enzimas concepto y clasificacion
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ENZIMASProteínasespecializadasencatalizarreaccionesmetabólicas.Aceleranlavelocidaddelasreaccionesquímicas.
•Tienenestructuraproteica(sonproteínas)
•Hansidoreportadasmásde3000enzimas
•Cada enzima es específica en su función;
actúa sobre una reacción metabólica en
par@cular.
•Aumentanlasvelocidadeshasta106veces
•Su ac@vidad catalí@ca depende de su
conformaciónna@va.
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Clasificacióndelasenzimas
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Algunasenzimasrequierencomponentesquímicosadicionales:CofactoresyCoenzimas
COFACTOR. Cuando el componente químico es un ión inorgánico
Enzima+cofactorocoenzima=HOLOENZIMA
Enzimasinsucofactorocoenzima=APOPROTEÍNA
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CoenzimasCuandoelcomponentequímicoesunamoléculaorgánicaometalo‐orgánica
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Enfermedadesasociadasaladeficienciadealgunasvitaminasprecursorasdecoenzimas
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ASPECTOSBÁSICOSDEFISICOQUÍMICA
Termodinámica.
Conjuntodeleyesyprincipiosquedescribenelflujoeintercambiosdecalor,energíaymateria,
enlossistemasdeinterés.
Nospermitedeterminarsiesposiblequetengalugarunproceso?sico.
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Tiposdesistemas
Sistema.PorcióndeluniversodenuestrointerésAlrededores.Elrestodeluniverso
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LeyesdelaTermodinámica.PrimeraLey
1ra.LeydelaTermodinámica.Leydelaconservacióndelaenergía.Laenergíanosecreanisedestruye.
Donde:ΔU=cambioenlaenergíainternaq=Calorabsorbidoporelsistemadesdeelentornow=Trabajoefectuadoporelsistemasobreelentorno
Ensistemasbiológicos,laENTALPÍAesunamedidamásconvenienteyfácilparadescribirelcalorqueseproduceoabsorbe.
Laentalpía(H)
H = U + PVΔH = ΔU + PΔVΔH = q - w + PΔV
(a P y V ctes, w= PΔV= 0)
ΔH = q
ΔH=Variacióndeentalpía(calor)entrelosestadosfinaleinicialdelproceso.
Procesoexotérmico:Cuandoelsistemaliberacalor(‐q)Procesoendotérmico:Cuandoelsistemaganacalor(+q)
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SegundaLeydelaTermodinámica:Desordenyespontaneidad
2a.Leyde laTermodinámica.Eluniverso5endehaciaeldesordenmáximo.Losprocesosespontáneostranscurrenenladirecciónenlaqueaumentaeldesordenglobaldeluniverso.
Laentropía(S)
Medidadeldesordenenelsistema.Unestadoordenado……BAJASUnestadodesordenado…..ALTAS
Equilibrio.Estadodemínimaenergía
Cualquierprocesoespontáneoaumentalaentropíadeluniverso
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EnergíalibredeGibbs¿Cómosabersiunprocesoesespontáneo?
LaenergíalibredeGibbs(G).
Parámetroquenospermitepredecirsi
unprocesoesespontáneoono.
G=H‐TS.
ΔG=ΔH‐TΔS
Procesoespontáneo:CuandoelsistemaVeneΔGNEGATIVO
Esexergónico.
ProcesoNOespontáneo:CuandoelsistemaVeneΔGPOSITIVO
Esendergónico
Procesoenequilibrio:CuandoelsistemaVeneΔGigualaCERO
Criteriodeespontaneidad
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Variacióndelaespontaneidad
ΔG=ΔH‐TΔS
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Lasenzimas“acomodan”todoparacatalizar
Siboacbvo.Lugardelaenzimadondelareaccióntomalugar.
Sustrato.EslamoléculaqueseunealsiVoacVvoysobrelacualactúalaenzima
Reaccióndeunaenzima
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Cambiodeenergíalibreenunareacciónsincatalizar
ElequilibrioentreSyPreflejalasdiferenciasenGdesusestadosbasales
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Elestadodetransición
Esun“puntodepaso”alqueelsistemapuedellegaryestácaracterizadoporlaformacióndeuncomplejooestadoacbvado(≠ ) endondeexisteigualprobabilidaddequeocurralareacciónoqueelsistemavuelvaalaformacióndelosreacVvos.
LadescomposicióndelcomplejoacVvadoeselprocesodeterminanteenlavelocidaddelareacción
LavelocidaddeunareacciónquímicaesproporcionalalaconcentracióndelasmoléculasenelestadoacVvado:v=k[X≠ ]
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Lasenzimasaumentanlavelocidaddelareaccióndisminuyendolasenergíasdeacbvación.
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Entonces,¿elsustratodebesertotalmentecomplementarioalaenzima?¿cómollaveycerradura?
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¿Quésucedecuandoelsustratointeraccionaconlaenzima?
•LasenzimasorientanyaproximanlasmoléculasdelosreacVvos,estabilizandoelcomplejoacVvadoensusiVoacVvoydeuniónalsustrato.
•Unavezqueinteraccionalaenzimaconelsustrato,seliberaunaenergíallamadaenergíalibredeunión(ΔGB).EstaenergíaeslaprincipalfuentedeenergíalibrequeusanlasenzimasparadisminuirlaenergíadeacVvación.
•Esaenergíaseliberadelaformacióndemuchosenlaceseinteraccionesdébilesentrelaenzimayelsustrato.
•LasinteraccionesdébilessonopVmizadasenelestadodetransición.
•LOSSITIOSACTIVOSDELAENZIMASONCOMPLEMENTARIOSNOALOSSUSTRATOS,SINOALOSESTADOSDETRANSICIÓN.
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Modeloparacatalizarel“rompimientodeunabarrademetalmagnebzada”
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Lahexocinasacambiasuconformaciónenpresenciadesusustrato
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Lateoríadelaafinidaddelasenzimasporlosestadosdetransición,haservidodebaseparael
diseñodefármacos
ExcelentesInhibidorescompeVVvos.160vecesmásafinesalaenzimaquelaprolina
Prolinaracemasa
Malinhibidor
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RelaciónentreΔGylaconstantedeequilibrio