ENZIMAS: Importancia Biomédica
Las enzimas son polímeros biológicos que aceleran las reacciones químicas que hacen posible la vida tal como la conocemos. Su presencia y equilibrio son esenciales para la desintegración de nutrientes a fin de que proporcionen energía y bloques químicos que posteriormente servirán para la construcción de proteínas, DNA, membranas, células y tejidos. La capacidad para valorar la actividad enzimática específica de la sangre, otros líquidos hísticos, o extractos celulares, ayuda en el diagnóstico y pronóstico de la enfermedad. La deficiencia en la catálisis puede darse por mutaciones genéticas o infección por virus o bacterias.
PAGINA DE INTERÉS:
1. En esta pagina puedes ver las aplicaciones industriales de las enzimas. Y los beneficios de la catalisis y su actividad.
http://www.unicauca.edu.co/biotecnologia/ediciones/vol1/Ar11.pdf
2. Noticias sobre la producción de etanol y la actividad enzimática:
http://www.ars.usda.gov/is/espanol/pr/2007/070409.es.htm
FUNCIONES DE LAS ENZIMAS:
1. En esta pagina puedes ver las aplicaciones industriales de las enzimas. Y los beneficios de la catalisis y su actividad.
http://www.unicauca.edu.co/biotecnologia/ediciones/vol1/Ar11.pdf
2. Noticias sobre la producción de etanol y la actividad enzimática:
http://www.ars.usda.gov/is/espanol/pr/2007/070409.es.htm
FUNCIONES DE LAS ENZIMAS:
Las enzimas que catalizan la conversión de uno o más compuestos (sustratos) hacia uno o más compuestos diferentes (productos) aumentan los índices de la reacción no catalizada al menos por factores de 106. Al igual que todos los catalizadores, las enzimas no se consumen ni se alteran al forma permanente al participar en una reacción.
Además de ser muy eficientes, las enzimas también son catalizadores en extremo selectivos. Las enzimas son específicas tanto para el tipo de reacción catalizada como para un sustrato único o un grupo de sustratos estrechamente relacionados.
Las enzimas también son estereoespecíficos y de manera típica catalizan reacciones de un estereoisómero de un compuesto dado (p. ej. Azúcares D, más no L, aminoácidos de L pero no D)
Tomada de: http://blog.espol.edu.ec/andreromero/files/2009/07/400px-catalisis_enzimatica1.jpg
CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS:
Se clasifican según el tipo de reacción catalizada y los sustratos comprendidos.
1. OXIDOREDUCTASAS: Catalizan oxidaciones y reducciones.
2. TRANSFERASAS: Catalizan la transferencia de porciones, como grupos glucosilo, metilo o fosforilo.
3. HIDROLASAS: Catalizan al división hidrolítica de C-C, C-O, C-N y otros enlaces.
4. LIASAS: Catalizan la división de C-C, C-O, C-N y otros enlaces mediante la eliminación de átomo, dejando dobles enlaces.
5. ISOMERASAS: Catalizan cambios geométricos o estructurales dentro de una molécula.
6. LIGASAS: Catalizan la unión de dos moléculas acopladas a las hidrolisis de ATP.
Para ampliar más este tema mira estas diapositivas:
CINÉTICA ENZIMÁTICA:
La ecuación de Michaelis- Menten ilustra en términos matemáticos la relación entre la velocidad de reacción inicial Vi y la concentración de sustrato [S].
La constante Km de Michaelis es la concentración de sustrato a la cual la Vi es la mitad de la velocidad máxima (Vmax/2) alcanzable a una concentración particular de enzima.
Tomada de: http://gmein.uib.es/otros/enzimas/Jmoldesarrollo/textos/imagenes/graficaMM.gif
A menudo se requiere concentraciones altas de sustrato para determinar el Km y la Vmax por lo que una forma lineal de la ecuación de Michaelis permite extrapolar Vmax y Km desde concentraciones de sustrato menor que las que producen saturación.
Tomada de: http://themedicalbiochemistrypage.org/images/lineweaver-burk-plot.jpg
Ecuación de Lineweaver-Burk
(2)
Esta ecuación para una linea recta y= ax + b. Donde la intersección con el eje y = 1/Vmax y con el eje x=-1/Km permitiendo hallar con más facilidad el Km y la Vmax. Y cuya pendiente es Km/Vmax.
