Dra. Ana Masoni
Dra. Ana Masoni
Profesora Adjunta de la Cátedra de Química Biológica
Profesora Adjunta de la Cátedra de Química Biológica
Facultad de Ciencias Médicas. UNR
Facultad de Ciencias Médicas. UNR
Este Tutorial tiene los siguientes objetivos:
Este Tutorial tiene los siguientes objetivos:
1.- Remarcar los conceptos más importantes acerca de este tema
1.- Remarcar los conceptos más importantes acerca de este tema
(para aprender a jerarquizar los contenidos).
(para aprender a jerarquizar los contenidos).
2.- Enfrentarlo a Ud. a diferentes definiciones para que comprenda
2.- Enfrentarlo a Ud. a diferentes definiciones para que comprenda
que no debe memorizarlas sino entenderlas para poder
que no debe memorizarlas sino entenderlas para poder
expresarlas con sus propias palabras.
expresarlas con sus propias palabras.
3.- Mostrarle diferentes gráficos para que Ud. aprenda a
3.- Mostrarle diferentes gráficos para que Ud. aprenda a
observarlos y deducir de ellos el fenómeno que se le está
observarlos y deducir de ellos el fenómeno que se le está
explicando. Para ello deberá entender qué es una variable, una
explicando. Para ello deberá entender qué es una variable, una
variable independiente y una variable dependiente. Sin estos
variable independiente y una variable dependiente. Sin estos
conocimientos nunca podrá descifrarlos.
conocimientos nunca podrá descifrarlos.
En este Tutorial observaremos el comportamiento de la mayoría de las enzimas
En este Tutorial observaremos el comportamiento de la mayoría de las enzimas
que actúan en nuestro organismo y que tienen estructura proteica.
que actúan en nuestro organismo y que tienen estructura proteica.
ENZIMAS: CATALIZADORES
ENZIMAS: CATALIZADORES
BIOLÓGICOS
BIOLÓGICOS
Las enzimas son sustancias orgánicas
Las enzimas son sustancias orgánicas
especializadas compuestas por
especializadas compuestas por
polímeros de aminoácidos
polímeros de aminoácidos
, que actúan
, que actúan
como
como
catalizadores
catalizadores
en el metabolismo
en el metabolismo
de los seres vivos.
de los seres vivos.
Cada tipo de enzima cataliza un tipo
Cada tipo de enzima cataliza un tipo
específico de reacción química.
específico de reacción química.
¿Qué son las enzimas?
¿Qué son las enzimas?
Son sustancias orgánicas de naturaleza
Son sustancias orgánicas de naturaleza
proteica, elaboradas por las células que
proteica, elaboradas por las células que
tienen como función
tienen como función
acelerar
acelerar
las
las
reacciones químicas que se efectúan en los
reacciones químicas que se efectúan en los
seres vivos.
seres vivos.
Son de
Son de
acción específica
acción específica
ya que actúan
ya que actúan
catalizando un tipo de reacción química.
catalizando un tipo de reacción química.
¿ Cómo actúan las enzimas en las reacciones químicas?
¿ Cómo actúan las enzimas en las reacciones químicas?
En este gráfico se observa en el eje horizontal el desarrollo de una reacción química y en el
eje vertical los cambios de Energía que se producen en esa reacción química. El máximo
de energía que puede alcanzar esta reacción química, se llama Energía de Activación.
Observe cómo disminuye la Energía de Activación de esta reacción en presencia de un
catalizador (Enzima).
Energía
Desarrollo de reacción
¿Cómo actúan las enzimas en las
¿Cómo actúan las enzimas en las
reacciones químicas?
reacciones químicas?
Las enzimas actúan
Las enzimas actúan
acelerando la velocidad
acelerando la velocidad
de una reacción o
de una reacción o
bien haciéndola posible.
bien haciéndola posible.
Para realizar su acción
Para realizar su acción
la enzima se une por
la enzima se une por
su
su
sitio activo o
sitio activo o
centro catalítico al sustrato.
centro catalítico al sustrato.
El
El
sitio activo de una enzima de origen proteico es un conjunto
sitio activo de una enzima de origen proteico es un conjunto
de aminoácidos con capacidad específica de reconocer al
de aminoácidos con capacidad específica de reconocer al
sustrato y operar sobre él.
sustrato y operar sobre él.
Esta combinación origina un complejo reversible
Esta combinación origina un complejo reversible
enzima-
enzima-
sustrato
sustrato
, que luego se descompone para liberar los productos
, que luego se descompone para liberar los productos
de
de
la
la
reacción enzimática.
reacción enzimática.
