aminoácidos y proteínas113
TRANSCRIPT
Aminoácidos y Aminoácidos y Proteínas Proteínas Aminoácidos y Aminoácidos y Proteínas Proteínas
Dra. Janeth Salgado Bioquímica MedicinaFCM-UNAH
2Aminoácidos y Proteínas
α-AMINOÁCIDOS (aa): estructura
Unidad estructural básica de las proteínas
El grupo amino esta unido al C- α , el C contiguo al grupo carboxilo.
Al C- α también esta unido un H y una cadena lateral R
Se han descrito mas de 100 aa pero solo 20 de ellos participan en la síntesis de proteínas.(están codificados en los genes)
α
3Aminoácidos y Proteínas
AMINOÁCIDOS: estructura
Los aa difieren entre si por el grupo R (grupo sustitutivo).
R: adjudican diferentes propiedades a cada uno de los aa y determinan su función biológica.
4Aminoácidos y Proteínas
AMINOÁCIDOS: estructura
A pH fisiológico el pKa de los grupos amino y carboxilo de los aa es aproximadamente 2 y 10 respectivamente.
El grupo –COOH pierde un protón y el grupo amino capta u protón para dar la forma Zwitterion.(in vivo)
5Aminoácidos y Proteínas
Estructura de los aminoácidos
Por su estructura, los aa se ionizan en solución acuosa de manera que pueden funcionar como ácidos y como bases (anfoliticos).
Los aa que poseen un g. amino y un g. carboxilo (Gly, Leu, Ile) se convierten en iones dipolares (Zwitteriones).
Estos iones en slns acuosas son eléctricamente neutros y no emigran ni se someten a campos eléctricos.
La ionizacion de un aa depende del pH de la solución.
Punto isolectrico: pH en el cual la molécula no tiene carga neta
6Aminoácidos y Proteínas
Estereoquímica de los aa
Se presentan en dos formas isomericas, imágenes especulares no superponibles.
Los isomeros de la serie L poseen el grupo alfa amino a la izquierda.
Los aa que se encuentran en las proteínas son de la serie L y tienen mayor participación metabólica celular.
Los aa de la serie D participan en las paredes celulares bacterianas.
Todos los aa excepto la Gly pueden existir en las formas D y L.
8Aminoácidos y Proteínas
Nomenclatura de los aa
Alanina Ala A
Arginina+ Arg R
Asparragina Asn N
Ac. Aspartico
Asp D
Cisteina Cys C
Glutamina Gln Q
Ac. glutamico
Glu E
Glicina Gly G
Histidina + His H
Isoleucina* Ile I
Leucina * Leu L
Lisina* Lys K
Metionina* Met M
Fenilalanina* Phe F
Prolina Pro P
Serina Ser S
Treonina* Thr T
Triptofano* Trp W
Tirosina Tyr Y
Valina* Val V
+: Esencial en la niñez
*: Esencial durante toda la vida
Tres letras
Una letra
9Aminoácidos y Proteínas
AMINOÁCIDOS
Clasificación Clasificación
Propiedades químicas de las cadenas laterales
1. Cadenas alifáticas 2. Cadenas con hidroxilo o azufre3. Aromáticos4. Básicos5. Ácidos y sus amidas
10Aminoácidos y Proteínas
Aminoácidos con cadenas laterales alifáticos
El grupo R se extiende más y se hace más hidrófobo. Los aminoácidos hidrófobos se encuentran
normalmente en el interior de las moléculas proteicas.
11Aminoácidos y Proteínas
Aminoácidos con cadenas laterales hidroxilo o azufre
Cadenas laterales son débilmente polares Son en general más hidrófilos que sus análogos
alifáticos La metionina es bastante hidrófoba Puede producirse una oxidación entre pares de
cadenas laterales de cisteína para formar un enlace disulfuro (cistina)
12Aminoácidos y Proteínas
Aminoácidos básicos
Llevan grupos básicos en sus cadenas laterales.
