ENZIMAS

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ENZIMAS






Las reacciones exergónicas:
A. Liberan energía
B Son reacciones espontáneas
B.
C. Tienen una constante de equilibrio mayor que 1
D Pueden
D.
P d estar acopladas
l d a reacciones
i
endergónicas
E Todos
E.
T d los
l enunciados
i d son ciertos
i






Cual de los siguientes enunciados acerca de la
velocidad de reacción NO es cierto?
A. La velocidad de reacción es la velocidad a la que la
reacción procede hacia el equilibrio.
B. La velocidad de reacción esta gobernada por la barrera
de energía entre los reactivos y los productos.
C. Las enzimas pueden acelerar la velocidad de reacción.
D Las
D.
L velocidades
l id d de
d reacción
ió no son sensibles
ibl a lla
temperatura.
E. Ninguno de estos.






¿Cuál de los siguientes enunciados, acerca de las
reacciones catalizadas por enzimas, NO es cierto?
A. Las enzimas forman complejos con sus sustratos.
B. Las enzimas rebajan la energía de activación de las
reacciones químicas
C. Las enzimas cambian la K de equilibrio de las reacciones
químicas.
D Muchas
D.
M h enzimas
i
cambian
bi de
d forma
f
ligeramente
li
cuando
d
unen al sustrato.
E. Las reacciones ocurren en el centro activo de las enzimas,
donde una orientación espacial precisa de los aminoácidos es
una cuestión muy importante para la catálisis.

La constante de equilibrio para la conversión del
disacárido sacarosa en los monosacáridos, glucosa
y fructosa,, es 140.000. ¿Qué p
puedes concluir
acerca de la reacción:
sacarosa + H2O glucosa + fructosa?

A. Es un sistema cerrado.

B. Nunca alcanzará el equilibrio.

C Es una reacción espontánea
C.
espontánea, iniciándose con sacarosa
sacarosa.


D. La constante de equilibrio aumenta cuando la concentración inicial de
sacarosa aumenta.
E. En el equilibrio, la concentración de sacarosa es mucho más alta que las
concentraciones de glucosa y fructosa.






Para sobrepasar la barrera energética, que existe
entre los reactivos y los productos, se debe de
proveer a la reacción,, en el inicio de la misma,, de
p
la energía necesaria. A esta energía, que se
recupera en el transcurso de la reacción, se le
llama:
A. Energía de activación
B. Energía de iniciación
C. Energía de reacción
D Energía
D.
E
í cinética
i éi
E. Energía potencial
Importancia
p
Biomédica

Catálisis
 Acelerar
reacciones químicas

Sin cambios en el proceso

Todas son proteinas
 Excepto
E
llas ribozimas
ib i
Clasificación
Definiciones

Enzima

Cofactor
 Zn,

Mn, Mg
Coenzima
 Complejo
 AMP,

B
ADP
Grupo Prostético
 Metaloenzimas
Más definiciones…



Sitio activo
Sustrato
Producto
Catálisis p
por proximidad
p
Catálisis acidobásica
Catálisis p
por tensión
Catálisis covalente

Nucleofílica

Electrofílica
Modelos Enzimaticos

Cerradura y llave
 Fischer(1900’s)

Adaptación inducida
 Koshland
(50’s)
(50
s)
Cerradura y llave
S
E
E
E
Enzymesubstrate
complex
Enzyme may
be used again
P
P
R
Reaction
ti
coordinate
di t
Adaptación
p
inducida
Hexokinase (a) without (b) with glucose
substrate
http://www.biochem.arizona.edu/classes/bioc462/462a/NOTES/ENZYMES/enzyme_mechanism.html
Isozimas
Como sabemos que existen las
enzimas?
i
?



