363n a enzimas, Oct. 2019 - Modo de compatibilidad) ALUMN... · ENZIMAS • Sitio activo – Sitio...

INTRODUCCIÓN A LAS ENZIMAS

E. Herrera

(Octubre, 2019)

ENZIMAS

• Sitio activo– Sitio de unión al substrato– Sitio catalítico

• Apoenzima• Cofactor (grupo prostético o coenzima)• Holoenzima• Sitio alostérico y efector alostérico

∆[S] ∆[P]V = =

∆ t ∆ t

REACCIÓN ENZIMÁTICA

k1S + E E + P

k2

[E] [P] [P]Keq= =

[E] [S] [S]

Modelo de la llave-cerradura

Modelo del ajuste inducido

+

+

+

+Estado de transición

Sitio activo

A) Hexoquinasa, antes de unirse la glucosa-ATP B) Hexoquinasa, después de unirse la glucosa-ATP

Herrera,Ramos,Roca & Viana, Bioquímica Básica, Elsevier 2014 (fig. 3.9)

Necesidad de coenzimas

HO-CH2-R1 ↔↔↔↔ OHC-R1 + 2 H+

NAD+ + HO-CH2-R1 ↔↔↔↔ NADH+H+ + OHC-R1

Coenzimas

• Nucleótidos de nicotinamida participan en reacciones redox

O

OH OH

NOPO

O

O

O

OH OH

NOPO

O

CO

NH2

H

N

N N

NH2

(PO32-)NAD+ (NADP+)

+

nicotinamida

• La nicotinamida del NAD+ acepta un hidrógeno del alcohol para que pueda ser oxidado. A su vez, el alcohol libera un protón al medio.

N

C

O

NH2

H

R

+R1C

H

HOH N

C

O

NH2

H

R

H

+ R1CH

O

oxred+

+ H+Forma Ox Forma Red

NAD+ + HO-CH2-R1 ↔↔↔↔ NADH+H+ + OHC-R1

MECANISMO DE ACCIÓN DE LAS ENZIMAS

S

P

Herrera,Ramos,Roca & Viana, Bioquímica Básica, Elsevier 2014 (fig. 3.2)

RELACIÓN ENZIMA-SUSTRATO

EJEMPLOS DE UNIÓN ENZIMA-SUSTRATO

A) Bolsillo cargado negativamente B) Bolsillo hidrofóbico

ACCIÓN CATALÍTICA DE LA QUIMOTRIPSINA

A) Complejo enzima-sustrato B) Intermediario tetraédrico C) Intermediario acil-enzima

D) Transferencia de H+a His57 E) Ruptura del enlace acilo F) Salida del 2º producto

Herrera,Ramos,Roca & Viana, Bioquímica Básica, Elsevier 2014 (fig. 3.15)

FACTORES QUE MODIFICAN LA EFECTIVIDADDE LA REACIÓN ENZIMÁTICA

0 2 4 6 8 10

pH

EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DEL SUSTRATO SOBRE LA VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN

ENZIMÁTICA

E + S ↔↔↔↔ ES →→→→ E + P

Herrera,Ramos,Roca & Viana, Bioquímica Básica, Elsevier 2014 (fig. 4.4)

Pendiente a T=0

Tiempo

INHIBICIÓN ENZIMÁTICA

Inhibición competitiva

E + S E-S E + P+

EI + S

I

NR

K1

K2

K3

K12 K11

INHIBICIÓN COMPETITIVA

Inhibición no-competitiva

E + S E-S E + P+

IES

I

K1

K2

K3

I+

EI + S NR

INHIBICIÓN NO COMPETITIVA

ENZIMAS ALOSTÉRICAS

Sitio Sitio

Sitio

Sitio Sitio

Sitio

V

+ activador

+ inhibidor

[S]

ENZIMAS COMO REACTIVOS EN EL LABORATORIO

Fuentepolicromática

hνI0(λ)

Monocromador Compartimentode muestra Detector

IT(λ)

FUNDAMENTOS DE LA ESPECTROSCOPIA DE ABSORCIÓN

+ +

++

Ejemplos:

etanol + NAD acetaldehido + NADH + H

o piruvato + NADH + H lactato + NAD

Ecuación general:

S + coenzima P + coenzima-H + H1 1+ +

o S + coenzima-H + H P + coenzima+ +

2 2

ELISA(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay)

ENZIMAS EN EL DIAGNÓSTICO CLÍNICO

DISTRIBUCIÓN DE LA ALANINA AMINO TRANSFERASA EN DISTINTOS TEJIDOS

ISOENZIMAS

LDH isoenzimas

• LDH es un tetrámero compuesto por dos protómeros: H (de corazón) y M (de músculo). De las 5 isoenzimas de LDH, la LDH1 (4H) y la LDH2 (3H1M) se encuentran solo en músculo cardiaco y eritrocitos, mientras que la LDH5 (4M) se encuentra en hígado y músculo esquelético.

• Sus perfiles electroforéticos se pueden utilizar para el diagnóstico del infarto de miocardio y de la hepatitis aguda.

LDH: 5 4 3 2 1

De las 5 isoenzimas de LDH, la LDH1 (4H) y la LDH2 (3H1M) se encuentran solo en músculo cardiaco y eritrocitos, mientras que la LDH5 (4M) se encuentra en hígado y músculo esquelético.

Herrera,Ramos,Roca & Viana, Bioquímica Básica, Elsevier 2014 (fig. e3.4)