2do parcial Flashcards
(184 cards)
1
Q
¿A que sustancias es permeable la membrana?
A
Impermeable a sustancias polares o iones cargados y permeable a sustancias apolares
2
Q
Elemento básico de la bicapa lipídica
A
Las proteínas impregnadas en ella
3
Q
¿Qué puede afectar el balance hídrico y el flujo de iones?
A
Un cambio en su composición
4
Q
¿Cómo se genera la permeabilidad molecular selectiva?
A
A través de la accion de transportadores específicos y canales iónicos
5
Q
¿Qué es una membrana celular?
A
Es una estructura elástica fina y flexible formada por proteínas y lípidos en forma de bicapa lipídica
6
Q
¿Cómo esta dispuesta la bicapa lipídica?
A
Cada capa contiene de grosor una sola molécula de fosfolípidos y rodea de forma continua toda la superficie celular, esta bicapa lipídica posee un extremo soluble en agua un extremo hidrofílico y otro extremo no soluble hidrofóbico
7
Q
Permeabilidad
A
Cuanto menos polar o más hidrófoba sea la sustancia con más facilidad circulara a través de los
fosfolípidos, cuanto más pequeña sea más fácil podrá desplazarse a través de los fosfolípidos, los
iones no importa cuán pequeño sea no pueden atravesar la bicapa lipídica debido a su carga
eléctrica. Pequeñas moléculas polares sin carga eléctrica neta pueden atravesar la membrana.
8
Q
Fosfolípidos presentes en la M.P
A
- Fosfoglicéridos: el principal es fosfatidilcolina
- Esfingomielina
- Glucoesfingolipidos
9
Q
Lípidos de la MP
A
Fosfolipidos, glucolipidos, esfingolipidos, glicerofosfolipidos y esteroles
10
Q
Caracteristicas de los lipidos de la MP
A
- Fosfolípidos: Son el tipo más abundante de lípidos de la membrana plasmática. Consisten en una cabeza polar hidrofílica y dos colas hidrofóbicas. Los fosfolípidos forman una bicapa lipídica en la que las cabezas polares se orientan hacia el medio acuoso y las colas hidrofóbicas se agrupan en el interior de la bicapa.
- Colesterol: Es un lípido esteroide presente en la membrana plasmática de células animales. El colesterol se encuentra intercalado entre los fosfolípidos y ayuda a regular la fluidez y estabilidad de la membrana. Reside dentro de las membranas plasmáticas, pero se encuentran
cantidades menores dentro de las mitocondrias, el complejo de Golgi y las membranas nucleares - Glucolípidos: Son fosfolípidos modificados con carbohidratos unidos a su cabeza polar (exterior). Se encuentran principalmente en la cara externa de la membrana plasmática y están involucrados en el reconocimiento celular y la adhesión. son lípidos que contienen azúcar, construidos
sobre una columna vertebral de ceramida. Los GSL incluyen galactosil- y glucosil-ceramidas
(cerebrósidos) y los gangliósidos. - Esfingolípidos: Son lípidos que contienen una estructura de esfingosina en su composición. Los esfingolípidos incluyen ceramidas, esfingomielinas y glucocerebrósidos, entre otros. Estos lípidos están presentes en la membrana plasmática y también en las membranas de las células del sistema nervioso.
- Glicerofosfolípidos: Son un subtipo de fosfolípidos que contienen glicerol como esqueleto central. Los glicerofosfolípidos incluyen fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina y fosfatidilserina, entre otros. Son componentes esenciales de la membrana plasmática y desempeñan un papel crucial en la estructura y función celular.
11
Q
Esfingomielina
A
Es un tipo de esfingolípido que contiene una molécula de esfingosina como su base estructural. Se encuentra en altas concentraciones en las membranas de las células del sistema nervioso, especialmente en las vainas de mielina que rodean las fibras nerviosas. La esfingomielina desempeña un papel crucial en la función y estabilidad de las membranas celulares, particularmente en las células del sistema nervioso.
Al igual que otros fosfolípidos, la esfingomielina tiene una cabeza polar que contiene una fosfocolina y una cola hidrofóbica que se compone de un ácido graso unido a la esfingosina. La esfingomielina contribuye a la estructura de la membrana plasmática y también está involucrada en la regulación de la fluidez de la membrana y la interacción con otras moléculas y proteínas.
12
Q
Composicion de los fosfogliceridos
A
esqueleto de glicerol-fosfato al que se unen dos ácidos grasos en enlaces éster y un alcohol
13
Q
Tipos de alcoholes de los fosfogliceridos
A
colina, etanolamina, glicerol, inositol o serina
14
Q
Funciones de la proteinas de la MP
A
Son las principales moléculas funcionales de las membranas y consisten en enzimas, bombas y transportadores, canales, componentes estructurales, antígenos (por
ejemplo, para la histocompatibilidad) y receptores para diversas moléculas.
