Las enzimas son moléculas catalíticas que aceleran las reacciones químicas en el cuerpo. Poseen un sitio activo que une al sustrato y reduce la energía de activación de la reacción. Factores como la concentración del sustrato, el pH y la temperatura afectan la velocidad de la reacción enzimática, la cual sigue generalmente la cinética de Michaelis-Menten.

1. ENZIMAS

2. ENZIMAS
1. Generalidades.
2. Nomenclatura
3. Propiedades: sitio activo, especificidad, eficiencia
catalítica, holoenzimas.
4. Como trabajan: energía de activación y sitio activo.
5. Factores que afectan la velocidad de reacción:
concentración de sustrato, pH y temperatura.
6. Cinética enzimática: ecuación de Michaelis-Menten.
7. Inhibidores de la actividad enzimática: inhibición
competitiva, inhibición no competitiva, drogas
(inhibodores enzimáticos).
8. Regulación de la actividad enzimática: sitios de unión
alostérica, regulación mediante modificación
covalente, inducción/represión de síntesis de enzimas.

3. ENZIMAS
 Las enzimas son moléculas catalíticas (proteínas)
que incrementan la velocidad de reacciones
químicas que son energéticamente posibles.
 No son consumidas durante la reacción.
 Virtualmente todas las reacciones del organismo
son mediadas por enzimas.

4. NOMENCLATURA
 Nombre recomendado (es el más común):
tienen el subfijo “asa” ligado al substrato de la
reacción.
Ejemplo: glucosidasa y ureasa.
 Nombre sistemático:
 las enzimas se dividen en 6 clases principales.
 se especifica el nombre del sustrato seguido de
la reacción catalizada y el subfijo asa.
 Ejemplo:
D-glyceraldehído 3-fosfato NAD+
oxidorreductasa

5. CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS
 Oxidorreductasa: enzimas que
catalizan oxidorreducciones entre dos
sustratos, S y S.
 Transferasas. Catalizan reacciones
en las que hay transferencia de un
grupo de una molécula a otra.
Ejemplo: trasnaminasas y
transmetilasas.
 Hidrolasas: catalizan la reacciones
donde se prode la rotura de enlaces
por la adición de agua. Ejemplos:
estereasas, fosfatasas y pepetidasas.

6.  Liasas. Catalizan las reacciones en
las que se eliminan grupos (H2O,
NH3, CO2)
 Isomerasas. Catalizan
reordenamientos intramoleculares
ejemplo: epimerasas y mutasas.
 Ligasas. catalizan la reacción de un
enlace entre dos moléculas de
sustrato. Se requiere hidrólisis de
ATP.

7. ISOENZIMAS (O ISOFORMAS)
 Enzimas que difieren en su secuencia de aminoácidos,
pero que poseen la misma actividad catalítica, es decir
catalizan la misma reacción.
 En general, las isoenzimas representan enzimas de
diferentes genes cuyos productos catalizan la misma
reacción.
 Estas enzimas generalmente tienen diferentes
parámetros cinéticos (diferentes valores de KM) o
diferentes propiedades reguladoras.

8. PROPIEDADES DE LAS ENZIMAS
 Sitio activo
 Alta especificidad
 Alta eficiencia catalítica
 Sistema de regulación
 Localización específica dentro de la célula
(compartamentalización)

9. COMPARTIMENTALIZACIÓN
• La mayoría de las enzimas
están localizadas en
organelos específicos, esta
compartimentalización
sirve para aislarlas de otras
reacciones y tener un
ambiente favorable para la
reacción.

10. SITIO ACTIVO
• Esta constituido por cadenas laterales de
aminoácidos que forman una superficie
tridimencional (“hendidura”) donde se unen los
substratos.
• La complementariedad entre la enzima y el sustrato
depende de fuerzas no covalentes: grupos
hidrófobos, puentes de hidrógeno, interacciones
electrostáitcas, etc.
• Es el lugar en donde se lleva a cabo la catálisis

11. SITIO ACTIVO
• En el sitio activo se forma
un complejo ES (enzima
sustrato) que
posteriormente se
convierte en un complejo
EP (enzima-producto) y
finalmente se disocia en la
E (enzima) y el P
(producto).

