Bio

qu

mic

a |

Cie

nci

as B

sic

as |

20

15

Objetivos de aprendizaje

Describir el efecto del pH y temperatura sobrela la actividad enzimtica

Describir los mecanismos reguladores queafectan a las reacciones enzimticas , incluidala regulacin por efectores alostricos y lamodificacin covalente

Diferenciar los tres tipos de inhibicinenzimtica segn la cintica enzimtica

Introducir el rol de las enzimas en elmetabolismo

Regulacin de la actividad enzimtica

Regulacin de la actividad enzimtica

1. Regulacin por compuestos que se unen en forma reversible al sitio activo

2. Regulacin por modificacin de la conformacin del sitio activo

3. Regulacin por cambios en la concentracin de la enzima

1. Unin reversible al sitio activo

Se definen:

Vmax (Et = ES)

V0 = 1/2Vmax [S] = Km

Km (afinidad E - S)

> Km < afinidad de E x S

< Km > afinidad de E x S

Vmax

Km [S]

V0

Vmax

2 SkSV

VM

max0

Michaelis - Menten

1. Unin reversible al sitio activo

Inhibidores reversiblesCompuestos que se unen a la enzima, disminuyendo la velocidad de la reaccin

Competitivo

No Competitivo

Acompetitivo

A. Inhibicin competitiva

Los inhibidores competitivos son estructuralmente similares al sustrato y compiten con este por la unin al sitio activo de la enzima.

Si se eleva la [S] se logra superar el efecto de esta inhibicin.

Elevan la KM observada, y no afectan la Vmax

1. Unin reversible al sitio activo

A. Inhibicin competitiva1. Unin reversible al sitio activo

B. Inhibicin no competitiva

Los inhibidores no competitivos actan generalmente sobre enzimas con ms de un sustrato. Se unen al centro activo no permitiendo la entrada de uno de los sustratos.

1. Unin reversible al sitio activo

B. Inhibicin no competitiva1. Unin reversible al sitio activo

Inhibidores Reversibles: Cintica1. Unin reversible al sitio activo

Inhibicin por producto

Todos los productos son inhibidores de la enzima que los produce

A

B

Acumulacin de verde, inhibe A

EVITA QUE UNA ENZIMA TRABAJE

MS RPIDO QUE LA VA

1. Unin reversible al sitio activo

2. Regulacin por cambios conformacionales

Cambio conformacional que afecta al sitio activo

Efecto rpido

Enzimas alostricas

Modificaciones covalentes

Interacc. Prot Prot

Escisin proteolitica

A. Enzimas alostricas.

La unin de efectores alostricos por interacciones no covalentes afectan la afinidad por el sustrato

Unin a un sitio diferente al sitio activo, el sitio regulador.

Protenas multimricas que pueden presentar una conformacin activa y una inactiva

A. E

nzi

mas

alo

str

icas

Centros catalticos

Centro regulador

Efector heterotrpico

Enzima activada

sustrato

REGULACIN HOMOTRPICA

REGULACIN HETEROTRPICA

A. E

nzi

mas

alo

str

icas

COOPERATIVIDAD: La unin de la primer molcula de sustrato facilita la unin de las siguientes

Conformacin tensa

Conformacin relajada

Vmax

Vmax

K 0.5, o S 0.5

Cintica sigmoide permite grandes cambios en V, con pequeos cambios de [S]

A. Enzimas alostricas.

A. Enzimas alostricas

Efectores alostricos

A. Enzimas alostricasEfectores alostricos

Activador S0.5Inhibidor S0.5

B. Modificaciones CovalentesFosforilacin

Cambios conformacionales inducidos por alteraciones en interacciones inicas o EdH

Pueden activar o inhibir la enzima

Efecto reversible kinasa/fosfatasa

Ejemplo regulacin: GLUCGENOFOSFORILASA

C. Interacciones Protena - Protena

Ejemplo: Protena G

Implicadas en regulacin del crecimiento celular, morfognesis, motilidad celular, trfico celular

D. Escicin proteoltica

Protelisis

Proteasa

E N Z I M A

ACTIVA

P R O - E N Z I M A

INACTIVA( Z I M G E N O )

3. Cambios en la concentracin de la Enzima

Degradar Sintetizar

AAAAA

Estabilizacin del mRNA

Induccin transcripcin

Represin transcripcin

Protelisis

proteosoma caspasas

Enzimas en el metabolismo

En el metabolismo celular hay grupos de enzimas que funcionan de forma secuencial para realizar un proceso y constituyen una va metablica.

En la va el producto de una E constituye el sustrato de la siguiente E.

La > parte de las E de la va tienen un comportamiento de M-M. Pero en cada va hay al menos una enzima reguladora.

Enzima reguladora

Enzimas reguladoras

Tienen mayor PM que las otras E porque tienen varias subunidades, en general son E alostricas.

Catalizan el paso ms lento de la va (limitan la velocidad de la va).

En general se encuentran al principio de la va y son inhibidas por un producto intermediario o final de esta (retroinhibicin o feedback -).

Enzima reguladora

retr

oin

hib

ici

n

BIBLIOGRAFA

Captulo 9 Regulacin de las enzimas. Bioqumica Mdica Bsica de Marks 4ta Ed (2012)

Captulo 6 Enzimas. Principios de Bioqumica de Lehninger 4ta Ed (2004)