ESPECIFICIDAD, ESPECIFICIDAD, CLASIFICACION Y CLASIFICACION Y

NOMENCLATURA DE ENZIMASNOMENCLATURA DE ENZIMAS

Especificidad enzimáticaEspecificidad enzimáticaLas enzimas son Las enzimas son específicasespecíficas. . Esto es, una enzima puede actuar sobre un Esto es, una enzima puede actuar sobre un sustrato o un grupo de sustratos sustrato o un grupo de sustratos relacionados (relacionados (especificidad de sustratoespecificidad de sustrato) ) pero no sobre otros; por ejemplo: la pero no sobre otros; por ejemplo: la sacarasa, que hidroliza la sacarosa. sacarasa, que hidroliza la sacarosa. Otras enzimas, sin embargo, tienen Otras enzimas, sin embargo, tienen especificidad de acciónespecificidad de acción al realizar una al realizar una acción determinada pero sobre múltiples acción determinada pero sobre múltiples sustratos; por ejemplo: las lipasas que sustratos; por ejemplo: las lipasas que hidrolizan los enlaces éster en los lípidos. hidrolizan los enlaces éster en los lípidos. Debido a esta especificidad de las enzimas Debido a esta especificidad de las enzimas existen en la célula miles de enzimas existen en la célula miles de enzimas diferentes.diferentes.

La conformación espacial de la parte La conformación espacial de la parte proteica es la responsable de la función proteica es la responsable de la función que realiza la enzima. Para ello la que realiza la enzima. Para ello la sustancia o sustancias que van a sustancia o sustancias que van a reaccionar y transformarse se unen a la reaccionar y transformarse se unen a la enzima en una zona que llamaremos enzima en una zona que llamaremos centro activo.centro activo.

Son las interacciones químicas entre los Son las interacciones químicas entre los restos de los aminoácidos presentes en el restos de los aminoácidos presentes en el centro activo y el sustrato o los sustratos centro activo y el sustrato o los sustratos las responsables de la transformación.las responsables de la transformación.

Ya que estas interacciones producen Ya que estas interacciones producen reordenamientos de los electrones reordenamientos de los electrones que debilitan ciertos enlaces y que debilitan ciertos enlaces y favorecen la formación de otros favorecen la formación de otros desencadenando la transformación desencadenando la transformación química.química.

La ventaja de la especificidad reside La ventaja de la especificidad reside en que se pueden catalizar muchas en que se pueden catalizar muchas reacciones a la vez sin reacciones reacciones a la vez sin reacciones laterales ni que se acumulen los laterales ni que se acumulen los productos secundarios. productos secundarios.

Mecanismo de acciónMecanismo de acción

Enzima (E)Sustratos (S)

Complejo enzima-sustrato

(ES)

Enzima (E)(no se modifica)

Productos (P)

E + S ES E + P

Centro activo del enzima

Aminoácidos estructurales

Aminoácidos catalíticos

Proposición de FisherProposición de Fisher: Un enzima distingue un : Un enzima distingue un sustrato igual que una cerradura y una llave. El sustrato igual que una cerradura y una llave. El sustrato y el centro activo son complementarios. sustrato y el centro activo son complementarios. El centro activo sólo es complementario cuando El centro activo sólo es complementario cuando se ha unido al sustrato, no antes.se ha unido al sustrato, no antes.

Hipótesis de KoshlandHipótesis de Koshland: ajuste inducido. El sitio : ajuste inducido. El sitio activo es complementario después de la unión. activo es complementario después de la unión. Un sustrato correcto induce un cambio de Un sustrato correcto induce un cambio de conformación adecuado y uno malo no. Cuando conformación adecuado y uno malo no. Cuando se produce la unión el sustrato queda unido al se produce la unión el sustrato queda unido al centro activo de manera determinada por lo que centro activo de manera determinada por lo que tiene menos movilidad que en entorno acuoso. tiene menos movilidad que en entorno acuoso. La posición será la adecuada para que los La posición será la adecuada para que los grupos catalíticos estén lo mejor orientados grupos catalíticos estén lo mejor orientados posible. posible.

Enzima

Sustrato

Enzima

Sustrato

MODELO DE LLAVE-CERRADURA MODELO DE ENCAJE INDUCIDO

Complejo enzima- sustrato

El centro activo tiene la misma forma antes y después de la unión con el sustrato

El centro activo modifica ligeramente su forma durante la unión con el sustrato

En ambos casos, la unión de una enzima con su sustrato es

altamente específica

CLASIFICACION Y CLASIFICACION Y NOMENCLATURANOMENCLATURA

Muchas enzimas han sido designados Muchas enzimas han sido designados añadiendo el sufijo añadiendo el sufijo – asa– asa, al nombre , al nombre del del sustratosustrato, es decir de la molécula , es decir de la molécula sobre la cual la enzima ejerce su sobre la cual la enzima ejerce su acción catalíticaacción catalítica

Esta nomenclatura sin embargo, no Esta nomenclatura sin embargo, no siempre ha resultado practica, lo cual siempre ha resultado practica, lo cual ha ocasionado que muchas enzimas ha ocasionado que muchas enzimas hayan recibido nombres que hayan recibido nombres que químicamente son poco informativos.químicamente son poco informativos.

Por ejemplo:Por ejemplo: La pepsina, la tripsina y la catalasa.La pepsina, la tripsina y la catalasa.