Existen a valores de pH próximos a la neutralidad
La histidina es el menos básico de los tres
Son muy polares Suelen hallarse normalmente
en las superficies exteriores de las proteínas Histidina
Lisina
Arginina
13Aminoácidos y Proteínas
Aminoácidos ácidos y sus amidas
Son los únicos aminoácidos que llevan cargas negativas a pH 7. Están acompañados por sus amidas, la asparagina y la glutamina.- Tienen cadenas laterales sin carga, aunque son claramente polares,
también son hidrófilos y tienden a encontrarse en la superficie de las moléculas de proteína, en contacto con el agua.
14Aminoácidos y Proteínas
Aminoácidos aromáticos
Presentan cadenas laterales aromáticas. La fenilalanina junto con los aa alifáticos (val, leu, ile),
es uno de los aa más hidrófobos. La tirosina y el triptófano también presentan un
carácter ligeramente hidrófobo
15Aminoácidos y Proteínas
Aminoácidos modificados
Algunos aa son modificados (cadenas laterales) postranscripción.Por ejemplo:- Fosfoserina (síntesis de serina a partir de 3-fosfoglicerato)- 4-hidroxiprolina: colágeno - δ-Hidroxilisina: colágeno - Acido γ-carboxiglutámico: estructura de la osteocalcina (10-25% prot
no colágena del hueso ) dependiente de Vit K
16Aminoácidos y Proteínas
FORMACION DE PEPTIDOS Y POLIPEPTIDOS
Los aa se unen o polimerizan por medio de enlaces peptídicos: la unión química entre el grupo α-carboxil de un aa con el grupo α-amino de otro aa, con la liberación de una molécula de agua.
La rx + importante de los aa es la formación de un enlace peptídico ya que este enlace carece de carga a cualquier pH de interés fisiológico.
Es un enlace covalente por formación de un enlace amida
17Aminoácidos y Proteínas
Enlace peptídico y formación de péptidos
DIPEPTIDO
18Aminoácidos y Proteínas
PEPTIDOS Y POLIPÉPTIDOS
Las cadenas que contienen unos pocos residuos de aa se denominan oligopéptidos:
- 2 aa dipéptido- 3 aa tripeptido… Si la cadena es muy larga se llama polipéptido.Grupo amino que no ha reaccionado en un extremo (amino
terminal o N-terminal)Grupo carboxilo sin reaccionar en el otro extremo
(carboxilo terminal o C-terminal)
19Aminoácidos y Proteínas
Enlace peptídico y formación de péptidos
Cada vez que se añade un aa a la cadena, debe eliminarse una molécula de agua.
TETRAPEPTIDO
20Aminoácidos y Proteínas
Estabilidad y formación del enlace peptídico
En un entorno acuoso este proceso no esta favorecido termodinámicamente.
El enlace peptídico es metaestable.Las proteínas se hidrolizan en disolución acuosa cuando
esta presente un catalizadorLa formación del enlace peptídico precisa el acoplamiento
de la reacción de síntesis con la hidrólisis de compuestos de fosfato de energía elevada (ATP). (activación de los aa)
21Aminoácidos y Proteínas
Actividad biológica: Péptidos
1. Péptidos vasoactivos: angiotensina II, bradicinina, calidina
2. Hormonas: oxitocina, vasopresina, somatostatina, TRH, GRH, ACTH, insulina, glucagón, gastrina, secretina, colecistoquinina, VIP (péptido intestinal vasoactivo)
3. Neurotransmisores: encefalinas, sustancia P
22Aminoácidos y Proteínas
PROTEINAS: polipéptidos de secuencia definida
Cada proteínas tiene un orden definido de residuos de aa.Son polipéptidos largos: Mb humana tiene 153 aa.Hay proteínas que son similares pero NO idénticas Las proteínas evolucionan, lo hacen mediante cambios
conservadores y no conservadores:- Conservadores: conservan la naturaleza de la cadena
lateral. Por ejem Asp por Glu- No conservadores: pueden tener consecuencias graves.
