Enzimas

Toda reacción química, biológica o inorgánica, esToda reacción química, biológica o inorgánica, es
un proceso en el que una o varias moléculas interactúanun proceso en el que una o varias moléculas interactúan
entre sí para transformarse en otras moléculasentre sí para transformarse en otras moléculas
siguiendo una dirección determinada por las leyessiguiendo una dirección determinada por las leyes
fisicoquímicas (termodinámicas) hasta llegar a un estadofisicoquímicas (termodinámicas) hasta llegar a un estado
de equilibriode equilibrio
ENZIMASENZIMAS

En los sistemas biológicos, la catálisis esEn los sistemas biológicos, la catálisis es
necesaria, porque en las condiciones en que senecesaria, porque en las condiciones en que se
desarrollan las reacciones químicas del cuerpodesarrollan las reacciones químicas del cuerpo
humano, estas no ocurrirían a la tasa suficientehumano, estas no ocurrirían a la tasa suficiente
para apoyarpara apoyar la actividad muscular, la generación della actividad muscular, la generación del
impulso nervioso y todos aquellos procesosimpulso nervioso y todos aquellos procesos
requeridos para la vidarequeridos para la vida..
ENZIMASENZIMAS

Las enzimas son moléculas producidas por las célulasLas enzimas son moléculas producidas por las células
de los organismos vivos con la función específica dede los organismos vivos con la función específica de
catalizar reacciones químicas, las que sin ellas, ocurriríancatalizar reacciones químicas, las que sin ellas, ocurrirían
muy lentamente.muy lentamente.
Esencialmente, todas las reacciones bioquímicas sonEsencialmente, todas las reacciones bioquímicas son
catalizadas por enzimas, las cuales en su mayoría soncatalizadas por enzimas, las cuales en su mayoría son
catalizadores de origen proteico.catalizadores de origen proteico.
ENZIMASENZIMAS

LosLos catalizadorescatalizadores tienen la capacidad detienen la capacidad de
acelerar las reacciones químicas sin alterarse al finalacelerar las reacciones químicas sin alterarse al final
de éstas y sin modificar el equilibrio químico; sólode éstas y sin modificar el equilibrio químico; sólo
acortan el tiempo en que se alcanza dicho equilibrio.acortan el tiempo en que se alcanza dicho equilibrio.
Los catalizadores se dividen en dos grupos:Los catalizadores se dividen en dos grupos:
Orgánicos e inorgánicosOrgánicos e inorgánicos. Dentro de los primeros. Dentro de los primeros
tenemos lastenemos las enzimasenzimas y en el segundo losy en el segundo los iones H+, OH-iones H+, OH-
o metálicoso metálicos..

 Una enzima disminuye la energía de activación de laUna enzima disminuye la energía de activación de la
reacción química facilitando el equilibrio químicoreacción química facilitando el equilibrio químico..
 La enzima no sufre ninguna modificación durante elLa enzima no sufre ninguna modificación durante el
proceso de la reacción.proceso de la reacción.
Características de lasCaracterísticas de las
enzimasenzimas

enzimasenzimas
 La enzima no cambia la constante de equilibrio de laLa enzima no cambia la constante de equilibrio de la
reacción.reacción.
 Por lo tanto, la catálisis es responsable de incrementarPor lo tanto, la catálisis es responsable de incrementar
la tasa, pero no cambia las propiedades termodinámicasla tasa, pero no cambia las propiedades termodinámicas
del sistema con el cual esta interactuando.del sistema con el cual esta interactuando.

enzimasenzimas
 Son catalizadores biológicos.Son catalizadores biológicos.
 Con excepción de algunas moléculas de RNA catalíticas,Con excepción de algunas moléculas de RNA catalíticas,
todas las enzimas son proteínas.todas las enzimas son proteínas.
 Las enzimas pueden incrementar la velocidad de laLas enzimas pueden incrementar la velocidad de la
reacción por arriba de 10reacción por arriba de 101616
veces con respecto a unaveces con respecto a una
reacción no catalizada.reacción no catalizada.

