TEMA 9: 4.- ENZIMAS
Grados de especificidad entre enzima sustrato
ABSOLUTA: una enzima sólo actúa sobre un sustrato.
Ejemplo: ureasa.
Ejemplo: ureasa.
DE GRUPO: la enzima reconoce un tipo de moléculas. Ejemplo: β-glucosidasa.
DE CLASE: la enzima actúa sobre un tipo de enlace. Ejemplo: fosfatasa.
LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA
El mecanismo de la acción enzimática tiene los siguientes pasos:
1.-El sustrato (S) se une a la superficie de la enzima (E): ADSORCIÓN.
2.-Ocurre en el centro activo por enlaces débiles
3.-El COMPLEJO ENZIMA SUSTRATO (ES) alcanza el ESTADO DE TRANSICIÓN (complejo activado)
3.-El complejo ES activado sufre la TRANSFORMACIÓN CORRESPONDIENTE
-Se forman enlaces covalentes fuertes entre E y S.
4.-Se forma un COMPLEJO EP que se ROMPE y LIBERA la E y el P
S + E → ES → ES activado→ EP→ E – P
Las enzimas actúan de dos formas diferentes según el número de sustratos que unen a ellas para reaccionar:
reacciones con un solo sustrato
reacciones con dos sustratos a la vez
reacciones con dos sustratos sucesivos
LA CINÉTICA DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA
La velocidad de una reacción se mide como la concentración de producto, generalmente expresada en número de moles, por unidad de tiempo:
v = ⦍P⦎/t
La cinética estudia la velocidad de las reacciones catalizadas por enzimas.
Mide el efecto de la concentración inicial de sustrato sobre la velocidad inicial de la reacción, manteniendo la cantidad de enzima constante.
Cuando [S]0 es pequeña, la velocidad inicial es directamente proporcional a la concentración de sustrato.
Al haber más sustrato hay más posibilidad de encontrarse con la enzima.
Al aumentar la [S] los incrementos de velocidad son cada vez menores hasta alcanzar un valor de la [S] a partir de la cual la velocidad se mantiene constante.
Esta VELOCIDAD MÁXIMA (V máx) se alcanza cuando el ENZIMA ESTÁ SATURADO (efecto de saturación)
A partir de este comportamiento enzimático Leonor Michaelis y Maude Menten definieron la constante de Michaelis-Menten (KM) que es:
Km = [S] a la cual la velocidad de la reacción es la mitad de la V máx.
El valor de Km da idea de la afinidad del enzima por el sustrato:
A menor Km, mayor afinidad del enzima por el sustrato.
A mayor Km, menor afinidad.
EL COOPERATIVISMO ENTRE SUBUNIDADES ALOSTÉRICAS
Enzimas alostéricas presentan varias subunidades (PROTÓMEROS) y cada uno de ellos posee un centro activo un centro regulador
Cuando al centro regulador se une un ligando activador la conformación del protómero varía y hace funcionar su centro activo.
La variación se transmite a otros protómeros que se hacen activos (transmisión alostérica)
Estado inhibido (T) → Estado activo o catalítico (R)
REGULACIÓN DE LAS VÍAS METABÓLICAS
En las vías metabólicas el producto generado por una enzima es el sustrato de la siguiente enzima, es preciso que la célula regule el que se dé o no una ruta metabólica
Aumentar o disminuir la síntesis de enzima
Regular la actividad de las enzimas mediante
la síntesis de formas inactivas que solo se activan cuando se necesitan
la interacción alostérica
Por retroinhibición o inhibición feed back
Por inducción enzimática
DISPOSICIÓN ESPACIAL DE LAS ENZIMAS AUMENTA SU EFICACIA:
Para aumentar la eficacia del sistema se produce la compartimentación celular
Se crean complejos multienzimáticos (asociación de enzimas que actúan sucesivamente en una vía metabólica forma un complejo supramolecular)
Se producen inclusiones en las membranas.
NOMENCLATURA Y CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS
Nomenclatura: se menciona el nombre del sustrato, el nombre del coenzima y la función que hace (malonato coenzima A transferasa). Nombre del sustrato acabado en -asa (maltasa)
Se clasifican, según la función:
HIDROLASAS
LIASAS
TRANSFERASAS O QUINASAS
ISOMERASAS
OXIDOREDUCTASAS
LIGASAS Y SINTETASAS
LAS VITAMINAS:
Las vitaminas son sustancias orgánicas que se precisan en muy pequeñas cantidades para el funcionamiento del organismo, suelen ser precursores de coenzimas o de otras moléculas activas del metabolismo
Los animales las obtenemos a partir de los alimentos. Las plantas y bacterias si las sintetizan
En los alimentos a veces se encuentran en forma de provitaminas (vit A, D)
Son sustancias lábiles que se alteran con facilidad (tª, luz..)
-Vitaminas liposolubles: solubles en disolventes orgánicos. Como:
Vitamina A. Grupo prostético que regenera la rodopsina
Vitamina D. Se activa por acción del sol.
Vitamina E. Antioxidante, pues impide que el oxígeno rompa dobles enlaces de AG. Insaturados.
Vitamina K. Actúa en la protrombina, precursora de la trombina (coagulación).
-Vitaminas hidrosolubles: solubles en agua. Actúan como coenzimas o precursores de coenzimas
Vitaminas del complejo B. En muchas vías metabólicas.
Vitamina C. En la síntesis de colágeno.