Alta capacidad de procesamiento
ELISA
Espectofotometria
ELISA
Espectofotometria
p

Absorción de luz
Utilidad Clínica








Lipasa
Amilasa
DHL
AST
ALT
GGT
Troponina
CPK
Polimerase Chain Reaction (PCR)
(
)
Cinética Enzimática
La energía
g libre o Gibbs

G

G0
 1M

G0’
 pH
7 (1x10-7M)
Estado de transición
Energía
g de activación
Energía
g de activación
Teoría cinética

Aproximación
 Choque

entre las partículas
Energía cinética
 Barrera
de energía
Temperatura
p

Incrementa índice de reacción
Q10
Actividad
enzimática
0
10
20
30
40
T
Temperature
t
/ °C
Desnaturalización
50
Concentración del reactivo
p
pH
Medición de la actividad
enzimatica
i ti

Actividad catalítica
 1mol/min

Actividad específica
 Min/mg
proteina
Clasificación de reacciones
químicas
í i

Número de moléculas
 Monomolecular
 Bimolecular
 Trimolecular

Orden de la reacción
Primer orden

La velocidad es directamente proporcional a la
concetración del sustrato
Segundo
g
orden

La velocidad es directamenre proporcional al
producto de las 2 sustratos
Orden cero

La velocidad es independiente de la concentración
del sustrato
Michaelis y Menten
Michaelis-Menten
Ecuación de Michaelis Menten
Ecuación de Michaelis Menten
Ecuación de Michaelis Menten
E d estable
Estado
bl
Ecuación de Michaelis Menten
E d estable
Estado
bl
Ecuación de Michaelis Menten
E d estable
Estado
bl
Constante de M-M
Ecuación de Michaelis Menten
Constante de M-M

Total de la enzima
Numero de recambio
(kcat)
La g
grafica del doble recíproco
p

Ecuación de Lineweaver
Lineweaver-Burk
Burk
Inhibidores

Reversibles

Irreversibles
Inhibidores Reversibles
Inhibidor Competitivo
p


Incrementa Km
Vmax igual
Inhibidor No competitivo
p

Disminuye Vmax
Inhibidor acompetitivo
p

Dism Vo
Inhibidor Irreversible
Reacciones con dos o más sustratos

Reacción secuencial
 Azar
 EA
o EB ---- EAB ---- E + P
 Forzoso
 E+A
--- EA+B ---- EAB ---- E + P
Reacciones con dos o más sustratos

Reacciones Ping
Ping-Pong
Pong
 Reacciones
de doble desplazamiento
Regulación
g
enzimática

Homeostasis
 1865
 Cannon
y Bernard
Pasos Limitantes
Recambio de proteína
p

Equilibrio dinamico
 Schoenheimer

Síntesis
 Inductores
 Represores

Degradación
Regulación
g
alostérica
Segundos
g
mensajeros
j
Proenzima o zimógeno
g

Proteólisis selectiva

Fosforilación
 Kinasas
(agregan un residuo P)
 Fosfatasas (quitan un residuo P)
Micronutrientes
Vitaminas
VS

orgánicas, de naturaleza y composición variada

Coenzimas


LLa ingestión
i
ió de
d cantidades
id d extras de
d vitaminas
i i
no
eleva la capacidad física, salvo en el caso de
existir un déficit vitamínico
ell cuerpo hhumano NO puede
d sintetizarlas
i t ti l
Tipos
p

Li
Liposolubles
l bl
 A,

D, E, K
Hidrosolubles (cofactores)
 Complejo
C
l
C
B
Vitaminas

LIPOSOLUBLES




Vitamina A (Retinol)
Vitamina D (Calciferol)
Vitamina E (Tocoferol)
Vitamina K (Antihemorrágica)

HIDROSOLUBLES









VITAMINA C. Ácido
Á
Ascórbico.
Antiescorbútica.
VITAMINA B1. Tiamina.
Antiberibérica.
VITAMINA B2. Riboflavina.
VITAMINA B3. Niacina. Ácido
Nicotínico. Vitamina PP.
Antipelagrosa.
p g
VITAMINA B5. Ácido
Pantoténico. Vitamina W.
VITAMINA B6. Piridoxina.
VITAMINA B8.
B8 Biotina.
Bi ti
Vitamina H.
VITAMINA B9. Ácido Fólico.
VITAMINA B12. Cobalamina.