12. EFICIENCIA CATALÍTICA
 Las reacciones catalizadas por las enzimas son altamente
eficientes, ya que son de 103-108 más eficientes que las
mismas reacciones no catalizadas.
 Cada enzima es capaz de transformar de 100-1,000
sustratos a producto por segundo.
 Kcat = es el número de recambio que es el número de
moléculas de sustrato convertidas en producto por una
molécula de enzima en una unidad de tiempo cuando la
enzima esta saturada con el sustrato.

13. ESPECIFICIDAD
 Son altamente específicas, ya que interaccionan
con uno o unos cuantos substratos y sólo catalizan
un tipo de reacción química.
 El conjunto de enzimas elaborado por una célula
particular determina en que vía metabólica está
involucrada.

14. GRUPOS NO PROTÉICOS: COFACTORES
 Algunas enzimas requieren de otras moléculas no protéicas para
llevar a cabo su actividad enzimática a estos componentes se les
llama cofactores.
 Los cofactores pueden ser iones metálicos → Zn2+, Fe2+ Cu2+
 Cuando el cofactor es una molécula orgánica pequeña, se le
llama coenzima .
 Cosustrato : coenzima se asocia en forma transitoria con la
enzima (ejemplo: NAD+ y NADP+).
 Grupo prostético: coenzima se asocia permanentemente a la
enzima (ejemplo: FAD).

15.  Holoenzima→enzima activa con su componente
no proteico.
 Apoenzima→enzima inactiva sin el cofactor.

16. MUCHAS VITAMINAS SON PRECURSORES
DE COENZIMAS

17. CATÁLISIS
Es la aceleración o el incremento en la
velocidad de una reacción química por medio
de un catalizador.
El catalizador acelera la reacción. Reduce la
energía de activación, sin sufrir ningún
cambio permanente.
Las enzimas son catalizadores biológicos.

18. CINÉTICA ENZIMÁTICA
 El estudio cuantitativo de la catálisis enzimática se
denomina cinética enzimática y proporciona
información sobre las velocidad de la reacción, afinidad
de las enzimas por los sustratos y efectos de los
inhibidores.
 Este conocimiento mejora la comprensión de la
regulación de las rutas metabólicas y posibilita la
mejora de fármacos más adecuados.
 Hay dos puntos importantes de considerar:
 Los cambios de energía que ocurren durante la catálisis.
 Como el sitio activo facilita la catálisis.

19. ENERGÍA LIBRE DE ACTIVACIÓN
En todos las reacciones hay una
barrera energética entre los
reactantes y los productos.
Durante la conversión de una
molécula A, a un producto B, hay
cambios de energía, pasando por un
estado de transición “T” :
La energía libre de activación, es la
diferencia entre la energía del reactante
y “T”.

20. ENERGÍA LIBRE DE ACTIVACIÓN
 McKee:
 Energía libre de
activación ∆G≠ es la
cantidad de energía que se
requiere para convertir un
mol de moléculas de
sustrato (reactante) desde
el estado basal (la forma
estable de baja energía de
la molécula) al estado de
transición “T”.

21. EFECTO DE LAS ENZIMAS SOBRE LA ENERGÍA
DE ACTIVACIÓN
Las enzimas son catalizadores que
permiten que las reacciones se realicen
más rápidamente ya que disminuyen la
energía de activación requerida para la
reacción.
En ausencia de la enzima, sólo una
pequeña proporción de las moléculas
reactantes posen suficiente energía para
alcanzar al estado “T”.
La combinación del sustrato y enzima
genera un nuevo camino de la reacción
donde la energía libre del estado de
transición es menor que aquél en la
ausencia de la enzima.