Ejm Asp por Ala
23Aminoácidos y Proteínas
PROTEÍNAS
Contracción Muscular
Actina y miosina
Transportadores de
Sustancias Hb
Componentes de
esqueleto intracelular
Respuesta Inmunitaria
Coagulación sanguínea
Componentes Estructurales
Colágeno tela de arana
Catalizadores de rxs qqEnzimas
HormonasInsulina
FUNCIONES
24Aminoácidos y Proteínas
Clasificación de las proteínas
Desde un punto de vista químico, existen dos grandes grupos de proteínas:
1. Proteínas simples: formadas exclusivamente por a-aminoácidos, como es el caso de la ubiquitina, una proteasa intracelular formada por 53 AA.
2. Proteínas conjugadas: que contienen además de la cadena polipeptídica un componente no aminoacídico llamado grupo prostético, que puede ser un azúcar, un lípido, un ácido nucleico o simplemente un ión inorgánico.
La proteína en ausencia de su grupo prostético no es funcional, y se llama apoproteína.
La proteína unida a su grupo prostético es funcional, y se llama holoproteína (holoproteína = apoproteína + grupo prostético).
Son proteínas conjugadas la hemoglobina, la mioglobina, los citocromos, etc.
25Aminoácidos y Proteínas
Clasificación
En cuanto a su forma molecular, podemos distinguir:1. Proteínas globulares: la cadena polipeptídica aparece enrollada
sobre sí misma dando lugar a una estructura más o menos esférica y compacta. Ejm: Mioglobina y Hemoglobina
2. Proteínas fibrosas: tienen funciones estructurales. Proteínas de la piel, tejido conjuntivo y el pelo, la seda. Son siempre alargadas Son menos abundantes que las globulares Ejm: queratina, colágeno, elastina, fibroina
26Aminoácidos y Proteínas
Niveles de organización estructural de las proteínas
Estructura 1`(secuencia de aa)
Estructura 2`Plegado de la
cadena polipéptica(local)
Estructura 4Asociación de varias cadenas polipeptídicas
Estructura 3`Nivel de plegado superior
(global)
27Aminoácidos y Proteínas
Estructura primaria
Acomodamiento de las cadenas de aa (orden secuencial de aa), estabilizado por enlaces peptídicos, puentes disulfuros (cisteína). Al alterar este orden también se altera el tipo, las propiedades de la proteína.
Esta determinada por un gen concreto. Ejm: Insulina, vasopresina, colecistoquinina, gastrina, secretina (Hh
del sistema digestivo)
28Aminoácidos y Proteínas
Estructura secundaria
Se encuentran con > frecuencia son la hélice α, la lamina β y la hélice 310
29Aminoácidos y Proteínas
Estructura 2º Son rearreglos especiales originados por el
establecimiento de puentes de H entre los grupos q conforman los enlaces peptídicos de los aa cercanos.
alfa hélice: es un ordenamiento helicoidal en el que el g. R de los aa se orienta hacia el exterior de la hélice.
- Se estabiliza por la formación de puentes de H entre los componentes del enlace peptídico de aa cercanos en la estruct 1 de la proteína.
- Ejm: proteínas fibrosas: colágeno, alfa queratina.
β laminar:- El esqueleto se ordena en forma de zigzag.- Los grupos R de aa se orientan en direcciones
opuestas con un patrón alternante y hacia afuera - se estabiliza por puentes de H.- Los aa no tienen que estar próximos en la
estructura 1- Típica de proteínas fibrosas: fibroina (seda)
30Aminoácidos y Proteínas
ESTRUCTURA TERCIARIA
Las proteínas globulares no solo poseen estructuras 2` sino que, además, también se pliegan formando estructuras terciarias compactas.
Es una modificación en el espacio. Es el plegamiento tridimensional
total de la cadena de una proteína. Se forma una proteína tridimensional Esta conformación facilita la
solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte, enzimáticas, hormonales, etc. Ejm: mioglobina
ESTRUCTURA TERCIARIA
32Aminoácidos y Proteínas
ESTRUCTURA TERCIARIA
Esta conformación se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los radicales R de los aminoácidos. Aparecen varios tipos de enlaces:
Los puentes de hidrógenoInteracciones de Van der WaalsLos puentes eléctricos entre aa de carga diferente
llamados también “atracciones electrostáticas”Las interacciones hidrófobas formación de un núcleo
hidrofobico o interface hidrofobico El puente disulfuro
33Aminoácidos y Proteínas
Estructuras de las proteínas globulares
La mayoría de las proteínas están formadas por mas de un dominio;
Dominio: región compacta, plegada localmente, de la estructura 3`.
