“ENZIMAS REGULADORAS DEL METABOLISMO”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA AMAZONIA PERUANA[pic 1][pic 2]

FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

ESCUELA PROFESIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS BIOMÉDICAS Y BIOTECNOLOGÍA

MONOGRAFÍA

“ENZIMAS REGULADORAS DEL METABOLISMO”

AUTORES:

• GUTIERREZ RIOS STEFHANY MAHOLY
• PANDURO VASQUEZ RICHARD AUGUSTO
• RAMOS CÁRDENAS JEFRY
• TELLO PEREZ ANA PAULA

ASIGNATURA:

• BIOQUÍMICA

DOCENTE:

• Blgo. JORGE LUIS MARAPARA DEL ÁGUILA, Dr.

IQUITOS- PERÚ

2022

DECICATORIA

Dedicamos este trabajo a cada uno de nosotros, por el esfuerzo y empeño que hemos puesto para la realización de este trabajo de investigación, a nuestros padres por siempre apoyarnos en todo lo que uno necesita como estudiante, a todas las personas que creen en nosotros, que tienen la convicción que llegaremos ser excelentes profesionales, al docente de la asignatura, por su exigencia y dedicación al curso, dedicamos este trabajo a cada uno de ellos.

1. INTRODUCCIÓN

La mayor parte de los procesos metabólicos que son parte de objeto de estudios, están las enzimas que controlan la velocidad en que la secuencia de las reacciones que componen una ruta metabólica, a través del control que ejercen sobre la reacción es más lenta. Estas enzimas reguladoras tienen una respuesta aumentando o disminuyendo su actividad catalítica en respuesta a determinados moduladores o moléculas señal. En los seres vivos, las maneras para regular la actividad enzimática son diversas, existen rutas metabólicas que están formadas por grupos de enzimas que actúan conjuntamente en el metabolismo celular, todas las rutas pueden ser controladas por enzimas reguladoras, estás varían su actividad dependiendo de ciertas señales y normalmente la primera enzima de la ruta es la reguladora reciben el nombre de enzimas alotéricas o reguladoras por su actividad que está determinada por la concentración en que se encuentra el producto final, o el sustrato inicial de la secuencia metabólica donde ellas participan, estas enzimas regulan la velocidad de la vía metabólica completa. A aquellas moléculas que son capaces de regular la actividad enzimática se les denomina efectos o moduladores alostéricos, estos para poder ejercer su acción, se sitúan en el centro alostéricos de manera similar a como el sustrato en el centro activo(1)(2).

1. MARCO CONCEPTUAL

1. CARACTERÍSTICAS DE LAS ENZIMAS

Las enzimas contienen los mismos aminoácidos que el resto de las proteínas. Unas enzimas se presentan en forma soluble y otras forman parte de la estructura de las diferentes membranas celulares o de la agrupaciones proteicas que constituyen las fibras o de las partículas

En algunos, casos la enzima y el sustrato, sustancia que se convierte en producto, constituyen el conjunto funcional mínimo que no requiere de ninguna sustancia para ser activo, sin embargo, para muchas enzimas la actividad de catalizadores dependen de la presencia de las moléculas, orgánicas no proteicas y que se conocen con el nombre de coenzimas. Si forman parte de la estructura de la enzima de modo estable se denominan Grupos prostéticos. Muchas enzimas requieren también de la presencia de metales.

Determinadas enzimas existen en las células en una forma prácticamente inactiva, la Pro enzima o Zimógeno y pasa mediante proteólisis limitada, en que se rompen selectivamente determinados enlaces peptídico a la forma activa.

Algunas enzimas existen en más de una forma molecular catalizando todas ellas la misma reacción. La Pluralidad de las formas pueden darse dentro de una misma célula o en los diversos tejidos de un organismo estas diferentes formas moleculares se denominan isoenzimas.

En algunos casos las diferentes enzimas catalizan un determinado proceso en están agrupadas, interaccionando entre si a través de enlaces no covalentes y constituyendo lo que se denomina un complejo multienzimático. La actividad de cada una de las enzimas que lo integran depende de esas interacciones de forma que la disociación del complejo trae consigo generalmente la perdida de actividad de sus componentes.