22. LA REACCIÓN SE ACELERA Y ESTABILIZA EL
ESTADOS DE TRANSICIÓN.
 …“La afinidad de la enzima por el sustrato conlleva
a un decremento en su energía y por consiguiente
a una reducción de la energía de activación de la
reacción y a un aumento en la velocidad de la
reacción”.
Linus Pauling
(1948)
1901-1994
Premio Nóbel
de Química 1954

23. PAPEL DEL SITIO ACTIVO EN LA CATÁLISIS
 El sitio activo además de ser el sitio de unión al
substrato, también participa en el proceso catalítico,
ya que restringe los movimientos y las conformaciones
del sustrato orientándolo en forma óptima para que se
lleve a cabo la reacción.
 El sitio activo provee grupos catalíticos que aumentan
la probabilidad de que se alcance el estado de
transición lo que reduce la energía de activación
necesaria para que se produzca la reacción hasta el
producto.

24. PAPEL DEL SITIO ACTIVO EN LA
CATÁLISIS
 En las reacciones catalizadas por enzimas al
disminuir la energía de activación se incrementa la
velocidad de la reacción.
 Las enzimas no alteran el equilibrio de la
reacción, sólo aumentan la velocidad hacia el
equilibrio, el cual se alcanza en segundos o minutos.

25. FORMACIÓN DEL COMPLEJO ENZIMA-SUSTRATO.
Aproximan el sustrato con una orientación
favorable que promueven la formación del
estado de transición: Complejo enzima-
sustrato (ES).
El sustrato se enlaza en el sitio activo de la
enzima. El sitio activo es una hendidura
tridimensional formada por grupos que
provienen de diferentes partes de la
secuencia de aminoácidos.
La especificidad catalítica depende en parte
a la especificidad de unión ES
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/255/255enz/ES_complex.jpg

26. INTERACCIONES ES
El sustrato forma múltiples
interacciones no covalentes con
los residuos del sitio activo de la
enzima. Son interacciones
reversibles.
Puentes de hidrógeno,
Fuerzas de van der Waals
Interacciones hidrofóbicas

27. TAMAÑO DE LAS ENZIMAS
Los sitios activos ocupan un tamaño relativamente
pequeño comparado con el volumen de la enzima.
El resto de los aa:
 No está en contacto con el sustrato. Los residuos de
aminoácidos extra sirven como una armazón para
acomodar al sitio activo (la mayoría)
 También incluyen sitios de regulación, sitios de
interacción con otras proteínas, o canales que
aproximan los sustratos a los sitios activos.

28. MODELOS DE SITIOS ACTIVOS
Modelo de llave y cerrojo: Modelo del ajuste inducido (induced fit):
El sitio activo es complementario en La enzima cambia de forma cuando el
forma al del sustrato. sustrato se une a ésta, el sitio activo es
complementario al sustrato sólo después
de que el sustrato se une.
Animación del modelo inducido:
http://www.chem.ucsb.edu/~molvisual/ABLE/induced_fit/index.html

29. FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE
UNA REACCIÓN
 Concentración del sustrato
 Temperatura
 pH

30. PH
 La concentración de H+, afecta la
velocidad de la reacción.
Usualmente se requiere que la
enzima y el sustrato tengan
grupos químicos específicos en
estado ionizado o no ionizado
para interactuar.
 Ejemplo: se puede requerir que
el grupo amino de la enzima este
protonado (-NH3+), y a pH
alcalino este grupo es
desprotonado, por lo que se
requiere un pH básico.
 pH extremos pueden
desnaturalizar las enzimas.
 El pH óptimo varía en las
diferentes enzimas.
•Ejemplo: pepsina pH óptimo 2

31. TEMPERATURA
 La velocidad de la reacción
se incrementa con la
temperatura, hasta que se
alcanza la máxima velocidad,
aunque a mayor aumento
suele degradarse.
 Este incremento se debe al
aumento de el número de
moléculas que tienen
suficiente energía para pasar
la barrera energética para
formar los productos de la
reacción.

32. CONCENTRACIÓN DEL SUSTRATO
 La velocidad (Vo) de una reacción es el número de
moléculas de substrato convertidas en producto por
unidad de tiempo (µmol/minuto).
 La velocidad se incrementa con la concentración del
substrato hasta alcanzar una máxima velocidad
(Vmax).
 La velocidad de la reacción se detiene a altas
concentraciones de substrato y es el reflejo de la
saturación de todos los sitios activos de las moléculas
de enzima presentes en ese momento.

33. EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DEL SUSTRATO
SOBRE LA VELOCIDAD DE REACCIÓN
• La mayoría de las
enzimas muestran
una cinética de
Michaelis-Menten:
 Al graficar la
velocidad inicial (Vo)
de reacción contra la
concentración de
substrato se obtiene
una curva hiperbólica.

34. MODELO DE MICHAELIS- MENTEN
 El
modelo es válido solo cuando la
concentración de la enzima es mucho
menor que la concentración del sustrato (es
decir, la enzima es un factor limitante) y
cuando la enzima no es alostérica.
 Lasenzimas alostéricas no siguen la
cinética de Michaelis-Menten ya que
muestran una curva sigmoidea.

35. ENZIMAS ALOSTÉRICAS
 Son enzimas que s0n reguladas por moléculas llamadas
efectores que se unen covalentemente a un sitio
diferente del sitio activo.
 El efector alostérico puede alterar la afinidad de la
enzima con su sustrato o/y modificar la actividad
catalítica máxima de la enzima.
 Generalmente están formadas de varias subunidades.
 Frecuentemente estas enzimas funcionan como
reguladoras porque cataliza el paso limitante de una vía
metabólica.

36. MODELO DE REACCIÓN GLOBAL
ENZIMÁTICA
 La enzima se combina reversiblemente con el
substrato formando un complejo ES, posteriormente se
libera un producto y la enzima
 La mayoría de las reacciones catalizadas por enzimas
se rigen bajo este modelo .
 La medida de la velocidad de la reacción catalizada
por una enzima es bajo las condiciones óptimas de la
enzima (pH, temperatura, cofactores, etc).

37. MODELO DE REACCIÓN GLOBAL
ENZIMÁTICA
donde:
 k1= constante de velocidad de formación de ES
 k-1=constante de velocidad de disociación de ES
 k2= constante de velocidad de la formación y liberación del
producto.
 suposiciones:
 K-1 es despreciable con respecto a k1
 K-1 y k2 son iguales→”suposición de estado estacionanario”
 Mckee →K2=k-1 k3=k2

38. ECUACIÓN DE MICHAELIS-MENTEN
 Describe como la velocidad de la reacción varía con la concentración del
sustrato:
Km es la constante de
Michaelis-Menten
 Suposiciones:
 La concentración del sustrato [S], es mucho mayor que la concentración de
la enzima [E], por lo que el porcentaje del sustrato unido a la enzima en
cualquier momento es pequeño.
 [ES] no cambia con el tiempo, es decir, la velocidad de formación de ES es
igual a la de su degradación (E+P), se le llama suposición de estado
estacionario.
 Se utiliza la velocidad inicial de reacción (Vo), ya que la velocidad de la
reacción se mide tan pronto como el substato y la enzima se mezclan, por lo
que la concentración de producto es muy pequeño y la reacción de P → S
puede ignorarse.

39. KM Y VMAX
 La acción catalítica de una
enzima sobre un sustrato
determinado se describe
mediante dos parámetros Km y
Vmax
 Los valores de km y Vmax
aproximados de una enzima se
determinan midiendo y
graficando las velocidades
iniciales de reacción a varias
concentraciones de sustrato.

40. KM Y VMAX
 Km (constante de Michaelis-
Menten), se determina
experimentalmente y se considera
una constante, es característica de
la enzima y el sustrato particular en
condiciones específicas y refleja la
afinidad enzima-sustrato.
 Km es la concentración de sustrato
a la cual, la velocidad de la reacción
es igual a ½ de la Vmax.
 Vmax mide la velocidad máxima de
la reacción.

41. CONSTANTE DE MICHAELIS-MENTEN
KM
 LaKm es una característica muy importante
en una reacción catalizada por una enzima
y es muy significativa para su función
biológica.
 Siconocemos el valor de Km y Vmax,
podemos calcular la velocidad de una
reacción enzimática para cualquier
concentración de substrato.