Características de la enzimaCaracterísticas de la enzima
 Su gran estereoespecifidad, es capas de diferenciarSu gran estereoespecifidad, es capas de diferenciar
entre enantiomeros y entre grupos practicamenteentre enantiomeros y entre grupos practicamente
identicos.identicos.
 La velocidad de la reacción depende de su energía deLa velocidad de la reacción depende de su energía de
activacion.activacion.
 No llevan a cabo reacciones que sean energéticamenteNo llevan a cabo reacciones que sean energéticamente
desfavorables.desfavorables.
 No modifican el sentido de los equilibrios químicos, sinoNo modifican el sentido de los equilibrios químicos, sino
que aceleran su consecución.que aceleran su consecución.

Por ser catalizadores:Por ser catalizadores:
Eficientes en pequeñas cantidades.Eficientes en pequeñas cantidades.
No se modifican durante la reacción.No se modifican durante la reacción.
No afectan el equilibrio de la reacción.No afectan el equilibrio de la reacción.
Por ser catalizadores biológicos:Por ser catalizadores biológicos:
Componentes del citoplasma vivo y sintetizadas en el mismo.Componentes del citoplasma vivo y sintetizadas en el mismo.
Composición química específica:Composición química específica: son proteínas con estructurason proteínas con estructura
terciaria y cuaternaria.terciaria y cuaternaria.
Específicas:Específicas: para cada reacción hay una enzima determinada.para cada reacción hay una enzima determinada.
Sujetas a regulaciónSujetas a regulación: están reguladas en cantidad y función.: están reguladas en cantidad y función.
Propiedades de las EnzimasPropiedades de las Enzimas

Se encuentran distribuidas en diferentes órganos y tejidosSe encuentran distribuidas en diferentes órganos y tejidos
donde realizan su función específica.donde realizan su función específica.
Dentro de unaDentro de una célulacélula, algunas enzimas se encuentran, algunas enzimas se encuentran
compartamentalizadas y ordenadas; ejemplo: en las células hepáticas,compartamentalizadas y ordenadas; ejemplo: en las células hepáticas,
las enzimas de la glicólisis están localizadas en el citoplasma, en tantolas enzimas de la glicólisis están localizadas en el citoplasma, en tanto
que las enzimas del ciclo de Kreb’s en las mitocondrias.que las enzimas del ciclo de Kreb’s en las mitocondrias.
Dentro de laDentro de la mitocondriamitocondria, las enzimas del ciclo del ácido, las enzimas del ciclo del ácido
cítrico se encuentran dispuestas en forma secuencial, lo cual da alcítrico se encuentran dispuestas en forma secuencial, lo cual da al
proceso ergopoyético de la célula la máxima eficacia.proceso ergopoyético de la célula la máxima eficacia.
LOCALIZACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DELOCALIZACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE
LAS ENZIMASLAS ENZIMAS

OxidoreductasasOxidoreductasas: participan en reacciones redox.: participan en reacciones redox.
TransferasasTransferasas: catálisis de transferencias de grupos.: catálisis de transferencias de grupos.
HidrolasasHidrolasas: hidrólisis.: hidrólisis.
LiasasLiasas: adición de grupos para romper dobles enlaces o eliminación de: adición de grupos para romper dobles enlaces o eliminación de
grupos para formar dobles enlaces.grupos para formar dobles enlaces.
IsomerasasIsomerasas: isomerización cambiando de sitio los grupos.: isomerización cambiando de sitio los grupos.
LigasasLigasas: formación de enlaces que requieren aporte de ATP: formación de enlaces que requieren aporte de ATP
Las enzimas se clasifican en base al tipo deLas enzimas se clasifican en base al tipo de
reacción que desarrollanreacción que desarrollan

CLASIFICACIÓN DE ENZIMASCLASIFICACIÓN DE ENZIMAS
•1.1. Oxido-reductasasOxido-reductasas
(Reacciones de oxido-(Reacciones de oxido-
reducción).reducción).

       •Si una molécula seSi una molécula se
reduce, tiene que haberreduce, tiene que haber
otra que se oxideotra que se oxide
•2.2. TransferasasTransferasas
(Transferencia de(Transferencia de
grupos funcionales)grupos funcionales)
    grupos aldehídosgrupos aldehídos
•grupos acilosgrupos acilos
•grupos glucósidosgrupos glucósidos
•grupos fosfatos (cinasas)grupos fosfatos (cinasas)
•3.3. HidrolasasHidrolasas
(Reacciones de(Reacciones de
hidrólisis)hidrólisis)
Transforma polímetros enTransforma polímetros en
monómeros.monómeros.
Actúan sobre:Actúan sobre:
•enlace ésterenlace éster
•enlace Glucosídicoenlace Glucosídico
•enlace peptídicoenlace peptídico
•enlace C-Nenlace C-N

•4. Liasas4. Liasas
(Adición a los dobles enlaces)(Adición a los dobles enlaces) Entre C y CEntre C y C
Entre C y OEntre C y O
Entre C y NEntre C y N
•5. Isomerasas5. Isomerasas
(Reacciones de isomerización)(Reacciones de isomerización)
•6. Ligasas6. Ligasas
(Formación de enlaces, con(Formación de enlaces, con
aporte de ATP)aporte de ATP)
Entre C y OEntre C y O
Entre C y SEntre C y S
Entre C y NEntre C y N
Entre C y CEntre C y C
ADPADP ATPATP

Es una sustancia queEs una sustancia que acelera una reacción químicaacelera una reacción química,,
hasta hacerla instantánea o casi instantánea.hasta hacerla instantánea o casi instantánea.
Lo lograLo logra al disminuir la energía de activaciónal disminuir la energía de activación..
CATALIZADORCATALIZADOR

SonSon catalizadorescatalizadores muy potentes y eficaces, químicamentemuy potentes y eficaces, químicamente
son proteínasson proteínas..
ENZIMAENZIMA

ESTRUCTURA DE LAS ENZIMASESTRUCTURA DE LAS ENZIMAS

Estructuralmente las enzimas poseen una parteEstructuralmente las enzimas poseen una parte
proteicaproteica que forma del esqueleto y funciona como sostén delque forma del esqueleto y funciona como sostén del
proceso y una parteproceso y una parte no proteicano proteica – Cofactores -– Cofactores - que es laque es la
porción catalítica propiamente dicha.porción catalítica propiamente dicha.
El complejoEl complejo enzima-cofactorenzima-cofactor recibe el nombre derecibe el nombre de
holoenzimaholoenzima..
Los cofactoresLos cofactores estimulan la acciónestimulan la acción de la enzima,de la enzima, nono
inhibeninhiben..
Los gpos. Prostéticos, los cofactores y lasLos gpos. Prostéticos, los cofactores y las
coenzimas tienen funciones importantes en lascoenzimas tienen funciones importantes en las
catálisiscatálisis

El complejoEl complejo enzima-cofactorenzima-cofactor ((holoenzimaholoenzima)) es activoes activo..
Cuando se separa el cofactor, la proteína restante,Cuando se separa el cofactor, la proteína restante, inactivainactiva
catalicamente, se llamacatalicamente, se llama apoenzimaapoenzima..
Cuando la coenzima se halla unida mediante enlacesCuando la coenzima se halla unida mediante enlaces
covalentes y/o no covalentes a la apoenzima recibe el nombre decovalentes y/o no covalentes a la apoenzima recibe el nombre de
grupo prostéticogrupo prostético (Fosfato de piridoxal, FMN. FAD, pirofosfato de(Fosfato de piridoxal, FMN. FAD, pirofosfato de
tiamina, botina y los iones metálicos como. Co, Cu, Mg, Mn, y Zn.tiamina, botina y los iones metálicos como. Co, Cu, Mg, Mn, y Zn.
Son consideradasSon consideradas metaloenzimasmetaloenzimas las enzimas que tengan unlas enzimas que tengan un
grupo prostéticogrupo prostético

LosLos cofactorescofactores se asocian de manera reversibles.se asocian de manera reversibles.
Desempeñan funciones similares a los del grupo prostético pero seDesempeñan funciones similares a los del grupo prostético pero se
unen de manera transitoria y disociable a la enzima y/o sustrato. Losunen de manera transitoria y disociable a la enzima y/o sustrato. Los
cofactores más comunes también soncofactores más comunes también son Iones metálicos, pero paraIones metálicos, pero para
diferenciarlos de lasdiferenciarlos de las metaloenzimasmetaloenzimas se les llamase les llama enzimas activadasenzimas activadas
por metal.por metal.
LasLas coenzimascoenzimas sirven como transbordadores o agentes desirven como transbordadores o agentes de
transferencia de grupos. Son reciclables y transportan un sintransferencia de grupos. Son reciclables y transportan un sin
número de sustratos desde donde se genera hasta donde se utiliza.número de sustratos desde donde se genera hasta donde se utiliza.
Muchas coenzimas, cofactores y grupos prostéticos son derivadosMuchas coenzimas, cofactores y grupos prostéticos son derivados
de la vitamina Bde la vitamina B

Algunas enzimas actúan con la ayuda de estructuras noAlgunas enzimas actúan con la ayuda de estructuras no
proteícas. En función de su naturaleza se denominan:proteícas. En función de su naturaleza se denominan:
CofactorCofactor. Cuando se trata de iones y/o moléculas. Cuando se trata de iones y/o moléculas
inorgánicas.inorgánicas.

Coenzima:Coenzima: Cuando es una molécula orgánica. Aquí se puedeCuando es una molécula orgánica. Aquí se puede
señalar, que muchas vitaminas funcionan como coenzimas; yseñalar, que muchas vitaminas funcionan como coenzimas; y
realmente las deficiencias producidas por la falta de vitaminasrealmente las deficiencias producidas por la falta de vitaminas
responde más bien a que no se puede sintetizar un determinadoresponde más bien a que no se puede sintetizar un determinado
enzima en el que la vitamina es el coenzima.enzima en el que la vitamina es el coenzima.

Sustrato:Sustrato: Es la molécula (o moléculas) sobre la cual actúa laEs la molécula (o moléculas) sobre la cual actúa la
enzimaenzima
Sitio Activo:Sitio Activo: Es el sitio de la enzima donde se fija el sustrato.Es el sitio de la enzima donde se fija el sustrato.
El sitio de unión del ligando está muy bien definido. En élEl sitio de unión del ligando está muy bien definido. En él
habrán distintos residuos que aporten los grupos funcionaleshabrán distintos residuos que aporten los grupos funcionales
necesarios para cada función.necesarios para cada función.

CARACTERÍSTICAS DE LACARACTERÍSTICAS DE LA
ACCIÓN ENZIMÁTICAACCIÓN ENZIMÁTICA
 La característica más sobresaliente de las enzimas es suLa característica más sobresaliente de las enzimas es su
elevadaelevada especificidad del sustrato.especificidad del sustrato.
 Las Enzimas reconocenLas Enzimas reconocen selectivamenteselectivamente aa sus sustratos sobresus sustratos sobre
otras moléculas.otras moléculas.
 Las Enzimas generan productos conLas Enzimas generan productos con un alto rendimientoun alto rendimiento (por(por
arriba del 98%), lo que determina la ausencia de sub-arriba del 98%), lo que determina la ausencia de sub-
productos.productos.

 Protege del desaprovechamiento de metabolitos en lasProtege del desaprovechamiento de metabolitos en las
células.células.
 Especificidad de acción.Especificidad de acción. Cada reacción está catalizadaCada reacción está catalizada
por un enzima específica.por un enzima específica.
 La acción enzimática se caracteriza por la formación deLa acción enzimática se caracteriza por la formación de
un complejo que representa el estado de transición.un complejo que representa el estado de transición.
E + SE + S →→ ESES →→ E + PE + P
CARACTERÍSTICAS DE LA ACCIÓNCARACTERÍSTICAS DE LA ACCIÓN
ENZIMÁTICAENZIMÁTICA

El sustrato se une a la enzima, a través deEl sustrato se une a la enzima, a través de
numerosas interacciones débiles como son:numerosas interacciones débiles como son: puentes depuentes de
hidrógeno, electrostáticas, hidrófobas,hidrógeno, electrostáticas, hidrófobas, etc, en un lugaretc, en un lugar
específico llamado centro activo.específico llamado centro activo.
Este centro es una pequeña porción de la enzima,Este centro es una pequeña porción de la enzima,
constituido por una serie de aminoácidos que interaccionanconstituido por una serie de aminoácidos que interaccionan
con el sustrato.con el sustrato.

