Estructura De Las Enzimas

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EnzimasTema 4VEG)a 4 (Uica gD Tem1BioquímEsquema del Tema•Catalizadores biológicos•Nociones de cinética química–Enzimas•Cinética de la catálisis–Ribozimasenzimática•Centro activo–Modelo cinético de Michaelis-Menten–Especificidad•Estado preestacionario–Complementariedad•Estado estacionario–Interacciones débiles•Ecuación de Michaelis-Menten•El estado de transición•Representaciones gráficas•Modelos del complejo–Inhibición enzimática•Inhibición irreversibleenzima-sustrato•Inhibición reversible–Llave y cerradura•Análisis gráfico de lainhibiciónVEG)–Ajuste inducido•Mecanismos moleculares dea 4 (U•Clases de enzimasregulación enzimática•Cofactores enzimáticosica gD Tem2BioquímCatalizadores Biológicos• Catalizador:Ejemplos de reacciones catalizadas– Aumenta la velocidad dereacciónAnhidrasacarbónica– No varía ΔG de la reacción– Facilita la reacción encondiciones no extremas– No se consume durante la• Convierte 6x105 moléculas porreacciónsegundo• 107 veces más rápida que sin enzima• Los catalizadoresbiológicos son:Proteasa– Casi siempre proteínas(enzimas)– Excepcionalmente RNAPéptido oVEG)catalítico (ribozimas)proteínaa 4 (U• 1011 veces más rápida• La especifidad depende de R1ica gD Tem3BioquímEl Centro Activo• Las enzimas sonespecíficas por susUracilosustratos(parte delSustrato)– Interacción precisa enzima-sustrato– Sitio de interacción: “centroactivo”Treonina• Hendidura tridimensional• Zona pequeña de la enzimaSerina• Propiedades especiales parala unión y catálisis delCentro activosustrato– Sustrato y centro activoRibonucleasatienen formasVEG)complementariasa 4 (U– Interacción a través deenlaces débilesica gD Tem4BioquímEl Estado de Transición• La reacción transcurreExplicación termodinámicaa través de un estadoSS*Pde transición (S*)– Intermedio entre S y PEstado de– Mayor energía que Stransición S*Energía deactivación• Barrera de energía de(No catali-activaciónzada)• La enzima facilita la(catalizada)formación de S*Sustrato (S)re– Reduce la energía de libDeactivacióníareacciónrg• Acelera la reacciónenVEG)E– S* es complementarioProducto (P)a 4 (Ucon el centro activoProgreso de la reacciónica gD Tem5BioquímModelos del Complejo Enzima-Sustrato• La llave y la cerradura(Fischer, 1890)Sustrato– Centro activo y sustratoson perfectamentecomplementariosComplejo ES• Reconocimiento molecularEnzima• Ajuste inducidoEstado de(Koshland, 1958)transición– La unión del sustratoinduce un cambio en elSustratocentro activo que aumentaVEG)la complementariedada 4 (U• Reconocimiento molecularComplejo ESdinámicoica gD TemEnzima6BioquímClases de Enzimas• Oxidoreductasas• Liasas– Catalizan reacciones de– Catalizan la ruptura yoxidoreducciónformación de enlaces• Deshidrogenasas,• Descarboxilasas,oxidasas, oxigenasas,deshidratasas,reductasas, peroxidasasdesaminasas• Transferasas• Isomerasas– Catalizan transferencias degrupos– Catalizan reordenamientos• Fosfotransferasasmoleculares• Transcarboxilasas,• Epimerasas, mutasastransaminasas,• Ligasastransmetilasas• Hidrolasas– Catalizan formaciones deenlace entre dos sustratos,– Catalizan la rotura deVEG)enlaces por adición de aguacon energía aportada por laa 4 (Uhidrólisis de ATP• Esterasas, fosfatasas,peptidasasica gD Tem7BioquímCofactores Enzimáticos• Componentes no proteicos requeridospara la actividad de la enzima– Apoenzima + cofactor = holoenzima– Dos tipos• Iones metálicos– Mg2+, Zn2+, Cu2+, Mn2+, ...• Coenzimas– Moléculas orgánicas pequeñas, muchas sonderivadas de las vitaminasVEG)– Su carencia produce enfermedadesa 4 (Uica gD Tem8BioquímNociones de Cinética Química• Velocidad de reacción• En condiciones deequilibriokA 1 Bk -1ConsumoFormaciónde Ade BEn el equilibrio v = 0VelocidadVEG)a 4 (U[B]Constante deica gD Temvelocidad[A]9BioquímNociones de Cinética Química• Reacciones sucesivas– La velocidad depende del paso más lentoA k 1 B k2 CB = IntermediariokSi k22 << k1, entonces B C es el paso limitante de la reacción,y la velocidad depende sólo de k2– Cuando la primera reacción es reversible, lallamamos preequilibriokA 1 B k 2 Ck -1VEG)Si ka 4 (U2 << k-1, entonces A y B pueden llegar virtualmente al equilibrio, ydecimos que se alcanza un equilibrio rápidoica gD Tem10Bioquím