Endogenas
 Vitamina
D
 Acido nicotinico

Microbiota
 Vitamina
 Biotina
o a
K
Vitamina A

Retinoides
 Retinol(ppal),

Retinaldehído y ac retinoico
Fuentes: Leche, hígado, pescado, huevo, zanahorias

Función
 Opsinas
(ciclo visual)
 Conos.-
Iodopsina
 Bastones.- Ridopsina
 DNA
 Receptores
nucleares
 Reproducción,
p

Integridad
g
del sistema inmune
Deficiencia
 Xeroftalmia
 Queratinizacion
 Esterilidad,
de la córnea
Infecciones

Toxicidad
 Neurologicas
 Cefalea,,
nauseas,, ataxia,, anorexia
 Dermicas
 Resequedad,
descamación alopecia
 Oseas
 Engrosamiento,
hipercalcemia
Vitamina D

Calciferol o Antirraquítica
 Sirve
para la absorción de nutrientes como el
calcio y las proteínas.

Fuentes

Deficit
 Niños
 Raquitismo
q
 Adultos
 Osteomalacia

Toxicidad
 Hipercalcemia
 Hipertensión
pe e s ó
 Hipercalciuria
 Estenosis
aórtica
 Alteraciones
neurologicas
Vitamina E

Tocoferoles o tocotrienoles
 Esta
vitamina participa en la formación de glóbulos
rojos músculos y otros tejidos.
rojos,
tejidos Se necesita para la
formación de las células sexuales.
 Tiene como función p
principal
p participar
p
p como
antioxidante
Fuentes
Deficit
Vitamina K



Antihemorrágica o filoquinona.
Participa en diferentes
f
reacciones en el metabolismo, como coenzima, y también
forma parte de una proteína muy importante llamada protombina que es la
proteína que participa en la coagulación de la sangre.
Tipos y fuente



K1 : vegetales de hoja verde (espinacas, coles, lechuga, tomate,..)
K2 :derivados de pescados.
K3 : flora bacteriana intestinal.

Deficit
 Inhibición
 Warfarina
 Sx
hemorragicos
 Enfermedad
hemorragica del recien
nacido
Vitaminas Hidrosolubles


VITAMINA C
Ácido Ascórbico o vitamina
Antiescorbútica


EEsta vitamina es necesaria para
producir colágeno que es una
proteína necesaria para la
cicatrización de heridas. Es
importante en el crecimiento y
reparación de las encías, vasos,
huesos y dientes
Dopamina -hidroxilasa

Fuentes

Deficit
 Escorbuto
fragilidad
g
capilar
p
 Encias
 Dientes
 Huesos

Vitaminas Hidrosolubles

El denominado
complejo vitamínico B
incluye los siguientes
compuestos:







Tiamina (B1)
Riboflavina (B2)
( )
Acido Pantoténico (B3)
Acido nicotínico (B5)
Pi id i (B6),
Piridoxina
(B6)
Biotina (B7), y
Cobalamina (B12)
Vitamina B1
 Tiamina, Aneurina O
Antiberibérica



Actúa como
coenzima
Desempeñan un
papel fundamental
en el metabolismo de
los glúcidos y lípidos

Deficit
 Beri
Beri
 Seco,
nervioso o
paralitico



Desnutricion cronica
Disminucion peso
Alt neurologica
 WernickeKorsakoff
 Húmedo




Se pierden proteinas
Se ven “jugosos”
90% mortalidad
ICC con GC elevado

Vitamina B2





Riboflavina
FAD, FMN
Absorción de grasas
Catabolismo de
aminoacidos
Actúa como
coenzima