42. KM Y AFINIDAD ENZIMATICA
 Km es característica de una enzima
y su sustrato particular, refleja la
afinidad de la enzima por el
substrato.
 Una Km pequeño refleja una alta
afinidad de la enzima por el
substrato, porque se requiere una
baja concentración de substrato
para saturar la enzima a la mitad,
esto es para que alcance la
velocidad ½ Vmax.
 Una Km grande refleja una baja
afinidad de la enzima por el
substrato porque se requiere una
alta concentración de substrato para
saturar la enzima a la mitad.

43. EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE LA ENZIMA
SOBRE LA VELOCIDAD DE REACCIÓN
 Lavelocidad de la reacción es directamente
proporcional a la concentración de la enzima a
cualquier concentración de substrato.
 Ejemplo: si la concentración de la enzima se
reduce a la mitad, la velocidad inicial de reacción
(Vo), al igual que la velocidad máxima (Vmax) se
reducen a la mitad.

44. ORDEN DE LA REACCIÓN
 Cuando [S] es mucho
menor que la Km,la
velocidad de la reacción es
proporcional a la
concentración del sustrato,
se dice entonces que la
velocidad de la reacción es
de primer orden con
respecto a la concentración
de subtrato.

45. ORDEN DE LA REACCIÓN
 Cuando [S] es mucho
mayor que la Km la
velocidad es constante e
igual a Vmax, entonces, la
velocidad de la reacción es
independiente de la
concentración del sustrato y
se dice que la velocidad de
la reacción es de orden
cero con respecto a la
concentración del sustrato.

46. ECUACIÓN DE LINEWEAVER-BURK
• La ecuación de Lineweaver-
Burk se utiliza para una
detminación más esacta de
Km y Vmax. Se transforman
los datos, la ec de Michaelis-
Menten (una hipérbola), se
reordena beniendo su inversa:
en su inversa:
• Cuando se grafica el inverso
de Vo= 1/Vo contra el inverso
de [S]= 1/ [S], se obtiene una
linea recta llamada grafico de
Lineweaver-Burk.

47. GRAFICA DE LINEWEAVER-BURK
• La ecuación de
Lineweaver-Burk genera
una línea recta:
y= mx +b
• donde:
• x=1/V
• y= 1/[S]
• m y b son constantes:
• m=pendiente=Km/Vmax
• b=1/Vmax

48. GRAFICA DE LINEWEAVER-BURK
 Esta línea se puede usar para
calcular Km y Vmax y para
determinar el mecanismo de
acción de los inhibidores
enzimáticos.
La intersección en el eje
de las “x” es 1/Vmax
La intersección en el eje
de las “y” es 1/Km

49. INHIBIDORES ENZIMÁTICOS
 La función catalítica de las
enzimas está regulada por
inhibidores.
 Los inhibidores son
esenciales en la regulación
del metabolismo
 Algunas drogas y toxinas
actúan como inhibidores y
bloquean rutas metabólicas
esenciales para las células
http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/573inhibit.html

50. INHIBICIÓN IRREVERSIBLE
 Un inhibidor irreversible se disocia muy lentamente de su
enzima diana porque está estrechamente unido a la enzima
mediante enlaces covalente o no covalentes (toxinas, drogas,
etc.)
 La inhibición reversible está caracterizada por una disociación
rápida del complejo enzima-inhibidor (E-I). Típicamente, los
inhibidores forman enlaces no covalentes.
La inhibición reversible se subdivide en:
 Inhibición competitiva
 Inhibición no-competitiva
 Acompetitiva

51. INHIBICIÓN COMPETITIVA
 Se presenta cuando el inhibidor se une irreversiblemente
a la enzima en el mismo sitio que el sustrato
normalmente ocuparía, por lo que compite con el
substrato por este sitio.

52. INHIBICIÓN COMPETITIVA
 Efecto sobre Vmax. A una concentración de sustrato
suficientemente alta, se alcanza la Vmax observada en
auscencia del inhibidor.
 Efecto sobre la Km. La Km se incrementa en
prescencia del inhibidor.