1. LA REGULACION DEL FLUJO METABÓLICULO PUEDE SER PASIVA O ACTIVA

Las enzimas que operan a su velocidad máxima no pueden aumentar el rendimiento para adaptarse a las sobretensiones en la disponibilidad del sustrato y reducirán su rendimiento sólo si la concentración del sustrato disminuye precipitadamente. Los valores de Km para la mayoría de las enzimas, tienden a acercarse a la concentración intracelular promedio de sus sustratos, por lo que los cambios de concentración del sustrato generan los cambios correspondientes en el flujo de metabolitos, las respuestas a los cambios en el nivel de sustrato representan un medio importante, pasivo para coordinar el flujo de metabolitos, luego se analizan los mecanismos que regulan la eficacia de la enzima de manera activa en respuesta a señales internas o externas(3).

1. NIVELES DE REGULACIÓN:

La regulación metabólica puede ejercerse a varios niveles o escalas es las cuales tenemos:

1. Nivel molecular: algunas vías metabólicas son comunes a todas las células de un organismo, estas son las rutas centrales de metabolismo como la glucólisis. En un organismo complejo, hay tejidos y órganos con funciones especializadas. Sus requerimientos energéticos y sus recursos metabólicas difieren de unos a otros y, por lo tanto, contarán con rutas metabólicas propias, sin embargo, los mecanismos de regulación son similares en ambos tipos, generales o particulares. Los sistemas de regulación a nivel enzimático pueden clasificarse en dos tipos de regulación, en función del tiempo en que tardan en cambiar la velocidad de la reacción o una ruta metabólica, en las regulaciones rápidas que actúan sobre la actividad de la enzima y no sobre su concentración, distinguiéndose en dos modelos:

• Interacciones alostéricas; o también conocidas como modificaciones no covalentes, las enzimas reguladoras se sitúan en etapas claves de las rutas metabólicas, de tal manera que controlando su actividad se regula a la velocidad de toda la ruta. Estas etapas corresponden a las primeras reacciones irreversibles de la ruta. Por medio de moduladores alostéricos estas enzimas identifican diferentes señales e integran esa información modificando su estado de actividad(4)

• Modificaciones covalentes: muchas enzimas reguladoras, además de las interacciones alostéricas, están controladas por modificación covalente, esta modificación consiste en una reacción catalizada por otra enzima u otras enzimas, la adición o separación de un grupo funcional a la enzima cambia su estado de actividad. Normalmente el grupo suele ser un fosfato y el ciclo fosforilación- defosforilación sobre un aminoácido de una proteína (serian o treonina) modifica sus propiedades, en particular en lo que se refiere a su actividad catalítica. Las modificaciones covalentes constituyen el punto final de una cascada de amplificación, que puede conectar o interrumpir una vía metabólica por una señal informativa(4).

Las regulaciones enzimáticas lentas modifican las concentraciones de las enzimas por aumentos (inducción) o disminución (represión) de la síntesis proteica, o bien por aumento o disminución de la degradación de las enzimas. Los niveles enzimáticos están sometidos normalmente a control hormonal(4).

1. Nivel celular: en las células eucariotas, la existencia de compartimientos u orgánulos subcelulares determina muchas pautas de actividad metabólica. Algunas rutas metabólicas están circunscritas a un compartimento, mientras que otras pueden desarrollarse en varios compartimentos, incluso dos reacciones idénticas, integradas en vías metabólicas diferentes, son catalizadas por enzimas cuya cinética y regulación es diferente.

1. ENZIMAS QUE LIMITAN LA VELOCIDAD COMO OBJETIVOS PREFERIDOS DEL CONTROL REGULADOR:

Mientras que el flujo de metabolitos a través de las vías metabólicas implica la catálisis por numerosas enzimas, el control activo de la homeostasis se logra mediante la regulación de sólo un subconjunto selecto de estas enzimas. La enzima ideal para la intervención regulatoria es aquella cuya cantidad o eficiencia catalítica dicta que la reacción que cataliza es lenta en relación con todas las demás en la vía. Disminuir la eficiencia catalítica o la cantidad del catalizador que participa en el "cuello de botella" o reacción limitante de la velocidad reducirá de inmediato el flujo de metabolitos a través de toda la vía. Por el contrario, un aumento en su cantidad o en la eficiencia catalítica provocará un incremento en el flujo a través de la vía como un todo. Como "reguladores” naturales del flujo metabólico, las enzimas que catalizan los pasos limitantes de la velocidad también constituyen objetivos farmacológicos prometedores (3).

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