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Enzimas

Que son las enzimas, clasificación,modo de acción, funciones industriales y en nuestro cuerpo
by

juan sebastian peña medina

on 7 November 2013

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Transcript of Enzimas

Enzimas
Enzimas

Nicolas Hernandez

Bioquímica

Son proteínas que funcionan como catalizadores de las reacciones químicas del cuerpo.
ENZIMAS
ENZIMAS
Características
Modelos del Complejo Enzima-Sustrato
Nomenclatura
EFECTO DEL pH Y TEMPERATURA
No se desgastan en el proceso que ellas catalizan
Influyen en la velocidad de reacción sin alterar el estado de equilibrio
Forman un complejo reversible con el sustrato
Muestran especificidad por el sustrato
El centro activo es el encargado del trabajo enzimático
Composición
Al ser proteínas
Cadena lineal de aminoácidos

Presentan un centro activo
El centro activo es una cavidad existente en la superficie de la enzima que está forrada interiormente por una serie de restos de aminoácidos. Es una pequeña parte de la enzima través de la cual interactúa con los sustratos.
Aminoácidos catalíticos
Son aquellos cuyas cadenas laterales R poseen unas peculiaridades químicas para desarrollar una función catalítica. Constituyen el verdadero centro catalítico de la enzima
Aminoácidos de unión
Son aquellos cuyas cadenas laterales R poseen grupos funcionales que pueden establecer interacciones débiles (puentes de hidrógeno, interacciones iónicas, etc.) con grupos funcionales complementarios de la molécula de sustrato. Su función consiste en fijar la molécula de sustrato al centro activo en la posición adecuada para que los aminoácidos catalíticos puedan actuar.
Mantienen la conformación tridimensional catalítica mente activa de la enzima; sin ella no existiría centro activo y el enzima no podría interactuar con su sustrato.
Aminoácidos de la cadena polipeptídica de la enzima
MODO DE ACCIÓN DE LAS ENZIMAS
Un cofactor es una molécula pequeña necesaria para la actividad de muchas enzimas. Los cofactores son iones metálicos o moléculas orgánicas que participan con las enzimas en la realización de una actividad enzimática. A los cofactores de naturaleza orgánica se le conocen como coenzimas. Algunos de los iones metálicos más comunes que actúan como cofactores son el manganeso, el magnesio, el molibdeno, el cobalto, el zinc, el hierro, el níquel, el potasio o el cobre.
Explicación de reacción química-catalizador
Reacción Química: Proceso mediante el cual una o más sustancias (elementos o compuestos) denominadas reactivos, sufren un proceso de transformación o combinación para dar lugar a una serie de sustancias diferente (elementos o compuestos) denominadas productos. En una reacción química se produce desprendimiento o absorción de calor o diversas formas de energía.
Reactivos
2H + O H2O
Catalizador
Productos
Los reactivos son los que van a reaccionar, lo que tenemos antes de la reacción química, los productos es lo que se obtiene a partir de los reactivos, lo que tenemos después de la reacción.
Catalizador: es una sustancia (Compuesto, biomolécula o elemento) capaz de acelerar una reacción química fuera o dentro del organismo, permaneciendo él mismo inalterado (no se consume durante la reacción).
Las enzimas son catalizadores especialmente eficientes, ya que disminuyen la Ea.
La descomposición del agua oxigenada (H2O2) para dar H2O y O2 puede ocurrir sin catalizador, con catalizador Inorgánico (platino) o con una enzima en especifico (catalasa). Las respectivas Ea para cada proceso son 18,12 y 6 Kcal/mol. De esto se puede calcular que el platino acelera la reaccion 20.000 veces, mientras que la catalasa la acelera 370.000 veces.
Para que una reacción química tenga lugar, las moléculas de los reactantes deben chocar con una energía y una orientación adecuadas. La actuación del enzima permite que los sustratos se unan a su centro activo con una orientación óptima para que la reacción se produzca y modificar las propiedades químicas del sustrato unido a su centro activo, debilitando los enlaces existentes y facilitando la formación de otros nuevos. ( producto )
Modelo de la "llave cerradura"
complementariedad geométrica
Enzima = CerraduraSustrato = Llave
MODELO DEL AJUSTE INDUCIDO
Las enzimas son estructuras bastante flexibles