La enzima
La enzima
se libera intacta
se libera intacta
y es capaz de unirse a otras
y es capaz de unirse a otras
moléculas del mismo sustrato para continuar su actividad
moléculas del mismo sustrato para continuar su actividad
catalítica.
catalítica.
¿Cómo actúan las enzimas en las
¿Cómo actúan las enzimas en las
reacciones químicas?
reacciones químicas?
La Enzima se une a un sustrato específico que es reconocido por el
sitio activo o centro catalítico de la misma. Posteriormente se forma
un complejo inestable (por muy corto tiempo) para generar finalmente
los productos de la reacción química. Observe que la enzima se
encuentra al final de la reacción del mismo modo que al principio de
la misma. La enzima cataliza la reacción sin sufrir ningún tipo de
transformación o cambio.
¿Qué es la especificidad enzimática?
¿Qué es la especificidad enzimática?
Cada
Cada
tipo
tipo
de enzima cataliza un
de enzima cataliza un
tipo
tipo
específico
específico
de reacción química.
de reacción química.
Cada una de ellas actúa exclusivamente
Cada una de ellas actúa exclusivamente
en una determinada reacción y
en una determinada reacción y
sobre un
sobre un
determinado sustrato o un limitado
determinado sustrato o un limitado
grupo de sustratos.
grupo de sustratos.
ESTRUCTURA
Muchas enzimas sólo pueden catalizar al sustrato si se
encuentran asociadas a una molécula no proteica que recibe
el nombre de coenzima o cofactor. Ambas partes son
indispensables para la actividad de la enzima y recibe el
nombre de Holoenzima.
ESTRUCTURA
Ejemplos de Enzimas que requieren coenzimas:
Deshidrogenasas, transferasas, isomerasas, ligasas entre otras.
Las coenzimas sufren cambios en la reacción catalizada por las enzimas.
EJEMPLOS DE ALGUNAS ENZIMAS
EJEMPLOS DE ALGUNAS ENZIMAS
Resumen de las Características de las Enzimas
Resumen de las Características de las Enzimas
¿Cuales son las funciones que desempeñan
¿Cuales son las funciones que desempeñan
las enzimas?
las enzimas?
Facilitan y aceleran las reacciones químicas que
Facilitan y aceleran las reacciones químicas que
realizan los seres vivos, permitiendo así los
realizan los seres vivos, permitiendo así los
procesos bioquímicos dentro de los organismos.
procesos bioquímicos dentro de los organismos.
Liberan la energía acumulada en los compuestos
Liberan la energía acumulada en los compuestos
químicos para que el organismo la utilice a medida
químicos para que el organismo la utilice a medida
que la necesite.
que la necesite.
Descomponen grandes moléculas en sus
Descomponen grandes moléculas en sus
constituyentes más simples permitiendo así que
constituyentes más simples permitiendo así que
puedan entrar o salir de la célula.
puedan entrar o salir de la célula.
Promueven la síntesis de macromoléculas a partir
Promueven la síntesis de macromoléculas a partir
de precursores simples.
de precursores simples.
¿Cuales son los factores más importantes que influyen
¿Cuales son los factores más importantes que influyen
en las reacciones enzimáticas?
en las reacciones enzimáticas?
Temperatura:
Temperatura:
las reacciones enzimáticas siguen la
las reacciones enzimáticas siguen la
regla general de las reacciones químicas, cuya
regla general de las reacciones químicas, cuya
velocidad aumenta con la temperatura.
velocidad aumenta con la temperatura.
Las enzimas tiene una
Las enzimas tiene una
temperatura óptima
temperatura óptima
para
para
actuar.
actuar.
pH:
pH:
las enzimas (por ser de origen proteico) sufren
las enzimas (por ser de origen proteico) sufren
alteraciones en su estructura ante la acción de
alteraciones en su estructura ante la acción de
ácidos o bases fuertes. Cada una de ellas presenta
ácidos o bases fuertes. Cada una de ellas presenta
un
un
pH óptimo
pH óptimo
en el cual su actividad es máxima.
en el cual su actividad es máxima.
Activadores ó inhibidores:
Activadores ó inhibidores:
los primeros aceleran y
los primeros aceleran y
los segundos retardan la velocidad de reacción.
los segundos retardan la velocidad de reacción.
EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA
EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA
ACTIVIDAD ENZIMÁTICA
ACTIVIDAD ENZIMÁTICA
En este gráfico se observa que la velocidad de reacción (eje y) aumenta al
elevarse la temperatura (eje x), se alcanza el máximo de velocidad de reacción
cuando se alcanza la temperatura óptima.
Luego esta velocidad de reacción disminuye al seguir aumentando la
temperatura.
No olvidar que la mayoría de las enzimas son proteínas y su estructura se
altera por el calor.
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