La reaccin para formar polmeros se llama polimerizacin. Existen dos formas para la obtencin de polmeros: Adicin y condensacin. En la adicin los monmeros se unen unos a otros de tal forma que el polmero formado contiene todos los tomos que contenan los monmeros.. En la condensacin el polmero no contiene todos los tomos del monmero, una parte de la molcula de ste forma otros compuestos pequeos, generalmente agua. Regreso inicio polmeros

6.2.1 POLMEROS DE ADICIN En algunos casos, se forman a partir de monmeros que son alquenos, los cuales se unen por el rompimiento del doble enlace yla formacin de dos nuevos enlaces sencillos. El ms sencillo de los polmeros sintticos es el polietileno.

Monmero

Polmero

Algunos usos Bolsas de plstico que se usan para empacar frutas y verduras, bolsas para prendas destinadas a lavado en seco, botellas, juguetes, aislantes elctricos.

Etileno

Polietileno

Alfombras para interiores y exteriores, botellas, maletas. Propileno Poliprepileno

Cloruro de vinilo

Envolturas y botellas de plstico transparentes. Losetas Cloruro de polivinilo para piso, cortinas de bao, plomera, imitacin de cuero. (PVC) Materiales resistentes al calor y a los agentes qumicos. Recubrimiento antiadherente para utensilios de cocina, aislantes elctricos

Tetrafluoroetileno

Tefln

Estireno

Muebles de imitacin madera, aislantes de espuma plstica, vasos desechables para bebidas calientes. Poliestireno

Uno de los muchos usos del polietileno es la fabricacin de bolsas de plstico para empaque.

www.rubarsa.com/english/ plasticosingles.htm

El tefln es utilizado como recubrimiento antiadherente en sartenes , entre otros usos.

www.hispanodetulsa.com/ news.php?nid=689

Los vasos desechables de poliestierno son utilizados para conservar bebidas calientes.

www.officenet.com.ar/ dept.asp?dept_id=483

Regreso inicio polmeros

6.2.2 POLMEROS DE CONDENSACINNylon.-

El monmero de un tipo de nylon es un cido carboxlico con un grupo amino en el sexto tomo de carbono, el cido 6-aminohexanoico, cuya estructura se muestra a continuacin:

El polmero formado a partir de este monmero es el nylon 6. Este tipo de polmero es una poliamida ya que los enlaces que mantienen unidos a los monmeros son enlaces de amida. Casi todo el nylon se convierte en fibras, que se utilizan para elaborar telas muy parecidas a la seda y a la lana.

El nylon se utiliza en la fabricacin de diversas prendas con una calidad similar a la seda, pero a un costo menor, como es el caso de stos calcetines.

www.f3online.de/bti-f3-shop/ ProductDetailActi...

Dacrn.Es un polister fabricado por condensacin del etilenglicol con cido tereftlico.

Se utiliza para fabricar fibras que se utilizan en la elaboracin de prendas de lava y usar. Muchas telas sintticas se elaboran a partir de este polister.

Muchas telas sintticas se elaboran a partir de dacrn.

www.metallographic.com/ pp.htm

Baquelita.La baquelita fue el primer polmero sinttico. Es un polmero de fenol formaldehdo. Este tipo de resinas son termofijas, o sea que una vez moldeadas no pueden fundirse nuevamente. Se utilizan para unir astillas de madera en paneles de madera aglomerada.

Con la baquelita se fabrican diversos materiales.

www.vetriengineers.com/ english/plasticcompone...

Policarbonatos.Estos polmeros son translcidos como el vidrio, pero duros. Ests caractersticas permiten que se utilicen en la fabricacin de ventanas a prueba de balas y cascos de proteccin.

Cacos de proteccin de policarbonatos.

www.tatoo.ws/outdoors/ photo/cascos/half_dome.jpg