53. FÁRMACOS CON INHIBICIÓN COMPETITIVA
• Las estatinas (fármacos que disminuyen el
colesterol) son drogas que inhiben un paso
limitante en la síntesis de colesterol, que es
catalizado por la HMG-CoA reductasa.
•Ejemplo: lovastatin (una estatina), es un
análogo de la HMG-CoA y compite por el sitio
activo de la HMG-CoA reductasa.
•Bajan los niveles plasmáticos de colesterol ya
que se inhibe su síntesis de novo.
HMG-CoA →hidroximetilglutaril CoA reductasa.

54. INHIBICIÓN NO COMPETITIVA
 El inhibidor y el sustrato se
unen a sitios diferentes
sobre la enzima.
 El inhibidor puede unirse
sobre la enzima libre o bien
en el complejo ES, evitando
que la reacción ocurra.
 Tiene un efecto
característico sobre la
Vmax.

55. INHIBICIÓN NO COMPETITIVA.
 Efecto sobre Vmax: la inhibición no puede superarse por un
incremento en la concentración del sustrato, por lo que estos
inhibidores disminuyen la Vmax de la reacción.
 Efecto sobre Km: no afectan la unión del sustrato a la
enzima, por lo que la enzima muestra la misma Km similar en
presencia o ausencia del inhibidor.

56. INHIBIDORES NO COMPETITIVOS
 Ciertos insecticidas cuyo efecto neurotóxico es el
resultado de su unión irreversible al sitio catalítico de la
enzima.
 Ejemplo: insecticidas que actúan como inhibidores de la
acetylcholinesterasa (enzima que degrada al
neurotransmisor acetilcolina).

57. INHIBIDOR COMPETITIVO VS. NO
COMPETITIVO
Velocidad de reacción NO cambia Velocidad de reacción disminuye
Km aumenta Km no varía

58. INHIBICIÓN ACOMPETITIVA
El I se une al complejo ES  EIS solamente, no a la enzima
libre
Esta inhibición es rara, decrecen los valores de Vmax y Km
El aumento de la [S] acelera la rxn pero nunca como sin
inhibidor
La rxn puede retrasarse pero no impedirse
Se presenta cuando hay mas de un sustrato en la reacción.

59. RESUMEN
Tipo Sitio de enlace con la Enzima Efecto cinético
inhibidor
Inhibición Enlaza en el sitio catalítico Vmax no cambia
Competitiva específico. Compite por el S. Inh. Km ([S] necesaria para
Es reversible por el sustrato alcanar ½ máx actividad)
aumenta
Inhibición Enlaza al E o ES fuera del sitio Vmax disminuye
No- catalítico. El sitio de enlace no se proporcional a la conc.
competitiva altera. El complejo ESI no forma del inhibidor
producto. No puede ser reversible Km no se altera
por el S
Acompetitiva Enlaza sólo al complejo ES en sitios Vmax aparente
diferentes al catalítico. No puede disminuye
ser reversible por el S Km disminuye

60. RESUMEN
http://www.new-science-press.com/browse/protein/illustrations/ud

61. INHIBIDORES ENZIMÁTICOS
UTILIZADOS COMO DROGAS
 Muchas medicinas actúan como inhibidores. Al menos la
mitad de los medicamentos más comunes en USA.
 Ejemplo: penicilina y amoxicilina.
 Inhiben a las enzimas involucradas en la síntesis de la
pared celular de las bacterias

62. REGULACIÓN ENZIMÁTICA
 La actividad enzimática puede regularse, activándose o
inhibiéndose de acuerdo a las necesidades de la célula.
 Los principales mecanismos de regulación son:
1. Control genético (síntesis de la enzima)
2. Modificación covalente
3. Efectos alostéricos
4. Compartimentalización

63. CONTROL GENÉTICO
 La regulación de la cantidad de enzima se efectúa alterando
la velocidad de su síntesis.
 Puede presentarse una inducción o una represión de la
síntesis de la enzima, pero su eficiencia no se modifica.
 Principalmente son enzimas que se requieren en una etapa
del desarrollo o bajo condiciones fisiológicas específicas
(ejemplo: niveles altos de insulina en sangre como
consecuencia de niveles muy altos de glucosa en sangre).
 Su efecto es lento, comparado con el efecto de los otros tipos
de regulación.