Por dicha razón , y por que el numero Por dicha razón , y por que el numero de enzimas que se descubren esta de enzimas que se descubren esta aumentando rápidamente, se ha aumentando rápidamente, se ha adoptado una clasificación sistémica adoptado una clasificación sistémica de las enzimas según recomendación de las enzimas según recomendación de lade la

COMISION INTERNACIONAL DE COMISION INTERNACIONAL DE ENZIMASENZIMAS

El nuevo sistema divide a las enzimas en seis El nuevo sistema divide a las enzimas en seis clases principales, cada una de las cuales se clases principales, cada una de las cuales se divide a su ves en subclases, de acuerdo con divide a su ves en subclases, de acuerdo con el tipo de reacción que cataliza.el tipo de reacción que cataliza.

Cada enzima es designado por un Cada enzima es designado por un nombre nombre recomendadorecomendado, generalmente corto y , generalmente corto y apropiado para su uso habitual; por un apropiado para su uso habitual; por un nombre sistemáticonombre sistemático, que identifica la reacción , que identifica la reacción que cataliza, y por un que cataliza, y por un numero de numero de clasificaciónclasificación, que se emplea cuando se , que se emplea cuando se precisa la identificación inequívoca de la precisa la identificación inequívoca de la enzima.enzima.

Clasificación internacional de enzimas

Nº Clase Tipo de reacción catalizada

1 Oxidorreductasas Transferencia de electrones

2 Transferasas Reacciones de transferencia de grupos

3 Hidrolasas Reacciones de hidrólisis

4 Liasas

Adición de grupos a dobles enlaces, o formación de

dobles enlaces por eliminación de grupos.

5 IsomerasasTransferencia de grupos

dentro de moléculas dando formas isoméricas.

6 Ligasas

Formación de enlaces C-C, C-S, C-O y C-N mediante

reacciones de condensación acopladas a

la rotura de ATP.   

SUBCLASES DE LAS SUBCLASES DE LAS ENZIMASENZIMAS

1 - OXIDORREDUCTASAS: 1 - OXIDORREDUCTASAS:

Subclases:Subclases:1.1 corresponde a las enzimas que 1.1 corresponde a las enzimas que actúan sobre >CH-OHactúan sobre >CH-OH1.2 actúan sobre >C=O1.2 actúan sobre >C=O1.3 actúan sobre >C=CH-1.3 actúan sobre >C=CH-1.4 actúan sobre >CH-NH21.4 actúan sobre >CH-NH2

2- TRANSFERASAS: 2- TRANSFERASAS: 2.1 grupos con un átomo de carbono2.1 grupos con un átomo de carbono2.2 funciones aldehído o cetona2.2 funciones aldehído o cetona2.3 grupos acilo (aciltransferasas)2.3 grupos acilo (aciltransferasas)2.4 grupos glucosilo 2.4 grupos glucosilo (glucosiltransferasas), (glucosiltransferasas),

3- HIDROLASAS: 3- HIDROLASAS:

3.1 actúan sobre enlaces éster3.1 actúan sobre enlaces éster3.2 actúan sobre enlace glicosídicos3.2 actúan sobre enlace glicosídicos3.4 actúan sobre enlaces peptídicos3.4 actúan sobre enlaces peptídicos3.6 actúan sobre anhídridos de ácido 3.6 actúan sobre anhídridos de ácido

4- LIASAS: 4- LIASAS:

4.1 actúan sobre enlaces >C=C<4.1 actúan sobre enlaces >C=C<4.2 actúan sobre enlaces >C=O4.2 actúan sobre enlaces >C=O4.3 actúan sobre enlaces >C=NH-4.3 actúan sobre enlaces >C=NH-

6- LIGASAS: 6- LIGASAS:

6.1 formación de enlaces C-O6.1 formación de enlaces C-O6.2 formación de enlaces C-S6.2 formación de enlaces C-S6.3 formación de enlaces C-N 6.3 formación de enlaces C-N 6.4 formación de enlaces C-C6.4 formación de enlaces C-C

EJEMPLOSEJEMPLOS GLUCOSA OXIDASA.GLUCOSA OXIDASA. Numero de oxidacion.- EC 1.1.3.4, ya Numero de oxidacion.- EC 1.1.3.4, ya

que la subclase 1 uncluye las que la subclase 1 uncluye las reacciones de oxidacion-reduccion en reacciones de oxidacion-reduccion en las que el donador de electrones es las que el donador de electrones es un grupo alcohol y la subclase 3 un grupo alcohol y la subclase 3 especifica al oxigeno como aceptor especifica al oxigeno como aceptor de electrones.de electrones.

Glucosa + OGlucosa + O2 2 gluconato + H gluconato + H22OO22

EJEMPLOEJEMPLO Creatin- fosfotransferasaCreatin- fosfotransferasa Numero de clasificacion.- EC 2.7.3.2, Numero de clasificacion.- EC 2.7.3.2,

en donde la primera cifra 2 representa en donde la primera cifra 2 representa el nombre de la clase (transferasa), la el nombre de la clase (transferasa), la segunda cifra (7) representa a la segunda cifra (7) representa a la subclase (fosfotransferasas), la subclase (fosfotransferasas), la tercera cifra (3) a la sub-subclase tercera cifra (3) a la sub-subclase (fosfotransferasas con un grupo (fosfotransferasas con un grupo nitrogeno como aceptor)nitrogeno como aceptor)