Unidad 3. Enzimas

Biología • 2.º de bachilleratoSaro Hidalgo


Enzimas Naturaleza química : proteínasCatalizan determinadas reacciones bioquímicas uniéndose a la molécula o metabolito que se va a transformar, el sustrato


Enzimas = catalizadores biológicosA B C D E

A = molécula inicialE = producto final= reacciones metabólicasB, C, y D = metabolitos intermedios

La reacción general es :

E + S ES P + E

La cantidad de enzima que queda después de actuar : la misma, no se gasta

Mecanismo de acción : aumentar la velocidad de reacción con que transcurren las reacciones químicas¿Cómo? : Disminuyendo la Ea (energía de activación) : estado energético que tienen que superar las moléculas de sustrato para convertirse en productos.


ΔG = ΔH – T ΔS

ΔG = variación de la energía libreΔH = variación en la entalpía del sistema (equivale a la energía total)T = temperatura absoluta (en Kelvin = ºC + 273)ΔS = variación de la entropía del sistema

Energía libre y reacciones biológicas


Las enzimas como biocatalizadores: energía de activación en una reacción catalizada (Fa) y en una reacción no catalizada enzimáticamente (Ea)


Cinética enzimática

Gráfica que representa la variación de la velocidad de reacción con respecto a la cantidad de sustrato


HOLOENZIMAS HOLOPROTEÍNAS

APOENZIMA COFACTOR

Parte proteica Parte no proteica

Cationes metálicos

Zn+2, Ca+2, Fe+2, Mg+2

Moléculas orgánicas

complejas

Coenzimas(unión débil a la apoenzima)(Ej.: NAD+, FAD, NADP+…)

TIPOS

Muchas coenzimas son sintetizadas a partir de ciertas vitaminas

APOENZIMA(parte proteica)

COFACTOR(parte NO proteica)

Estructura de las enzimas

HOLOENZIMA

Grupo prostético(unión fuerte a la apoenzima)

(Ej.: grupo hemo)


Factores que influyen sobre la actividad enzimática

La temperatura


Factores que influyen sobre la actividad enzimática

El pH


Especificidad enzimática

Enzima

Sustrato

Enzima

Sustrato

MODELO DE LLAVE-CERRADURA

MODELO DE ACOPLAMIENTO INDUCIDO

Complejo enzima- sustrato

El acoplamiento sigue dos modelos posibles:

♦ Modelo llave-cerradura: es rígido

♦ Modelo acoplamiento o ajuste inducido: no es rígido. La unión de S-E induce ciertos cambios en el centro activo que facilitan el acoplamiento definitivo.


Mecanismo de las reacciones enzimáticas

Teoría de la llave y la cerradura


Mecanismo de las reacciones enzimáticas

o centro catalítico o de reacción


Inhibición de la actividad enzimática

Sustrato

Inhibidor

Sustrato

Enzima

Inhibidor unido a la enzima

Los sustratos no pueden unirse al

centro activo

♦ Un inhibidor es una sustancia específica que disminuye parcial o totalmente la actividad enzimática.

Se distinguen:♦ Irreversibles o venenos: se unen al centro activo y eliminan la actividad de la enzima

♦ Reversibles: se unen temporalmente a la enzima


• Son biomoléculas diversas en su composición y propiedades.

• No pueden ser sintetizadas por el organismos por lo que es indispensable tomarlas en la dieta.

• Son especificas para cada especie animal y, por lo general, son sintetizadas por los vegetales.

• Aunque se necesitan en mínimas cantidades, todas ellas desempeñan papeles importantes en el metabolismo. Muchas son precursoras de coenzimas.

Su ausencia produce enfermedades carenciales, son la manifestación de diversos trastornos metabólicos :

Avitaminosis: ausencia total de una o varias vitaminas

Hipovitaminosis: presencia insuficiente de cierta vitamina

Hipervitaminosis: exceso de vitaminas, suele producirse con las liposolubles.

LAS VITAMINAS

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Clasificación de las vitaminas

Vitaminas hidrosolublesSuelen actuar como coenzimas o

precursores de coenzimas

Vitaminas liposolublesSolubles en disolventes no polares.

Son lípidos insaponificables.

C su carencia produce escorbuto: encías sangrantes, pérdida de dientes y hemorragias en capilares.Leche, cítricos y hortalizas.

B1su carencia produce beriberi: degeneración

neuronal, afecciones cardiacas y musculares.Cereales, legumbres, levaduras y bacterias.

B2 su carencia produce dermatitis, agrietamiento

de labios y lengua, fotofobia.Hígado, queso, leche, huevos, vegetales de hoja verde.

B3 su carencia produce pelagra: demencia,

diarreas y dermatitis.Carnes, pescado, queso, leche y vegetales.

A su carencia provoca problemas en la visión nocturna, desecación epitelial y problemas de crecimiento.Hortalizas, hígado, bacalao y huevos.

D su carencia produce raquitismo.

Hígado, bacalao y yema de huevo.

E su carencia acelera la degradación de los ácidos grasos, deteriorando las membranas celulares y facilitando el envejecimiento celular.Aceites vegetales y semillas de cereales.

K su carencia produce problemas en la coagulación sanquínea. Hortalizas, hígado, bacalao y huevos.

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