El centro activo de la enzima desencadena un cambio conformacional que da lugar a la formación del producto.
INTRODUCCIÓN
Todas las reacciones metabólicas que ocurren en nuestro organismo se hayan mediados por enzimas, estas en su mayoría son de naturaleza proteica (algunas son ARN).
Puede definirse a las enzimas como catalizadores, capaces de acelerar las reacciones químicas en ambos sentidos, sin consumirse en ella, ni formar parte de los productos. La diferencia fundamental es que tienen gran especificidad de reacción o sea por el sustrato sobre el cual actúan.
El nombre de una enzima suele derivarse del sustrato o de la reacción química que cataliza, con la palabra terminada en -asa.
Por ejemplo, lactasa proviene de su sustrato
lactosa
El alcohol deshidrogenasa proviene de la reacción que cataliza que consiste en "deshidrogenar" el alcohol.

Alcohol + NAD Aldehído o Cetona + NADH + H
ADH
R-CH2-OH + NAD R –CHO + NADH + H+
ADH
El ADN polimerasa proviene también de la reacción que cataliza que consiste en polimerizar el ADN.
CLASIFICACIÓN
Las enzimas se clasifican según su mecanismo de acción:
EC1- Oxidorreductasas: catalizan reacciones de oxidorreducción o redox.
Ejemplos: deshidrogenasas, peroxidasas.
Deshidrogenasa
EC2 Transferasas: transfieren grupos activos a otras sustancias receptoras.
Ejemplos: transaminasas, quinasas
EC3 Hidrolasas: catalizan reacciones de hidrólisis con la consiguiente obtención de monómeros a partir de polímeros.
Ejemplos: glucosidasas, lipasas, esterasas
EC4 Liasas: Cataliza la ruptura de enlaces químicos en compuestos orgánicos.
EC5 Isomerasas: Actúan sobre determinadas moléculas obteniendo de ellas sus isómeros funcionales o de posición.
Ejemplo: epimerasas (mutasa).
EC6 Ligasas: catalizan la degradación o síntesis de los enlaces denominados "fuertes" mediante al acoplamiento a moléculas de alto valor energético como el ATP. Ejemplos: sintetasas, carboxilasas
Lipasa
Transaminasa
Descarboxilasa
Epimerasa
Carboxilasa
Gracias...
SEGUN SU ACTIVIDAD
De acuerdo a su complejidad las enzimas se clasifican como:
La acción enzimática se caracteriza por la formación de un complejo que representa el estado de transición.
El sustrato se une al enzima a través de los
Aminoácidos de unión
, en un lugar específico ," el centro activo". Este centro es una pequeña porción del enzima, constituido por una serie de
Aminoácidos catalíticos
que interaccionan con el sustrato.
Catalizan las reacciones de hidrólisis: A-B + H2O AH + B-OH
ejemplo es la lactasa, que cataliza la reacción:

laclactosa + agua glucosa + galactosa
Catalizan la transferencia de un grupo químico (distinto del hidrógeno) de un sustrato a otro, según la reacción:

A-B + C A + C-B

Un ejemplo es la hexoquinasa, que cataliza la siguiente reacción :

glucosa + ATP ADP + glucosa-6-fosfato
Hexiquinasa
Catalizan la interconversión de isómeros:
A B

Son ejemplos la fosfotriosa isomerasa y la fosfoglucosa isomerasa, que catalizan las reacciones representadas en la gráfica inferior:
Catalizan la unión de dos sustratos con hidrólisis simultánea de un nucleótido trifosfato (ATP, GTP, etc.):