Es su elevada especificidad. Esta es doble y explica que noEs su elevada especificidad. Esta es doble y explica que no
se formen subproductos:se formen subproductos:
1.1.-- Especificidad de sustrato.Especificidad de sustrato. El sustrato (S) es la molécula sobreEl sustrato (S) es la molécula sobre
la que la enzima ejerce su acción catalítica.la que la enzima ejerce su acción catalítica.
2.2.-- Especificidad de acción.Especificidad de acción. Cada reacción está catalizada por unCada reacción está catalizada por un
enzima específico.enzima específico.

-- Residuos catalíticos:Residuos catalíticos: son capaces de llevar a cabo la catálisis.son capaces de llevar a cabo la catálisis.
-Residuos de unión:Residuos de unión: aportan soporte para unir el enzima a su sustrato yaportan soporte para unir el enzima a su sustrato y
no a otro.no a otro.
-Residuos que participan en la estructura tridimensional.Residuos que participan en la estructura tridimensional.
El sitio activo no solo tiene forma 3D complementaria del sustrato,El sitio activo no solo tiene forma 3D complementaria del sustrato,
sino que también posee una serie complementaria de áreas con cargasino que también posee una serie complementaria de áreas con carga
eléctrica, hidrofóbicas e hidrofílicas.eléctrica, hidrofóbicas e hidrofílicas.
El sitio activo no solo reconoce al sustrato y lo acopla, sino queEl sitio activo no solo reconoce al sustrato y lo acopla, sino que
también lo orienta en una determinada dirección.también lo orienta en una determinada dirección.

Especificidad Enzima-SustratoEspecificidad Enzima-Sustrato
El grado de especificidad es variado:El grado de especificidad es variado:
 Absoluta:Absoluta: especificas para un sustrato Muchas enzimasespecificas para un sustrato Muchas enzimas
son estéreoespecíficas.son estéreoespecíficas.
 Media:Media: Clases de moléculas con un común denominadorClases de moléculas con un común denominador
estructural.estructural.
 Amplia:Amplia: actúan sobre diferentes sustratos deactúan sobre diferentes sustratos de
estructura relacionada, aunque lo hacen a velocidadesestructura relacionada, aunque lo hacen a velocidades
ampliamente diferentes.ampliamente diferentes.

Proposición de Fisher:Proposición de Fisher:
- Un enzima distingue unUn enzima distingue un
sustrato igual que unasustrato igual que una
cerradura y una llave.cerradura y una llave.
- El sustrato y el centro activo- El sustrato y el centro activo
son complementariosson complementarios
- El centro activo sólo es- El centro activo sólo es
complementario unido alcomplementario unido al
sustrato, no antes.sustrato, no antes.
- Es una reacción reversible- Es una reacción reversible

Hipótesis de Koshland:Hipótesis de Koshland:
-- Modelo llamado deModelo llamado de
Guante y Mano.Guante y Mano.
- Ajuste inducido- Ajuste inducido
- Sitio activo flexible- Sitio activo flexible
- La unión de la enzima con- La unión de la enzima con
el sustrato alteraría lael sustrato alteraría la
conformación de la enzima,conformación de la enzima,
induciendo un ajuste íntimoinduciendo un ajuste íntimo
entre el sitio activo y elentre el sitio activo y el
sustrato.sustrato.
Hipótesis del encaje inducidoHipótesis del encaje inducido

El modelo de ajuste inducido es el más utilizado al realizar estudios
de interacción enzima-sustrato. Este modelo propone que las
interacciones iniciales entre la enzima y el sustrato son relativamente
débiles, pero suficientes para producir ciertos cambios
conformacionales en la enzima, que estabilizan e incrementan la
fuerzadelainteracción.
Estos cambiosconformacionales implican a una serie de aminoácidos
catalíticos del centro activo, en los cuales se producen los enlaces
químicoscorrespondientesentrelaenzimay el sustrato.

