BIOQUIMICA TEMA: INHIBICIÓN ENZIMÁTICA . REGULACIÓN ENZIMÁTICA. ENZIMAS ALOSTÉRICAS. FUNCIONES. COFACTORES ENZIMÁTICOS. PROFESORA: ELENA BENAVIDES RIVERA. ALUMNOS: ATENCIO PAUCAR, JACKELINNE ESCUDERO ESCUDERO, PAOLA JUICA PAUCAR, PABLO INHIBICION ENZIMATICA Inhibidores: pequeña moléculas químicas o iones que interfieren con las reacciones ralentizándolas o deteniéndolas Importantes para el estudio de: Mecanismo de acción enzimática Especificidad de sustrato Naturaleza del centro activo Identificación residuos fundamentales para la catálisis Utilidad Determinación rutas metabólicas Medicina. Antibióticos Inhibición enzimática Hay dos tipos de inhibidores enzimáticos: Reversibles: Unión no covalente de un inhibidor a la enzima Irreversibles: Unión covalente del inhibidor al enzima Competitiva No competitiva Acompetitiva Elementos naturales, tóxinas específicas, venenos, iones, fármacos Inhibición reversible competitiva Unión del inhibidor al centro activo del enzima. compite con el sustrato Sustrato Inhibidor competitivo . necesario para la síntesis de DNA de bacterias. enzima limitante síntesis de colesterol . Inhibición reversible competitividad Inhibe síntesis de DNA Compite por la dihidrofolato reductasa Estatinas Inhiben HMG CoA reductasa.Quimioterapéuticos: metrotrexato Agentes antibacterianos: Sulfamidas Quimioterapéuticos Compiten con el p-amino-benzoico. Penicilina inhibe la síntesis de la pared bacteriana Aspirina inhibe la síntesis de PG Gases nerviosos: diisopropil fluorofosfato (DIFP). modificándola covalentemente. Por lo general son altamente tóxicos.Inhibición irreversible Reaccionan con un grupo químico de la enzima. Casi todos los inhibidores enzimáticos irreversibles son sustancias tóxicas (naturales o sintéticas). As . CN- . Pb2+ . Bloquean unión al sustrato Inhiben actividad Sus efectos dependen del tiempo de actuación del inhibidor. inhiben neurotransmisores Hg2+. REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA Control de la actividad enzimática Regulación por cambios en la concentración de enzima Regulación alostérica Modificaciones covalentes reversibles Tema 10. Regulación de la actividad enzimática Activación de zimógenos Isoenzimas En cada ruta el producto de una reacción es el sustrato de la siguiente Las rutas deben estar reguladas para: Mantener un estado celular ordenado Conservar la energía Responder a variaciones ambientales Las enzimas reguladoras catalizan las reacciones más lentas y fijan la velocidad de la ruta . Mecanismos de regulación enzimática Regulación por cambios en la cantidad de enzima Síntesis Degradación Regulación de la eficacia catalítica Unión de ligandos no covalente: Enzimas alostéricas Fosforilación ADP-ribosilación. complejos multienzimáticos . Metilación y Acetilación Rupturas proteolíticas: zimógenos Múltiples formas de la enzima: Isoenzimas. lo que conduce a un cambio aparente en la afinidad de unión de otro ligando en un sitio distinto de la molécula.Cambios en la cantidad de la enzima Cambios en la cantidad de la enzima Muchos enzimas reguladores tienen vida media corta y se hayan en concentraciones muy bajas Aumento o represión de la síntesis a través de regulación génica Permite control a largo plazo promotor Carboxiquinasa Piruvato Oxalacetato Fosfoenolpiruvato Glucosa Las enzimas alostéricas cambian su conformación al unirse un efector. Esta "acción a distancia" de la unión de un ligando que afecta a la unión de otro en un sitio claramente diferente es la esencia del concepto de alostería o alosterismo . El mismo sustrato es a menudo el modulador . no covalente de compuestos reguladores denominados moduladores alostéricos o efectores alostéricos . los cuales son generalmente metabolitos pequeños o cofactores.ENZIMAS ALOSTÉRICAS Las enzimas alostéricas funcionan a través de la unión reversible. Las propiedades de las enzimas alostéricas son significativamente diferentes de las enzimas no alostéricas sencillas. Además de sitios activos. . Generalmente las enzimas alostéricas también son mayores y mas complejas que las enzimas no alostéricas. La mayoría tienen 2 o mas sub unidades. las enzimas alostéricas tienen generalmente uno o mas sitios reguladores o alostéricos para la unión del modulador. Algunas de las diferencias son estructurales. las enzimas reguladoras en los que el sustrato y el modulador son idénticos se denominan homotrópicos. Las proteínas alostéricas son las que presentan “otras formas” o conformaciones inducidas por la unión de moduladores . El mismo sustrato es a menudo el modulador. . Los moduladores de enzimas alostéricas pueden ser inhibidores o estimuladores. Cuando el modulador es una molécula diferente del sustrato. dice que la enzima es heterotrópico. Curva con modulador positivo: la velocidad de la reacción es la más alta.Modulación Alostéricas Los moduladores modifican la afinidad de la enzima por el sustrato y por lo tanto la velocidad de reacción. Curva sin modulador: la velocidad de la reacción es media (estado basal) Curva con modulador negativo: la velocidad de reacción es la más baja. . Con enzimas alostéricas se pueden regular las velocidades de las reacciones metabólicas de acuerdo a las necesidades de las células. Disminuye la afinidad de la enzima por el sustrato.Moduladores Alostéricos: Modulador alostéricos positivo: Modulador alostéricos negativo: Molécula que se une