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Catálisis enzimática

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CATÁLISIS ENZIMÁTICA HISTORIA ENZIMAS CINÉTICA ENZIMÁTICA Tiene por objeto identificar y describir los mecanismos de las reacciones bioquímicas catalizadas por las enzimas. APLICACIONES DE
IMPORTANCIA INDUSTRIAL Claudia Carranza
Laura Lizarazo
Laura Gómez
Sergio Pérez Permite describir cuantitativamente las propiedades catalíticas de las enzimas y los mecanismos para regularlas. COMPLEJO ENZIMA-SUSTRATO Fue una hipótesis sugerida por V. Henri y A. Brown en 1902. Necesaria para explicar la forma hiperbólica de las curvas de velocidad (Vo) en función de la concentración ([S]o). VELOCIDAD INICIAL VS. CONCENTRACIÓN INICIAL DE SUSTRATO MODELO BASE La velocidad de una reacción catalizada por una enzima depende de: Concentración de moléculas de sustrato. Temperatura La presencia de inhibidores El pH del medio CINÉTICA
MICHAËLIS-MENTEN Hipótesis: Las mediciones de velocidad se realizan siempre a concentraciones de producto muy bajas. La concentración total del sustrato inicial es muy grande en comparación con la de la enzima. Establecimiento de un equilibrio rápido entre las
formas libres de la enzima, del sustrato y del
complejo. ESQUEMA DE LA REACCIÓN SISTEMA DE ECUACIONES La solución del sistema es: Para hallar la velocidad de formación del producto TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Degradación del benceno PRODUCCIÓN
DE
BIOCOMBUSTIBLES Utilización de la lignocelulosa
para la producción de bioetanol ASPECTOS GENERALES TIPOS DE ENZIMA ACTIVIDAD
ENZIMÁTICA Proteínas especializadas en la regulación de las velocidades de las reacciones químicas. Esquema de una reacción enzimática ENZIMAS VEGETALES
Papaína A comienzos del siglo XVII R. Reámur y L. Spallanzani describieron por primera vez los catalizadores biológicos.

En 1835, J. Berzeulis presentó el primer ejemplo de una enzima (diastasa de la malta). HISTORIA HISTORIA ENZIMAS ANIMALES Tripsina En 1860 L. Pasteur propuso que la fermentación era inducida por catalizadores biológicos.

En 1877 F. Kûhne utiliza por primera vez el término enzima que significa "en las levaduras". HISTORIA En 1897 E. Büchner extrajo de las células de las levaduras las enzimas que catalizan la fermentación alcohólica.

En 1926 J. Sumner cristalizó la ureasa demostrando que los cristales estaban formados por proteínas. ENZIMAS MICROBIANAS conversión de la lactosa (Lechería). CLASIFICACIÓN DE ENZIMAS Amilasa Fabricación de pan. Tabletas enzimáticas para la limpieza de lentes de contacto. Disgregación de grasas
de los alimentos. Lipasa Absorción de proteínas
presentes en la comida. Actúa en el gluten de la harina,
bajando la fuerza, la tenacidad
y aumentando la extensibilidad. Proteasa fúngica Lactasa ECUACIÓN DE VELOCIDAD MODELO
BRIGGS-HALDANE SEGÚN SU COMPLEJIDAD Simples Complejas Formada por una o más cadenas de polipéptidos. En la cadena polipéptida se encuentra enlazado un grupo no proteico (coenzima). SEGÚN SU UBICACIÓN Enzimas
del plasma Enzimas
secretadas Enzimas
celulares SEGÚN LA SEMEJANZA EN LA FUNCIÓN QUE REALIZAN ISOENZIMAS Presentan la misma función pero se encuentran en diferentes órganos. GLUCOQUINASA HEXOQUINASA ALOENZIMAS Enzimas de diferentes alelos
de un mismo gen
(Resultado de mutaciones puntuales). HETEROENZIMAS Enzima funcionalmente idéntica proveniente de una especie diferente. Velocidad de desaparición del
complejo de Michaëlis [ES] es nula. Hipótesis (3)
Michaëlis-Menten SEGÚN EL TIPO DE REACCIÓN Suponen el sistema reaccionante en E.E. HIDROLASAS Catalizan reacciones de hidrólisis. OXIDORREDUCTASAS Catalizan reacciones de óxido-reducción. ISOMERASAS Catalizan reacciones de isomerización. LIGASAS Catalizan la unión de moléculas. LIASAS Catalizan las reacciones de adición o eliminación de enlaces. TRANSFERASAS Catalizan la transferencia de un grupo de una sustancia a otra. ESQUEMA DE LA REACCIÓN NUEVO SISTEMA DE ECUACIONES SOLUCIÓN DEL SISTEMA Reemplazando Si k es pequeño comparado con k la ecuación de Briggs-Haldane es idéntica a la ecuación de Michaëlis-Menten k = k 2 -1 M S REPRESENTACIONES DE LA CINÉTICA ENZIMÁTICA REPRESENTACIÓN HIPERBÓLICA
(Michaëlis-Menten) Representación de Lineweaver-Burk Este tipo de respresentación (reciproca doble) distorsiona el error de la estructura de los datos.

Poco fiable para la determinación de los parámetros cinéticos de enzimas. Representación de Lineweaver-Burk Esta representación (reciproca doble) distorsiona el error de la estructura de los datos.

Poco fiable para la determinación de los parámetros cinéticos de enzimas. Representación de Eadie–Hofstee Las variables en la ordenada y en la abscisa no son independientes, ambas dependen de la velocidad de reacción.

Cualquier error experimental se manifiesta en ambos ejes. Representación de Hanes-Woolf Ni ordenadas ni abscisas representan variables independientes, son dependientes de la concentración de sustrato. Representación de Eisenthal y Cornish-Bowden las rectas concurren en un pequeño rectángulo y se toma el centro de los lados para determinar (K , V ).

Se considera que este método da las mejores estimaciones de entre todos los métodos de transformación lineal. M M INDUSTRIA
ALIMENTARIA sintetizadas por el hígado. Obtención industrial del
ácido L. málico. Reacción
catalizada por la fumarasa [E] en el plasma < [E] otros tejidos.
Son expulsadas al exterior cuando
se requiere. Se encuentran al interior de las células. Las enzimas del Leuconostoc
oenos son inmovilizadas en
alginato para su uso en la
desacidificación del vino. INDUSTRIA
QUÍMICA Obtención de la acrilamida
a partir de la R.rhodochrous. INDUSTRIA
FARMACEÚTICA Obtención del 6-APA, mediante la
hidrólisis de la penicilina G catalizada
por las penicilina G acilasas inmovilizadas
de E. coli o Bacillus megaterium. Las enzimas tienen como objetivo
proporcionar un medio adecuado para contrarrestar la lentitud de la reacción. MODO DE ACCIÓN CENTRO ACTIVO Se le denomina así a la región concreta donde el sustrato se une a la enzima y es donde se da lugar la reacción de catálisis.

En función de su naturaleza se denominan: COFACTOR COENZIMA ESPECIFICIDAD DE LAS ENZIMAS Las enzimas suelen ser muy específicas tanto del tipo de reacción que catalizan como del sustrato involucrado en la reacción.
MODELO
LLAVE-CERRADURA MODELO
ENCAJE INDUCIDO ¡GRACIAS!
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