Acción enzimáticaAcción enzimática
Esquema para una función catabólica enzimáticaEsquema para una función catabólica enzimática
La enzima posee un centro activo, con el que se une alLa enzima posee un centro activo, con el que se une al
sustrato y lo cambia.sustrato y lo cambia.
Se forma el complejo enzima-sustratoSe forma el complejo enzima-sustrato
El sustrato se separa en los productos finalesEl sustrato se separa en los productos finales

Esquema para una función anabólica enzimáticaEsquema para una función anabólica enzimática
Los sustratos se unen al centro activoLos sustratos se unen al centro activo
Se forma el complejo enzima-sustratoSe forma el complejo enzima-sustrato
Se libera el producto final y la enzima se encuentra sinSe libera el producto final y la enzima se encuentra sin
cambios y puede actuar sobre un nuevo sustratocambios y puede actuar sobre un nuevo sustrato
Acción enzimáticaAcción enzimática

Esquema para la especificidad del sustratoEsquema para la especificidad del sustrato
Cada enzima puede cambiar solamente un sustrato específico.Cada enzima puede cambiar solamente un sustrato específico.
Otro sustrato no puede ser cambiado: las enzimas tienen unOtro sustrato no puede ser cambiado: las enzimas tienen un
sustrato específicosustrato específico

Esquema para la especificidad de la funciónEsquema para la especificidad de la función
Cada enzima puede actuar sobre un sustrato y cambiarlo solamente de unaCada enzima puede actuar sobre un sustrato y cambiarlo solamente de una
cierta manera.cierta manera.
Su función es siempre igual, pero diferente de la función de otra enzima.Su función es siempre igual, pero diferente de la función de otra enzima.
Las enzimas trabajan con función específica.Las enzimas trabajan con función específica.

Las células pueden regular la actividad enzimática mediante:Las células pueden regular la actividad enzimática mediante:
pHpH
Concentración de cofactoresConcentración de cofactores
Concentración de sustratoConcentración de sustrato
Inhibición por retroalimentación.Inhibición por retroalimentación.
Control alostericoControl alosterico
Regulación actividad enzimáticaRegulación actividad enzimática

Existen enzimas con propiedades que les confierenExisten enzimas con propiedades que les confieren
específicamente papeles reguladores del metabolismo.específicamente papeles reguladores del metabolismo.
Pueden ser:Pueden ser:
1.1. Enzimas alostérica:Enzimas alostérica: cuya actividad es regulada por la unióncuya actividad es regulada por la unión
no covalente de un metabolito específico a un centro de lano covalente de un metabolito específico a un centro de la
enzima distinto del sitio activo.enzima distinto del sitio activo.
2.2. Enzimas moduladas covalentemente:Enzimas moduladas covalentemente: con formas activas econ formas activas e
inactivas interconvertibles por acción de otras enzimas.inactivas interconvertibles por acción de otras enzimas.
Regulación actividad enzimáticaRegulación actividad enzimática

En muchos sistemas multienzimáticos, uno de losEn muchos sistemas multienzimáticos, uno de los
productos (por lo general el último de la serie de reacciones)productos (por lo general el último de la serie de reacciones)
actúa como inhibidor de una enzima, muchas veces situada alactúa como inhibidor de una enzima, muchas veces situada al
comienzo de la secuencia.comienzo de la secuencia.
Por lo tanto, la velocidad de la secuencia completa dePor lo tanto, la velocidad de la secuencia completa de
reacciones está condicionada por la concentración del productoreacciones está condicionada por la concentración del producto
final.final.
Este tipo de inhibición que nos es competitiva niEste tipo de inhibición que nos es competitiva ni
acompetitiva se llama:acompetitiva se llama: retroinhibición o inhibición por elretroinhibición o inhibición por el
producto finalproducto final..
Enzimas alosterícasEnzimas alosterícas

La enzima de la secuencia, que se inhibe o activaLa enzima de la secuencia, que se inhibe o activa
con el producto final, se llama enzimacon el producto final, se llama enzima alostérica.alostérica.
Estas enzimas poseen además del sitio activo, elEstas enzimas poseen además del sitio activo, el
sitio alostérico (el cual es muy específico), al cual se unesitio alostérico (el cual es muy específico), al cual se une
reversiblemente y no covalentemente al efectorreversiblemente y no covalentemente al efector
alostérico o modulador.alostérico o modulador.
Las enzimas alostéricas son más complejas y másLas enzimas alostéricas son más complejas y más
grandes que las enzimas comunes.grandes que las enzimas comunes.