Los principales patrones de plegado:
1. Los producidos alrededor de un empaquetamiento de hélices alfa
2. Los construidos sobre un entramado de estructuras laminas beta
34Aminoácidos y Proteínas
Estructura 4º
Es el nivel mas complejo de organización.
Se refiere a interacciones no covalentes que unen varias cadenas polipeptidicas en una sola molécula. Ejm: la hemoglobina q tiene 4 cadenas.
Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de subunidades.
El número de subunidades (cadenas) varía desde dos como en la hexoquinasa, cuatro como en la hemoglobina, o muchos como la cápsida del virus de la poliomielitis, que consta de 60 unidades proteicas.
35Aminoácidos y Proteínas
Niveles de estructura proteica
Estructura cuaternaria Homotípicas: asociación
de cadenas polipeptídicas idénticas o casi idénticas
Heterotipicas: interacciones entre subunidades con estructuras muy distintas
36Aminoácidos y Proteínas
Propiedades
Se llama desnaturalización de las proteínas a la pérdida de las estructuras de orden superior (secundaria, terciaria y cuaternaria), quedando la cadena polipeptídica reducida a un polímero estadístico sin ninguna estructura tridimensional fija
La desnaturalización provoca diversos efectos en la proteína: 1. Cambios en las propiedades hidrodinámicas de la proteína: aumenta la
viscosidad y disminuye el coeficiente de difusión 2. Una drástica disminución de su solubilidad, ya que los residuos hidrofóbicos
del interior aparecen en la superficie 3. Pérdida de las propiedades biológicas
ESTADO NATIVO
ESTADO DESNATURALIZADO
37Aminoácidos y Proteínas
DESNATURALIZACION
Los agentes que provocan la desnaturalización de una proteína se llaman agentes desnaturalizantes. Se distinguen agentes físicos (calor) y químicos (detergentes, disolventes orgánicos, pH, fuerza iónica).
Como en algunos casos el fenómeno de la desnaturalización es reversible, es posible precipitar proteínas de manera selectiva mediante cambios en:
(1) la polaridad del disolvente (2) la fuerza iónica(3) el pH(4) la temperatura
ENZIMAS: catalizadores
biológicos ENZIMAS: catalizadores
biológicos CATÁLISIS Y CONTROL DE LAS REACCIONES BIOQUIMICAS
39Aminoácidos y Proteínas
ENZIMAS
1. Conceptos generales 2. Clasificación 3. Cinética enzimática 4. Inhibición enzimática 5. Enzimas alostéricas 6. Catálisis enzimática 7. Efectos de la temperatura, pH, cofactores8. Regulación enzimática
40Aminoácidos y Proteínas
Conceptos generales
Son catalizadores típicos: acelerar la velocidad de una rx sin ser consumidas en el proceso
Son estructuralmente reciclables Incrementan las velocidades de rx en un orden de 108 a 1014 veces. Son catalizadores biológicos Algunas requieren cofactores o grupos prostéticos La actividad enzimática es regulable Con excepción de un pequeño grupo de moléculas de ARN, todas
las enzimas son proteínas.
41Aminoácidos y Proteínas
Conceptos generales
Algunas poseen isoenzimas, enzimas que catalizan la misma reacción pero presentan diferencias en 1 o más aminoácidos de su estructura primaria.
En una reacción catalizada por un enzima:La sustancia sobre la que actúa el enzima se llama sustrato. El sustrato se une a una región concreta del enzima, llamada
centro activo. Una vez formados los productos la enzima puede comenzar
un nuevo ciclo de reacción
42Aminoácidos y Proteínas
ESPECIFICIDAD DE LAS ENZIMAS
Especificidad óptica: actúan sobre un determinado isómero. Ejem: serie L (aa) o serie D (CH)
Especificidad de grupo: algunas actúan sobre un grupo determinado de moléculas. Ejem: enzimas que digieren las proteínas.
43Aminoácidos y Proteínas
Clasificación
En función de su acción catalítica específica, los enzimas se clasifican en 6 grandes grupos o clases:
Clase 1: OXIDORREDUCTASAS Clase 2: TRANSFERASAS Clase 3: HIDROLASAS Clase 4: LIASAS Clase 5: ISOMERASAS Clase 6: LIGASAS
44Aminoácidos y Proteínas
Clase 1: OXIDORREDUCTASAS
Reacciones de oxidación- reducción . Ejm: oxidasas, deshidrogenasas, reductasas, peroxidasas
45Aminoácidos y Proteínas
Clase 2: TRANSFERASAS
Catalizan la transferencia de un grupo químico (distinto del hidrógeno) de un sustrato a otro. Ejm: transcarboxilasas, transmetilasas, transamilasas
46Aminoácidos y Proteínas
Clase 3: HIDROLASAS
Catalizan las reacciones de hidrólisis: (rupturas hidroliticas. Ejm peptidasas, fosfatasas, estearasas.
lactosa + agua ↔ glucosa + galactosa
47Aminoácidos y Proteínas
Clase 4: LIASAS
Formación de dobles enlaces por eliminación de un grupo qq o adición de grupos a dobles enlaces. Ejem: aldehido liasas, descarboxilasas, deshidratasas, desaminasas, sintasas
48Aminoácidos y Proteínas
Clase 5: ISOMERASAS
Catalizan la interconversión de isómeros: rearreglos de átomos dentro de una molécula. Son ejemplos la fosfotriosa isomerasa, fosfoglucosa isomerasa, epimerasas, mutasas
49Aminoácidos y Proteínas
Clase 6: LIGASAS
Reacciones en las que se unen dos moléculas Formación de enlaces qq, utilizando ATP u otros
nucleótidos como fuente de energía. Ejem: polimerasas, sintetasas
50Aminoácidos y Proteínas
NOMENCLATURA
51Aminoácidos y Proteínas
Sitio o centro activo de una enzima
Lugar de la estructura proteica donde se da la interacción con el sustrato (3 lugares).
Es una estructura dinámica y transitoria. Hay dos modelos sobre la forma en que el
sustrato se une al centro activo de la enzima:1. Modelo llave – cerradura2. Modelo del ajuste inducido
52Aminoácidos y Proteínas
Modelo llave cerradura
Propuesto por el bioqq alemán E. Fisher 1884
Plantea una interacción relativamente rígida entre los 2 componentes.
La enzima permanece sin transformaciones estructurales ni funcionales
Supone que la estructura del sustrato y la del sitio activo son complementarias
53Aminoácidos y Proteínas
Modelo del ajuste inducido
Propuesto por D. Koschland en 1958 La enzima sufre un cambio conformacional
(al interactuar con el S) que permite una relación mas estrecha entre ambos
Es el mas aceptado actualmente Cuando se logra la interacción E-S en por lo
menos 3 puntos se ve favorecida la rx La E y el S sufren cambios conformacionales Al final de la rx la E recupera su estructura
original
54Aminoácidos y Proteínas
MODO DE ACCIÓN DE LAS ENZIMAS: conceptos importantes
Energía libre de Gibbs (ΔG): cantidad de energia capaz de realizar un trabajo durante una reaccion a T` y P` cte.
Energía de activación (Ea): barrera energética por encima de la cual una molécula de un producto intermedio debe pasar para que se lleve a cabo una reacción.
Estado de transición: es un estado que posee mayor cantidad de E libre que los reactantes y que los productos.
