Discusion Bioquimica Enzimas.

DISCUSIÓN Nº 3: “PROPIEDADES GENERALES DE LAS ENZIMAS”

1. Explicar la naturaleza química de las enzimas, sus principales propiedades y la función que desempeñan en los sistemas biológicos.

Las enzimas son catalizadores biológicos, de naturaleza proteica (con excepción de algunas moléculas de RNA catalizadoras o ribozimas), para las reacciones químicas, la mayor parte de las cuales ocurrirían sino fuera por la catálisis enzimática

Son biocatalizadores porque incrementan la velocidad de las reacciones químicas en todos los seres vivos.

Propiedades:

a. Son proteínas globulares: tienen un alto nivel de organización.

b. La mayoría de las enzimas necesitan un cofactor, (orgánico e inorgánico), para su actividad.

c. Están formadas por mas de 100 amino ácidos

d. Disminuyen la energía de activación.

e. Se requieren en cantidades mínimas (eficiencia)

f. Pueden ser regulables (alostericas)

g. No alteran el equilibrio de la reacción

h. No se modifican permanentemente ni se consumen

i. Son selectivas

j. Aumentan 10 a la sexta veces la velocidad de reacción.

k. Su actividad es afectada por cambios en el medio (concentración de iones hidrógeno, pH, temperatura, concentración de la enzima, concentración del sustrato, concentración de los cofactores, inhibidores, etc.).

l. Son especificas: capacidad de actuar sobre un solo sustrato o sobre un pequeño conjunto de sustratos estrechamente relacionados, así como también para el tipo de reacciones que catalizan.

m. Son catalizadores estereoespecificos catalizando por lo general estereoisomeros específicos de un determinado compuesto.

2. Describir como el pH y la concentración de sales afectan el estado iónico de una enzima

Los cambios de carga pueden afectar la actividad, ya sea cambiando la estructura o la carga en un residuo que funcione para ligar el sustrato o en la catálisis.

Ph extremos (típicamente por debajo de 4.0 y por encima de 10.0) se desnaturaliza la enzima irreversiblemente perdiendo con esta su actividad.. Afectan las cadenas (-R), las cuales tienen grupos que se ven afectados: -OH, -COOH, -NH2. ZWITTERION

3. Explicar a través de análisis de sus respectivas graficas los factores que afectan a la velocidad de reacción enzimática, los siguientes factores: concentración de enzimas, concentración de sustrato, temperatura y pH.

TEMPERATURA: las enzimas como proteínas que son se ven afectadas por la temperatura.

En una reacción no catalizada o incluso en las reacciones catalizadas por enzimas, a mayor temperatura mayor velocidad de reacción, debido a que se incrementa el movimiento de las moléculas por un previo incremento de la energía cinética de estas; es decir que es directamente proporcional.

Las enzimas actúan a una temperatura optima de 37º C, esta temperatura depende de la temperatura normal de las células en la que reside la enzima, generalmente las enzimas en el hombre son estables a temperaturas de hasta 45 a 55º C, superior o igual a 55º C la enzima se desnaturaliza, (existen excepciones: proteasa casi en punto de ebullición), con una perdida de la actividad catalítica. Las temperaturas bajas no la desnaturalizan sino que se desactiva y hasta después se vuelven activas en temperatura ambiente.

Q10: es un coeficiente de temperatura. Si se aumenta la temperatura 10º C, la velocidad de un proceso biológico aumenta en la misma proporción.

pH: La velocidad de casi todas las reacciones catalizadas por enzimas dependen de la concentración de iones hidrógenos. La mayoría de las enzimas tienen un pH entre 5 y 9 (existen excepciones: pepsina pH 1.5). El pH al que las enzimas llevan a cabo su actividad catalítica es el pH optimo, si este pH es alterado de manera drástica, la enzima se desnaturaliza y por tanto pierde su actividad catalítica. Por lo tanto, cambios mínimos de pH dentro de los limites fisiológicos, ayudan a regular las reacciones enzimaticas.

CONCENTRACIÓN DE ENZIMAS: es directamente proporcional, a mayor cantidad de enzima, mayor velocidad de la reacción, pero esto solo se cumple cuando la velocidad inicial depende de la concentración.

CONCENTRACIÓN DE SUSTRATO: Cuando se incrementa la concentración de sustrato, la velocidad inicial aumenta hasta que alcanza un valor máximo (Vmax). Cuando se llega al punto en que aumentar mas la concentración de sustrato no incrementa la velocidad inicial, se dice que la enzima esta saturada con el sustrato, y aunque se le agregara mas sustrato, este ya no influiría en la velocidad de la reacción, se vuelve constante.

Con pequeñas cantidades de sustrato, la velocidad es directamente proporcional a la concentración de este; y con grandes cantidades de sustrato, la velocidad se vuelve constante.

4. Explicar porque el pH del ambiente intracelular de las enzimas no es precisamente el pH óptimo de las enzimas.

Esto es debido a que hay enzimas que tienen una actividad tan grande, que son capaces de transformar bastantes moléculas de sustratos por segundo, y una forma de controlar su actividad en el organismo es mantenerlas a un pH diferente de su pH óptimo. Sino hubiera un metabolismo activado.

Además se debe a que las enzimas manifiestan propiedades diferentes in Vitro que in vivo, donde la interacción con los componentes celulares pueden modificar la dependencia frente al pH.

5. Describir la composición de una Holoenzima.

Una holoenzima es una es una enzima por su composición conjugada, es completa y catalíticamente activa

Holoenzima = Apoenzima + Otra molécula que amplia

(Parte proteica.) La capacidad catalítica.

1- Grupo prostético.

2- Cofactor.

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