Clases Enzimas II

8/18/2019 Clases Enzimas II

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BIOQUIMICA

Prof. Manuel Gutiérrez-Hernández

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Entidad 3D formada por grupos

provenientes de distintas zonas dela cadena lineal y que comprende

una pequeña porción del volumen

total de proteína.

Consiste en una hendidura donde

el sustrato se enlaza mediante

múltiples interacciones débiles.

Sitio de unión de sustrato donde la

reacción ocurre más rápidamente.

Sustrato: Es la molécula que seune al sitio activo de la enzima y

es modificada por la enzima.

SITIO ACTIVO

Las enzimas son componentes que facilitan las reacciones bioquímicas. Una

característica fundamental de las enzimas es que poseen especificidad. Esto involucra

que el sitio activo de las enzimas solo reconocen a su sustrato especifico y genera solo

un tipo de producto.


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ESTRUCTURA-FUNCION: ENZIMAS

SITIO ACTIVO DE UNA

ENZIMA

CINÉTICA ENZIMÁTICA

Unión de sustrato Etapa catalítica

Estudio del comportamiento de las enzimas con respecto a la unión a sus sustratos y la

transformación de sus productos.

E + S ES → E + P k 1

k 2k 3


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Las enzimas aceleran las velocidades de reacción, sin alterar los

equilibrios de reacción. Reducción de la energía de activación

(B) E + S ES EP E + P

(A) S P

(A) (B)

Poder catalítico y específico de enzimasEnzimas son excelentes catalizadores y

muy específicas, ya que:

•Actúan mediante re-arreglos deenlaces covalentes transitorios a travésde las cadenas laterales de amino-

ácidos específicos, metales iónicos y

coenzimas, lo que permite disminuir la

energía de activación.

•Las interacciones no covalentes débiles(puentes de Hidrógeno, interacciones

iónicas e hidrofóbicas) entre enzima y

sustrato contribuyen también a

disminuir la energía de activación.


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Mecanismo de reacción de la Quimiotripsina

La quimiotripsina es una enzima que corta el enlace peptídico y degrada la proteína. Elmecanismo de reacción depende de un residuo de serina ubicado en posición 195, este

aminoácido interacciona con otro residuo básico, lo que genera la generación de una

especie reactiva que interacciona con el enlace peptídico, desarmando el enlace

El modelo de Michaelis-Menten (1913)

Leonor Michaelis Maud Menten

Postularon que la enzima se combina en primer lugar

con el sustrato, de forma reversible

El complejo se descompone en una reacción más

lenta, dando lugar al producto y enzima libre


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[E]

V máx

La velocidad de la reacción enzimática es una función lineal de la concentración de enzima.

Si agregamos 10 mM de enzima y tenemos una velocidad de 100, al agregar 20 mM será de200.

V máx

= k 3 x [E]

Relación entre velocidad y [E]

Cinética del estado estacionario


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La constante de Michaelis - Menten

Km y Vmax son característicos para cada pareja

enzima-sustrato


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La KM es un parámetro de Actividad Enzimática

• La KM es inversamente proporcional

con la actividad de la enzima.

• Valor de KM grande, baja actividad

• Valor de KM pequeño, alta actividad


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Si k2 es la constante del paso limitante de reacción entonces:

k2 = kcat o Número de recambio

El Nº de recambio es el número de moléculas de sustrato convertidas

en producto por una molécula de enzima, cuando la enzima está

saturada.

1/kcat es el tiempo que dura un ciclo catalítico.


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Gráfico de dobles recíprocos

1 KM 1 1

vo Vmax [S] Vmax= +

Ecuación de Lineweaver -Burk

y= ax + b Interceptoen eje x

Pendiente

Interceptoen eje y

FACTORES QUE AFECTAN LAVELOCIDAD DE UNA REACCIÓN

ENZIMÁTICA


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TEMPERATURA

pH

Repulsión

de cargas


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La concentración de sustrato afecta la velocidad de

reacción catalizada por enzimas

Inhibidor irreversible• Inhibición permanente

• Unión irreversible por medio de enlaces covalentes.

• Modificaciones químicas de los grupos catalíticos.

• Modificada la enzima, está siempre inhibida.

Para distinguirlo de los reversible se someten a diálisisy si no se separan enzima e inhibidor, éste es

permanente.

Ej: Sarín, malatión, paratión.


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•

La unión del inhibidor y la enzima esreversible.

• Al quitar el inhibidor del medio, se recupera la

actividad.

Hay 3 tipos:

Competitiva

No Competitiva

Acompetitiva (Alostérica)

Inhibidor reversible

Inhibición competitiva

Aumenta la KM

Vmáx no se modifica


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Inhibición no competitiva

Disminuye la Vmáx

KM no se modifica

Cinéticas de inhibiciónCompetitivo

Vmax igual

KM diferente

No competitivo

Vmax

diferente

KM igual No inhibitor

1

V

1/[S] 0


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Inhibición acompetitiva

El inhibidor no puede unirse a la

enzima, sino al complejo enzima-sustrato. Ej. Enzimas multiméricas

Disminuye la Vmáx

Disminuye la KM


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Inhibidores como fármacos

El ácido acetilsalicílico (aspirina) es un inhibidor enzimático de

la formación de prostaglandinas, las cuales son causantes del

dolor

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