64. MODIFICACIÓN COVALENTE
 Es una de las principales formas mediante las
cuales se regulan los procesos celulares.
 Cambios en las enzimas por diversas
modificaciones covalentes:
a) Fosforilación y desfosforilación
b) Metilación
c) Acetilación
d) Nucleotidilación (adición de nucleótido)

65. FOSFORILACIÓN Y DESFOSFORILACIÓN
• Es la principal modificación
covalente. La adición o
remoción de grupos fosfatos
de la enzima se produce en
los residuos de serina, tronina
o tirosina.
• Dependiendo de la enzima, la
forma fosforilada puede ser
menos o más activa.
• Fosforilación proteincinasas
• Desfosforilación fosfatasas

66. MODIFICACIÓN COVALENTE
(PROTEÓLISIS)
Varias enzimas se almacenan como precursores
inactivos, denominados proenzimas o zimógenos.
 Esto se vuelven activos con la rotura irreversible de los
elaces peptídicos

67. EFECTOS ALOSTÉRICOS
 Las enzimas alostéricas, generalmente están
formadas por varias subunidades, con varios sitios
activos los cuales presentan cooperatividad.
 Son reguladas por moléculas llamadas efectores,
los cuales se les unen no covalentemente en un
sitio diferente a su sitio activo.
 El efector alostético puede alterar la afinidad de la
enzima por su substrato o afectar la máxima
actividad catalítica de la enzima.
 Generalmente catalizan pasos iniciales limitantes
de las vías metabólicas

68. REGULACIÓN
ALOSTÉRICA.
 Las enzimas alostéricas
pueden ser inhibidas o
estimuladas por sus
efectores o moduladores, es
decir, los efectores pueden
ser positivos (aceleran la
reacción), o negativos
(disminuyen la reacción).
 Con respecto a su
naturaleza los efectores
pueden ser homotrópicos o
heterotrópicos.

69. EFECTORES HOMOTRÓPICOS
 Efector homotrópico: el mismo sustrato funciona como
efector (por ej. la unión de un sustrato influye sobre la unión
de otra molécula sustrato), generalmente son efectores
positivos.
 Al unirse a un sitio de la enzima, la molécula sustrato
aumenta las propiedades catalíticas de otros sitios de unión a
otros sutratos, esto es, presentan cooperatividad.
 Estas enzimas muestran una curva sigmoidea cuando la
velocidad de reacción (Vo) se grafica contra la concentración
de sustrato [S]

70. EFECTORES HETEROTRÓPICOS
 Efector heterotrópico: el efector
es diferente del sustrato de la
reacción.

 Los efectores heterotrópicos
pueden ser negativos o
positivos.
 Ejemplo: Inhibición por Feed-
back.
En un paso irreversible (limitante), una enzima convierte el producto D en E,
esta misma tiene un sitio alostérico que se une al producto final G.
Cuando G se incrementa (porque no se consume tan rápidamente), el
paso irreversible de la vía se inhibe.

71. EJEMPLO: GLUCÓLISIS
Efector negativo.
La fosfofructoquinasa-1 (FPK-1) tiene un
sitio alostérico para ATP. En grandes
concentraciones de ATP, la enzima se
inhibe alostéricamente.
FPK-1
Efector positivo:
FPK-1 es alostéricamente activada por
fructosa 2,6 bifosfato, siempre que
aumente la concentración de AMP
(condiciones de demanda energética).

73. FUENTES DE INFORMACIÓN
 Biochemistry. Lippincott´s Ilusrated Reviews. Pamela C.
Champe, Richard Harvey. Cuarta edición.
 Fundamentos de Bioquímica. Voet -Voet -Pratt. Segunda
edición.
 Bioquímica. La base Molecular de la Vida. Trudy McKee
y James R Mackee. Tercera edición.