Los inhibidores son moléculas que se unen a enzimas y disminuyen su actividad. Dependiendo del sitio de acción en la enzima los inhibidores se clasifican en competitivos y no competitivos. Un inhibidor no competitivo disminuye la velocidad máxima pero no afecta el Km, mientras que una inhibicion competitiva no afecta la Vmax pero aumenta la Km.
COMPETITIVA:
Tomada de: http://tertuliadeamigos.webcindario.com/image0282.jpg
NO COMPETITIVA:
Tomada de: http://ufq.unq.edu.ar/Docencia-Virtual/BioquimicaI/Teorias/T9-Inhibicion.pdf
GRAFICA DE MICHAELIS- MENTEN Y EFECTO DEL INHIBIDOR
GRAFICA DE MICHAELIS- MENTEN Y EFECTO DEL INHIBIDOR
Tomada de: http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/M/Michaelis_Menten2.gif
Te invitamos a seguir ampliando el tema de INHIBICION ENZIMÁTICA:
Para ampliar más el tema de inhibicion enzimática puedes ver el siguiente link:
COENZIMAS:
Las coenzimas sirven como transbordadores o agentes de transferencia de grupo reciclables, que transportan muchos sustratos desde su punto de generación hacia su punto de utilización . A diferencia de las enzimas, las coenzimas se modifican y consumen durante la reacción química. Tienen en general baja masa molecular y son claves en el mecanismo de catálisis, por ejemplo, aceptando o donando electrones o grupos funcionales, que transportan de una enzima a otra.
MECANISMO DE ACCIÓN:
- La coenzima se une a un enzima,
- La enzima capta su sustrato específico,
- La enzima ataca a dicho sustrato, arrancándole algunos de sus átomos,
- La enzima cede a la coenzima dichos átomos provenientes del sustrato,
- La coenzima acepta dichos átomos y se desprende de la enzima.
- La coenzima transporta dichos átomos y acaba cediéndolos, recuperando así su capacidad para aceptar nuevos átomos.
Principales coenzimas:
- FAD (flavín-adenín dinucleótido): transferencia de electrones y protones.
- NAD+(nicotín-adenín dinucleótido): transferencia de electrones y protones.
- NADP+ (nicotín-adenín dinucleótido fosfato): transferencia de electrones y protones.
- Coenzima A: transferencia de grupos acetilo (por ejemplo, en la descarboxilación del ácido pirúvico) y de grupos acilo en general.
- Coenzima Q: transferencia de electrones en la cadena respiratoria.
- Coenzima B12: transferencia de grupos metilo o hidrógenos entre moléculas.
- Vitamina C
- Biocitina: transferencia de dióxido de carbono.
- Ácido lipoico: transferencia de hidrógenos, grupos acilo y metilamina.
Coenzimas y vitaminas
Muchas vitaminas o sus derivados actúan como coenzimas:
- Vitamina B1 o tiamina: su derivado, el pirofosfato de tiamina es esencial para el metabolismo energético de los glúcidos.
- Vitamina B2 o riboflavina: sus derivados son nucleótidos coenzimáticos con gran poder reductor como el FAD y el FMN.
- Vitamina B3 o niacina: sus derivados son nucleótidos coenzimáticos con gran poder reductor como el NAD+ o el NADP+.
- Vitamina B5 o ácido pantoténico: su principal derivado es la coenzima A (Co-A), con gran importancia en diveros procesos metabólicos.
- Vitamina B7 o biotina (vitamina H). Su derivado, la biocitina, es esencial para el funcionamiento de numerosas carboxilasas (enzimas).
- Vitamina B9 o ácido fólico (vitamina M). Su derivado, el FH4 es esencial en la síntesis de purinas.
- Vitamina B12 o cianocobalamina: coenzima B12.
- Vitamina E y Vitamina K: químicamente similares a la coenzima Q.
AMPLIA EL TEMA DE VITAMINAS;
BIBLIOGRAFÍA:
MURRAY, Robert et al. Harper Bioquímica ilustrada. 28°ed. Bogotá: Mc Graw Hill, 2010. 51-74p.
ANÓNIMO. Coenzimas. [en linea]
< http://es.wikipedia.org/wiki/Coenzima > [Citado el 3 de OCtubre de 2010]
MUSICA
ANÓNIMO. Coenzimas. [en linea]
< http://es.wikipedia.org/wiki/Coenzima > [Citado el 3 de OCtubre de 2010]
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