Muchas sustancias alteran la actividad de unaMuchas sustancias alteran la actividad de una
enzima, disminuyen su actividad ya sea porque bloquean laenzima, disminuyen su actividad ya sea porque bloquean la
entrada del sustrato al sitio activo o por que impiden que seentrada del sustrato al sitio activo o por que impiden que se
lleven a cabo las reacciones internas, que ocurren en el sitiolleven a cabo las reacciones internas, que ocurren en el sitio
activo, impidiendo así la generación de los productos. Lasactivo, impidiendo así la generación de los productos. Las
sustancias que reducen la actividad de una enzima de estasustancias que reducen la actividad de una enzima de esta
manera son conocidas como inhibidores.manera son conocidas como inhibidores.
Inhibición de las enzimasInhibición de las enzimas

Los inhibidores enzimáticos son moléculas que reducen o
anulan la actividad enzimática. Estos inhibidores pueden
unirse a las enzimas de forma reversible (la desaparición del
inhibidor restaura la actividad enzimática) o irreversible (el
inhibidor inactivapermanentementealaenzima).

a) Inhibidores COMPETITIVOSa) Inhibidores COMPETITIVOS
Inhibidores ReversiblesInhibidores Reversibles b) Inhibidores No-competitivos ob) Inhibidores No-competitivos o
MIXTOSMIXTOS
c) Inhibidores Acompetitivosc) Inhibidores Acompetitivos
Inhibidores SuicidasInhibidores Suicidas a) Se unen covalentementea) Se unen covalentemente

Reversibles:Reversibles:
Competitiva:Competitiva: el S y el I compiten por el sitio activo de lael S y el I compiten por el sitio activo de la
enzima. El resultado de la competencia depende de cuántasenzima. El resultado de la competencia depende de cuántas
moléculas de cada tipo hay.moléculas de cada tipo hay.
Acompetitiva:Acompetitiva: el I se combina con el complejo enzima-el I se combina con el complejo enzima-
sustrato para formar un complejo inactivo enzima-sustrato-sustrato para formar un complejo inactivo enzima-sustrato-
inhibidor, el cual no experimenta su transformación posteriorinhibidor, el cual no experimenta su transformación posterior
en producto.en producto.

No competitiva:No competitiva: El I se fija a la enzima en un sitio de laEl I se fija a la enzima en un sitio de la
molécula que no es el activo. Puede combinarse con la enzimamolécula que no es el activo. Puede combinarse con la enzima
libre o con el complejo enzima-sustrato. Es reversible, pero nolibre o con el complejo enzima-sustrato. Es reversible, pero no
por la cantidad de sustrato.por la cantidad de sustrato.
Suicidas:Suicidas: Ciertas sustancias inhiben a las enzimas en formaCiertas sustancias inhiben a las enzimas en forma
irreversible, sea fijándose permanentemente de manerairreversible, sea fijándose permanentemente de manera
covalente o desnaturalizándolas.covalente o desnaturalizándolas.

Ejemplos de inhibición competitivaEjemplos de inhibición competitiva
La mayoría, si no es que todas las terapias con fármacos modernos seLa mayoría, si no es que todas las terapias con fármacos modernos se
basan en los conceptos de la inhibición enzimática. Las sulfanilamidas,basan en los conceptos de la inhibición enzimática. Las sulfanilamidas,
mejor conocidas como sulfas, son análogos estructurales del ácidomejor conocidas como sulfas, son análogos estructurales del ácido pp--
aminobezoico (PABA). Estos fármacos inhibe el crecimiento de lasaminobezoico (PABA). Estos fármacos inhibe el crecimiento de las
bacterias que requieren PABA para sintetizar el ácido fólico.bacterias que requieren PABA para sintetizar el ácido fólico.
NH2
OH O
NH2
SO O
NH2
NH2
SO O
R
PABA Sulfanilamida