55Aminoácidos y Proteínas
Perfil energético de una reacción espontánea Perfil energético de una reacción catalizada
La acción de los catalizadores consiste en disminuir la Ea Las enzimas disminuyen la Ea aun mas que los catalizadores
inorganicos. La actuación de la enzima permite:1. Que los sustratos se unan a su centro activo con una orientación óptima
para que la reacción se produzca.2. Modifica las propiedades químicas del sustrato unido a su centro activo,
debilitando los enlaces existentes y facilitando la formación de otros nuevos
CINETICA ENZIMATICA CINETICA ENZIMATICA
57Aminoácidos y Proteínas
CINETICA ENZIMATICA
Estudio cuantitativo de la catálisis enzimática Velocidad de reacción: cambio en la concentración de
sustratos o productos por unidad de tiempo.Las enzimas son catalizadores biológicos
58Aminoácidos y Proteínas
Cinética enzimática: orden de la reacción
Los principios generales de las reacciones químicas se aplican también a las reacciones enzimáticas
En una reacción de primer orden la velocidad de formación de los productos es directamente proporcional a la concentración del sustrato.
Una reacción de segundo orden es aquella en la que la velocidad de formación del producto depende:
1. de la concentración de dos sustratos (como en una reacción de condensación)2. del cuadrado de la concentración de un único sustrato (reacción de dimerización) En una reacción de orden cero, la velocidad de formación del producto es
independiente de la concentración de sustrato.
59Aminoácidos y Proteínas
Cinética enzimática
Teoría general de la acción enzimática: la E se combina con su S para formar el complejo E-S (unión reversible) luego este se rompe: por un lado se libera la E y por el otro se origina el Producto
Factor limitante
60Aminoácidos y Proteínas
Cinética de Michaelis - Menten
El efecto de la [S] en la velocidad de reacción se rige por la siguiente ecuación matemática:
V: vel inicial de la reacción Vmax: vel máxima que puede alcanzar la rx
Km: cte de Michaelis
[S]: concentración de sustrato
61Aminoácidos y Proteínas
Ecuación de Michaelis Menten
Vmax: punto en que no importa la cantidad de S, la velocidad de rx no aumenta mas.
Punto de saturación de la E: corresponde a la cantidad de S donde se alcanzo la Vmax
Km: [S] a la cual se alcanza la mitad de la Vmax
Km: es un parámetro de la afinidad de la enzima por su sustrato.
62Aminoácidos y Proteínas
INHIBICIÓN ENZIMATICA
Medio importante para regular las rutas metabólicas
Tx clínicos se fundamentan en la inhibición enzimática
Permite diseñar técnicas bioquímicas
63Aminoácidos y Proteínas
Clases de inhibidores
Inhibición reversible:1. Competitivos
2. Acompetitivos
3. No competitivos
Inhibición Irreversible: venenos enzimáticos
64Aminoácidos y Proteínas
Inhibidores competitivos
Se unen de forma reversible a la enzima libre para formar complejo EI El S y el I compiten por el mismo lugar en la enzima La actividad de la enzima ↓ El efecto puede invertirse: ↑ la [ S ] Reducen la afinidad de la enzima por el S Tienen una estructura semejante al S
65Aminoácidos y Proteínas
Inhibidores competitivo
Succinato deshidrogenasa
66Aminoácidos y Proteínas
Inhibidores acompetitivos
Se unen al complejo ES La adición de mas S a la rx= ↑ a la velocidad de rx Se observa en las rxs en las que se unen mas de un sustrato
67Aminoácidos y Proteínas
68Aminoácidos y Proteínas
Inhibidores No competitivos
Se unen tanto a la E como al complejo ESSe unen a un sitio diferente del lugar activo de la EModificación de la conformación de la E (impide la
formación del producto)No afectan a la unión del sustratoSe invierte parcialmente= ↑ la [ S ]
69Aminoácidos y Proteínas
Inhibición no competitiva
70Aminoácidos y Proteínas
Inhibición irreversible
Se unen covalentemente a la enzima
Inhibición con metales pesados como Hg y Pb
Anemia por envenenamiento por Pb: unión del Pb a los grupos –SH de la ferroquelatasa (inserción de Fe+2 en el hemo)