15
Q
Tipos de proteinas de la MP
A
Perifericas e integrales
16
Q
Caracteristicas de las proteinas integrales
A
Hacen protrusión en la membrana, interactúan con los fosfolípidos, se solubilizan con detergentes, estan en segmnetos helicoidales, por lo general son globulares y anfipaticas.
17
Q
Caracteristicas de las proteinas perifericas
A
Se unen a una superficie, no interactúan directamente con los núcleos hidrofóbicos de los fosfolípidos en la bicapa y no requieren el uso de detergentes para su liberación. Estan en contacto con una sola capa
18
Q
Mecanismo ping-pong de una proteina transportadora
A
La proteína transportadora tiene dos conformaciones, es un proceso reversible y el flujo neto depende del gradiente de concentracion de la MP
*Ping:la proteína transportadora está expuesta a altas concentraciones de soluto, y las moléculas del soluto se unen a sitios específicos *Pong: expuesto a menor concentración del soluto
19
Q
Micelas
A
Son las regiones hidrofóbicas de los fosfolípidos anfipáticos están protegidas del agua y los grupos hidrófilos polares están sumergidos en el medio acuoso, son pequeñas y en tienen un potencial limitado para formar membranas
20
Q
Tipos de proteinas transportadoras
A
*Unitransportadores: llevan un soluto por vez.
*Cotransportadores: transportan el soluto y cotransportan otro diferente al mismo tiempo y en la misma dirección.
*Antitransporte: transportan soluto hacia el interior (o exterior) y co-transportan soluto en la dirección opuesta.”
21
Q
Proteinas canales
A
“Son una especie de canales, cuando están abiertos permiten el paso
de cierto tipo de sustancias, generalmente iones inorgánicos. “
22
Q
Transporte pasivo
A
“se da a favor de gradiente de concentración y no requiere gasto
energético. Ej: Difusión simple, Difusión facilitada y Osmosis”
23
Q
Tipos de transporte pasivo
A
*Difusión simple: Es el movimiento de moléculas pequeñas, como gases (oxígeno, dióxido de carbono) y sustancias liposolubles, directamente a través de la bicapa lipídica de la membrana. Las moléculas se desplazan desde una región de mayor concentración hacia una región de menor concentración hasta que se alcanza un equilibrio.
*Difusión facilitada: En este tipo de transporte pasivo, las moléculas se mueven a través de la membrana con la ayuda de proteínas transportadoras o canales iónicos. Estas proteínas facilitan el transporte de moléculas específicas que no pueden atravesar la bicapa lipídica por sí solas. No se requiere gasto de energía. Un ejemplo es el transporte de glucosa mediante transportadores de glucosa. *Osmosis: Es el movimiento pasivo de agua a través de una membrana semipermeable. El agua se desplaza desde una región de menor concentración de solutos (hipotónica) hacia una región de mayor concentración de solutos (hipertónica) con el objetivo de igualar las concentraciones de solutos a ambos lados de la membrana.
*Transporte a través de poros o canales acuosos: Algunas proteínas de la membrana forman canales acuosos que permiten el paso de moléculas pequeñas, como iones, a través de la membrana. Estos canales son selectivos y solo permiten el paso de ciertos iones o moléculas específicas.
24
Q
Transporte activo
A
T. A. Primario: la energía se utiliza directamente de una fuente de energía, generalmente en forma de ATP, para transportar moléculas o iones en contra de su gradiente de concentración. T.A. Secundario: la energía no se utiliza directamente del ATP, sino que se acopla al gradiente electroquímico previamente establecido por otro transporte activo primario. Existen dos tipos principales: el cotransporte y el contratransporte
25
Ejemplos de T.A. Primario
*Bomba de sodio-potasio (Na+/K+ ATPasa): Como se mencionó anteriormente, esta bomba utiliza energía en forma de ATP para transportar activamente iones de sodio (Na+) fuera de la célula y iones de potasio (K+) dentro de la célula. Este proceso es esencial para mantener los gradientes de concentración de sodio y potasio y está involucrado en muchas funciones celulares, como la generación de potenciales de acción en las neuronas.
*Bomba de calcio (Ca2+ ATPasa): La bomba de calcio utiliza energía en forma de ATP para bombear activamente iones de calcio (Ca2+) fuera del citosol hacia el exterior de la célula o hacia compartimentos intracelulares especializados, como el retículo endoplásmico. Este proceso es fundamental para mantener una concentración baja de calcio en el citosol y para regular diversos procesos celulares, como la contracción muscular y la señalización celular.
26
Ejemplos de contransporte de T.A. Secundario
En el cotransporte, las moléculas o iones se transportan en la misma dirección a través de la membrana. Utiliza el gradiente electroquímico de una sustancia para impulsar el transporte de otra sustancia en la misma dirección.