Son formas de enzima distintas que catalizan a laSon formas de enzima distintas que catalizan a la
misma reacción y surgen por la duplicación del gen.misma reacción y surgen por la duplicación del gen.
Si bien todas catalizan la misma reacción, lo hacen aSi bien todas catalizan la misma reacción, lo hacen a
diferentes velocidades y diferentes Km.diferentes velocidades y diferentes Km.
Muestran diferencias sutiles como en:Muestran diferencias sutiles como en:
-Sensibilidad a factores reguladoresSensibilidad a factores reguladores
-Afinidad de sustratoAfinidad de sustrato
IsozimasIsozimas

Algunas vitaminas son necesarias para la acción deAlgunas vitaminas son necesarias para la acción de
determinados enzimas, ya que funcionan comodeterminados enzimas, ya que funcionan como coenzimascoenzimas queque
intervienen enintervienen en distintas rutas metabolicasdistintas rutas metabolicas y , por ello, unay , por ello, una
deficiencia en una vitamina puede originar importantesdeficiencia en una vitamina puede originar importantes
defectos metabólicos.defectos metabólicos.
VITAMINASVITAMINAS

VITAMINAS FUNCIONES Enfermedades carenciales
C (acido ascórbico) Coenzimadealgunaspeptidasas. Intervieneen lasíntesisde
colágeno
Escorbuto
B1 (tiamina) Coenzimadelasdescarboxilasasy delasenzimaque
transfieren gruposaldehídos
Beriberi
B2 (riboflavina) ConstituyentedeloscoenzimasFAD y FMN Dermatitisy lesionesen las
mucosas
B3 (acido pantotinico) ConstituyentedelaCoA Fatigay trastornosdel sueño
B5 (niacina) ConstituyentedelascoenzimasNAD y NADP Pelagra
B6 ( piridoxina) Intervieneen lasreaccionesdetransferenciadegrupos
aminos
Depresión, anemia
B12 (cobalamina) Coenzimaen latransferenciadegruposmetilo. Anemiaperniciosa
Biotina Coenzimadelasenzimasquetransfieren gruposcarboxilo,
en metabolismo deaminoácidos.
Fatiga, dermatitis
El beriberi conjunto deenfermedadescausadasprincipalmentepor ladeficienciade
tiamina(B1) cuyo nombreprovienedel cingalésberi quesignifica«no puedo», presenta
fatigaintensay lentitud (nervioso y cardiovascular)
La pelagra es una enfermedad producida por deficiencia dietética, de vitamina B3
(niacina). La enfermedad comienza con cansancio, dificultad para conciliar el sueño y
pérdidade peso. Lapiel expuestadel cuello, manos, brazos, piesy piernassevuelveáspera,
rojizay escamosa, especialmentetrasestar expuestaalaluz solar.

Las enzimasMetabolismo Hormonas
Proteica
Lipídica
Estructura Biocatalizadores Sistemas
Multienzimáticos
Enzimas
alostéricos
↓ Energía
activación
↑ velocidad
reacción
Holoenzima
Estrictamente
proteica
Cinética
enzimática
CofactorApoenzima
Coenzimas
Liposolubles
Gráfica
hiperbólica
OrgánicaInorgánica
Vitaminas
Transportadores
de grupos
químicos
Hidrosolubles
Concet. sustrato
Temperatura
pH
Inhibidores
Reversibles
Irreversibles
No Competitivos
Competitivos
Ligasas
Isomerasas
Hidrolasas
Liasas
Transferasas
Oxidorreductasas
regulan controlan de naturaleza
activan
regulan
sontienen
actúan
en
regulados
por
actúan
puede
ser
formados
naturaleza
de naturaleza
llamada
son
son
son
proceden
de
se
clasifican
A
D
K
E
C
Complejo
B
utilizan
son
son
estudiada
por la
muestra
una
depende
desempeñan funciones de
Ecuación de
Michaelis- Menten
calcula
se
clasifican en
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