Fuentes

Deficit
 Arriboflavinosis
 Queilitis,
dermatitis
seborreica

Vitamina B3




Vitamina PP o
nicotinamida.
Actua como
coenzima
NAD
Interviene en el
metabolismo de los
hidratos de carbono,
las grasas y las
p
proteínas

Fuentes

Deficit 4ds
 Pelagra
 Diarrea
 Dermatitis
 Demencia
 Defunción

Vitamina B5



Ácido Pantoténico o
vitamina W
Se encuentra en una
gran cantidad y
variedad de
alimentos (pantothen
en griego significa
"en
en todas partes
partes")).
Forma parte de la
Coenzima A.

Fuentes

Deficit
 Sindrome
del pie
urente
 Sx
de Gierson Copalan

Vitamina B6




Piridoxina.
Actúa en la utilización de
grasas del cuerpo y en la
formación de glóbulos rojos.
Es básica para la formación
de niacina (vitamina B3),
ayuda a absorber la vitamina
B12, a producir el ácido
clorhídrico
l híd i d
dell estómago
ó
e
interviene en el metabolismo
del magnesio
Transaminacion y
descarboxilación

Fuentes

Deficit
 Absocrión
triptofano y
metionina
 Dism
 Crisis

abs niacina
convulsivas
Toxicidad
 Neuropatía
sensitiva

VITAMINA B8


Vitamina H o Biotina
Es una coenzima que
participa en la
transferencia de
grupos
g
p carboxilo ((
COOH), interviene
en las reacciones que
producen energía y
en el metabolismo de
los ácidos grasos.

Fuentes

Deficit
 Retraso
psicomotor
 Dermatitis
e a s
 Alt metabolismo graso
y carbohidrato

Vitamina B12
 Cianocobalamina.
 Esta
vitamina
Interviene en la
síntesis de ADN, ARN.

Fuentes

Deficit
 Anemia
perniciosa

Falsas vitaminas.
 Son
sustancias con una acción similar a la de las
vitaminas, pero con la diferencia de que el organismo
las sintetiza por sí mismo. Entre ellas están:
 Inositol.
 Colina.
 Ácido
fólico.

Inositol:



Colina:
Forma parte del complejo B y está

íntimamente unido a la colina y la biotina.
Forma parte de los tejidos de todos los
seres vivos: en los animales formando parte
de los fosfolípidos.


También se le puede
considerar un componente
del grupo B.
Actúa al mismo tiempo con
el inositol en la formación
de lecitina, que tiene
importantes funciones en el
sistema lipídico.
lipídico
La colina se sintetiza en el
intestino delgado por
medio de la interacción de
l vitamina
la
it i B12 y ell ácido
á id
fólico con el aminoácido
metionina

Ácido Fólico:

Se le llama ácido fólico por
encontrarse principalmente en las
hojas de los vegetales

Junto con la vitamina B12 participa
en la síntesis del ADN

Es imprescindible en los procesos
de división y multiplicación celular,
por este motivo las necesidades
aumentan durante el embarazo

Produce en los niños detención
en su crecimiento y disminución
en la resistencia de
enfermedades.

EEn adultos,
d lt provoca anemia,
i
irritabilidad, insomnio,
pérdida de memoria,
disminución de las defensas,
mala absorción de los
nutrimentos debido a un
desgaste del intestino

Fuentes

Deficit
 Anemia
megaloblastica

Prevención
 DEFECTOS
NEURAL
DEL TUBO
Vitamina
Requerimientos diarios
A
1000U/dia
D
200U/dia (5g/dia)
E
10mg/dia
K
80g/dia
B1
1 5mg/dia
1.5mg/dia
B2
1.7mg/dia
B3
19mg/dia
B5
5-10mg/dia
B6
2mg/dia
B8
No necesaria
B9
200g/dia
B12
2g/dia
C
60mg/dia
Gracias!
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