a la enzima y aumenta la afinidad de la enzima por el sustrato.com/watch?v=nID_kPXhAUE . la reacción se hace más lenta. https://www. acelera la reacción.youtube. . El ácido clorhídrico del estómago digiere los alimentos más duros como carnes o vegetales muy fibrosos. ni sería lo suficiente rápido para atender las necesidades de la célula. Las enzimas digestivas son muy útiles en casos de hinchazón abdominal. Sin las enzimas. hidratos de carbono y grasas en sustancias perfectamente asimilables: son las enzimas digestivas. Algunas de las funciones más destacables de las enzimas son: • Favorecen la digestión y absorción de los nutrientes: a partir de los alimentos que ingerimos. normalmente por medio de quinasas y fosfatasas. hierro. La terminación "ASA" indica sobre que tipo de alimento actúa: Las Proteasas son enzimas que digieren proteínas. el calcio. las Lipasas favorecen la digestión de las grasas. en general.Funciones de las enzimas Las enzimas ayudan a que muchas funciones de nuestro organismo se hagan más rápidas y de un modo más eficaz. la Sacarasa actúa sobre el azúcar. Otro tipo de ATPasa. etc. las Amilasas ayudan a digerir los hidratos de carbono. Las enzimas descomponen las proteínas. • Son capaces de producir movimientos de vesículas por medio del cito esqueleto. • son indispensables en la transducción de señales y en procesos de regulación. . muy pesadas. gases y digestiones. en la membrana celular son las bombas de iones implicadas en procesos de transporte activo. etc. el metabolismo no se produciría a través de los mismos pasos. Hay más de tres mil clases de enzimas. • Reducen el daño ocasionado por toxinas: las enzimas favorecen la eficacia de nuestro metabolismo ayudando a eliminar las toxinas y metales pesados. . etc. inhiben algunos procesos inflamatorios y favorecen a la vez la recuperación de golpes. Puede ser útil en casos de artritis. como la Bromelina de la Piña. • Otras funciones o propiedades de las enzimas son: eliminar el dióxido de carbono de los pulmones. regular nuestro peso corporal. mejorar nuestra capacidad mental.• Efecto antiinflamatorio: las enzimas proteolíticas. favorecer la fertilidad. Tendrían un efecto desintoxificante o depurativo sobre nuestro organismo. • Armonizan el sistema inmunitario o inmunológico: las enzimas ayudan a los glóbulos blancos a luchar contra virus y bacterias pero además al favorecer una correcta digestión o degradación de los alimentos también ayuda a que se produzcan menos alergias alimentarias. reabsorción de hematomas o moretones y heridas. Las características estructurales de estos cofactores le confieren capacidad de translocación mover sus grupos reactivos de un sitio a otro dentro de la molécula que no pueden realizar ninguno de los aminoácidos proteínicos. ya que las enzimas poseen en la cadena R de sus aminoácidos un número limitado de grupos funcionales que no incluyen todos los necesarios para intervenir en los mecanismos de las reacciones metabólicas. estos movimientos pueden ser esenciales en algunas reacciones metabólicas catalizadas por complejos multienzimáticos. . son los Llamados cofactores enzimáticos.Cofactores enzimáticos Estas moléculas realizan diversas funciones que contribuyen de manera decisiva al desarrollo de la reacción. Los cofactores enzimáticos son necesarios en muchas reacciones. Cofactores Un cofactor es un componente no proteico. necesario para la acción de una enzima. y a este complejo se le denomina holoenzima. . El cofactor se une a una estructura proteica denominada apoenzima. termoestable y de baja masa molecular .. Formas de actuación de los cofactores Contribuyen a la unión entre la enzima y el sustrato Estabilizan la enzima en su conformación mas activa Constituyen frecuentemente parte del grupo catalítico principal Son transportadores intraenzimaticos o interenzimatico en la reacción catalizada . Tipos de cofactores TIPOS DE COFACTORES Ejm en la catalasa del grupo prostético hemo se une al Fe para darle actividad a la enzima que posee función protectora contra peróxidos APOENZIMA + COFACTOR = HOLOENZIMA (ENZIMA ACTIVA) . .COFACTORES INORGANICOS 1 IONES METALICOS (FE2+.que se necesitan para la actividad catalítica de numerosas enzimas se llaman a veces metaloenzimas.Mg2+.etc).Cu2+. El ion metálico puede actuar como : Centro catalítico primario Grupo puente para reunir el sustrato y la enzima formando un complejo de coordinación Agente estabilizante de la conformación de la proteína enzimática en su forma catalíticamente activa. y funcionan como sustratos. sé asocian transitoriamente con la enzima. . coenzimas: derivados de las vitaminas moléculas orgánicas de tamaño pequeño.Cofactores orgánicos 2. A los cofactores que se unen fuertemente a la enzima se les conoce como grupos prostéticos.3. Las proteínas con grupo prostético reciben el nombre de heteroproteínas o proteínas conjugadas la participación de los cofactores se definen como sustancia que aumentan la actividad de una enzima. en ausencia de este la enzima puede ser lenta o inactiva. .Grupos prostéticos Cuando los cofactores y las coenzimas se encuentran unidas covalentemente se llaman grupos prostéticos . Un grupo prostético es el componente no aminoacídico que forma parte de la estructura de algunas proteínas y que se halla fuertemente unido al resto de la molécula. La asociación muy débil se llama cosustrato.