Un ejemplo es la piruvato carboxilasa, que cataliza la reacción:

piruvato + CO2 + ATP oxaloacetato + ADP + P
APLICACIONES INDUSTRIALES
Procesado de alimentos

Limpiadores de lentes de contacto

Alimentos para bebés

Zumos de frutas

Industria láctea

Digestión de carne

Industria del papel

Industria del biofuel

Biología molecular
•Favorecen la digestión y absorción de los nutrientes
•Reducen el daño ocasionado por toxinas
Otras funciones o propiedades de las enzimas son
Eliminar el dióxido de carbono de los pulmones, mejorar nuestra capacidad mental, regular nuestro peso corporal, favorecer la fertilidad, etc.
•Efecto
antinflamatorio
•Armonizan el sistema inmunológico
Funciones en nuestro cuerpo
Las enzimas
se encuentran naturalmente
en las FRUTAS, en las VERDURAS
y en la CARNE CRUDA.
Nuestro CUERPO
está formado por células
que funcionan gracias a las
ENZIMAS
que se encuentran en ellas.
Dónde encontramos las enzimas?
Efecto del pH. Al comprobar experimentalmente la influencia del pH en la velocidad de las reacciones enzimáticas se obtienen curvas que indican que los enzimas presentan un pH óptimo de actividad. El pH puede afectar de varias maneras:
El centro activo puede contener aminoácidos con grupos ionizados que pueden variar con el pH.

La ionización de aminoácidos que no están en el centro activo puede provocar modiicaciones en la conformación de la enzima.
El sustrato puede verse afectado por las variaciones del pH.
Algunos enzimas presentan variaciones peculiares. La pepsina del estómago, presenta un óptimo a pH=2, y la fosfatasa alcalina del intestino un pH= 12
La temperatura. Influye en la actividad. El punto óptimo representa el máximo de actividad. A temperaturas bajas, los enzimas se hallan "muy rígidos" y cuando se supera un valor considerable (mayor de 50:) la actividad cae bruscamente porque, como proteína, el enzima se desnaturaliza.
Amilasas de hongos y plantas

Proteasas

Tripsina

Celulasas, pectinasas

Lactasas

Papaìna

Amilasas, xilanasas

celulasas y ligninasas

Enzimas de restricción, ADN ligasa y polimerasas
Son moléculas que pueden inhibir la acción catalítica de una enzima. Estos inhibidores pueden ocupar temporalmente el centro activo por semejanza estructural con el sustrato original (inhibidor competitivo) o bien alteran la conformación espacial del enzima, impidiendo su unión al sustrato (inhibidor no competitivo) (Figuras inferiores).
Inhibidor no competitivo
Inhibidor no competitivo
Conclusiones
Las enzimas son moléculas de naturaleza proteica , que se encargan de la catalizasion de las reacciones químicas.

Una enzima y un sustrato no llegan a adherirse si sus formas no encajan con exactitud.

Las enzimas se clasifican en: Oxidorreductasas, Transferasas, Hidrolasas, Liasas, Isomerasas, Ligasas.

Aprendimos que las enzimas se nombran de la siguiente manera: Sustrato + Reacción + ASA

Los factores que alteran la propiedad enzimática son: la temperatura y el pH

Para mantener nuestro cuerpo y mente sanos, es importante consumir alimentos de todos los peldaños de la pirámide alimenticia, ya que cada alimento tienen diferentes Enzimas y Vitaminas que son necesarias para mantener nuestro cuerpo en un estado óptimo.
Bibliografía
http://www.lourdesluengo.es/biologia/enzimas.html

http://www.biologia.edu.ar/metabolismo/enzimas.htm

http://www.bionova.org.es/biocast/documentos/tema14.pdf

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/002353.htm

http://genesis.uag.mx/edmedia/material/quimicaII/enzimas.cfm
Por ejemplo:
Inhibidores
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