71Aminoácidos y Proteínas
Inhibición irreversible
72Aminoácidos y Proteínas
Enzimas alostéricas
Son proteínas con varias subunidades Su actividad es afectada por moléculas efectoras que se unen a
otros lugares alostéricos o reguladores Catalizan pasos reguladores claves de las rutas bioquímicas Representación de la velocidad de rx son sigmoideas
73Aminoácidos y Proteínas
Catálisis
Efectos de proximidad y tensión Efectos electrostáticos Catálisis acidobásicaCatálisis covalente
74Aminoácidos y Proteínas
La actividad optima de la enzima depende de:
Temperatura pHPresencia de cofactores [ S ][ E ]
75Aminoácidos y Proteínas
Efecto de los cofactores
Casi un tercio de los enzimas conocidos requieren cofactores para su función. Los cofactores pueden ser iones inorgánicos como el Fe++, Mg++, Mn++, Zn++ etc. Cuando el cofactor es una molécula orgánica se llama coenzima. Muchos de estos coenzimas se sintetizan a partir de vitaminas
76Aminoácidos y Proteínas
Función de los Cofactores
Alterar la estructura tridimensional de la enzima Intervenir como otro sustrato
77Aminoácidos y Proteínas
78Aminoácidos y Proteínas
79Aminoácidos y Proteínas
Efecto de la Tº
Los aumentos de temperatura aceleran las reacciones químicas
La temperatura a la cual la actividad catalítica es máxima se llama temperatura óptima
80Aminoácidos y Proteínas
Efecto del pH
Según el pH del medio, los grupos R de las enz pueden tener carga eléctrica positiva, negativa o neutra.
Hay un pH en el cual la conformación
será la más adecuada para la actividad catalítica. Este es el llamado pH óptimo.
La mayoría de los enzimas son muy sensibles a los cambios de pH. (amortiguadores fisiológicos)
81Aminoácidos y Proteínas
Modificación de la [S]
Es la menos compleja. Ocurre al ↑ o ↓ la [S] Bajas [S] es indicador de
disminución de la actividad enzimática
Fig sup: velocidad de rx enzimatica a 6 diferentes [S]
82Aminoácidos y Proteínas
Modificación de la [E]
Es mas compleja: requiere la síntesis de novo de enzimas (inducción enzimática)
La síntesis proteica requiere tiempo y mucha energía Cuando la [S] aumenta por encima de ciertos valores y si aparecen
nuevos sustratos (antes ausentes) se deben sintetizar nuevas enzimas.
La inducción enzimática es estimulada por hormonas (larga duración)
Represión enzimática: disminución de la síntesis de enzimas** de acuerdo a las necesidades celulares
83Aminoácidos y Proteínas
Regulación enzimática
Mantenimiento de un estado ordenado
Conservación de energía
Respuesta a las variaciones ambientales
84Aminoácidos y Proteínas
El control se realiza por:
1. Control genético
2. Modificación covalente
3. Regulación alostérica
4. Activación de zimógenos
85Aminoácidos y Proteínas
Control genético
Inducción enzimática Represión enzimática
86Aminoácidos y Proteínas
Modificación covalente
La actividad enz puede ↑ o ↓ por a adición covalente de un grupo químico a la enzima
Es transitoria y reversible Con mayor frecuencia: g. fosfatos, g. metilo y la adenosina Adición o remoción de g. qq funcionan como mxs de control
Elementos de la reacción
Enzima no fosforilada es inactiva
Enzima fosforilada es activa
87Aminoácidos y Proteínas
Modificación covalente
88Aminoácidos y Proteínas
Activación de zimógenos
Las enz son sintetizadas como moléculas inactivas llamadas zimógenos o proenzimas.
Para activarse, los zimógenos sufren un ataque hidrolítico que origina la liberación de uno o varios péptidos
Si estas enzimas se sintetizasen directamente en forma activa destruirían la propia célula que las produce
89Aminoácidos y Proteínas
Regulación alostérica Las enz reguladas por
alosterismo existen en dos estados:
1. T o tenso2. L o laxo Hay 2 tipos de reguladores
alostericos:1. Efectores o activadores
alostericos2. Inhibidores alostericos Ciertas sust se unen en
sitios diferentes del sitio activo (sitio alosterico)
Ejm: ATP, NADH, citrato, etc.