*Cotransporte de glucosa y sodio: Un ejemplo común de cotransporte es el cotransporte de glucosa y sodio en las células intestinales. La bomba de sodio-potasio (transporte activo primario) crea un gradiente de sodio (Na+) en el que los iones de sodio están en mayor concentración fuera de la célula. El cotransportador de glucosa-sodio utiliza este gradiente de sodio para transportar activamente moléculas de glucosa desde el intestino hacia el interior de la célula.
*Cotransporte de aminoácidos y sodio: En las células renales, también se lleva a cabo el cotransporte de aminoácidos y sodio en el túbulo proximal. El gradiente de sodio generado por la bomba de sodio-potasio se utiliza para transportar activamente aminoácidos desde el filtrado glomerular hacia el interior de la célula tubular renal.
27
Ejemplos de contracontransporte de T.A. Secundario
En el contratransporte, las moléculas o iones se transportan en direcciones opuestas a través de la membrana. Un soluto se transporta hacia el interior de la célula mientras que otro soluto se transporta hacia el exterior.
*Contratransporte de sodio y calcio: Un ejemplo de contratransporte es el transporte de sodio y calcio en las células del tejido cardíaco. La bomba de sodio-calcio (transporte activo primario) utiliza la energía del ATP para transportar iones de sodio hacia el exterior de la célula y iones de calcio hacia el interior. Esto ayuda a mantener un bajo nivel de calcio intracelular y un alto nivel de sodio extracelular, lo que es importante para la contracción y relajación del músculo cardíaco.
*Contratransporte de sodio y potasio: Otro ejemplo de contratransporte es el intercambio de sodio y potasio en las células nerviosas. El cotransportador sodio-potasio-cloruro (NKCC) utiliza el gradiente de sodio generado por la bomba de sodio-potasio (transporte activo primario) para transportar iones de sodio hacia el interior de la célula y iones de potasio y cloruro hacia el exterior. Esto ayuda a mantener la concentración de sodio y potasio adecuada dentro y fuera de la célula, lo que es esencial para la función neuronal.
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Factores que determinan la velocidad a la que los solutos entran en difusión facilitada
1) el gradiente de concentración a través de la membrana
2) la cantidad de transportador disponible (este es un paso de control clave)
3) la afinidad de la interacción soluto-portador
4) la rapidez del cambio conformacional para el portador cargado y el portador descargado
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Difusion facilitda de hormonas
*La insulina aumenta el transporte de glucosa en la grasa y los músculos mediante el reclutamiento de transportadores de glucosa (GLUT) desde un reservorio intracelular.También mejora el transporte de aminoácidos en el hígado y otros tejidos. Las hormonas pueden regular la difusión facilitada cambiando la cantidad de transportadores disponibles. Ej. Insulina
*Glucocorticoides: aumenta entrada de aminoácidos al hígado (gluconeogénesis)
*Hormona de crecimiento: aminoácidos a todas las células
*Estrógeno: aminoácidos a las células uterinas
30
Ionoforos
"Generalmente en T.P de difusión facilitada → son
moléculas que actúan como intercambiadores de
membrana para diversos iones. Contienen centros
hidrofílicos que están rodeados por regiones hidrofóbicas periféricas. lones específicos se unen dentro del centro hidrófilo de la MOLÉCULA que después se difunde a través de la membrana, entregando con eficiencia el ion en cuestión al citosol. Efecto la MOLÉCULA"
31
Acuaporinas
T.Pasivo
Son proteínas que forman canales de agua en ciertas membranas. Glóbulos rojos y células renales, el movimiento del agua por difusión simple se ve aumentado por el movimiento a través de los canales de agua. Permiten el paso del agua, pero excluyen el paso de iones y protones. 10 acuaporinas distintas → Mutaciones del gen se presenta en la diabetes insípida
32
Transporte activo secundario de glucosa en el intestino y en el riñón
*SGLT-1 (Sodium-Glucose Transporter 1):
SGLT-1 es un cotransportador de sodio y glucosa que se encuentra principalmente en el epitelio intestinal y en las células del riñón. Utiliza el gradiente de sodio generado por la bomba de sodio-potasio (transporte activo primario) para transportar activamente glucosa desde la luz intestinal hacia las células del epitelio intestinal. Este transporte activo permite la absorción eficiente de glucosa en el intestino, ya que la concentración de glucosa en el lumen intestinal es generalmente más baja que en las células del epitelio intestinal.
*SGLT-2 (Sodium-Glucose Transporter 2):
SGLT-2 es otro cotransportador de sodio y glucosa que se encuentra principalmente en las células del túbulo renal proximal. Al igual que SGLT-1, utiliza el gradiente de sodio generado por la bomba de sodio-potasio para transportar activamente glucosa desde el filtrado glomerular hacia las células del túbulo renal. En este caso, SGLT-2 permite la reabsorción activa de glucosa desde el filtrado glomerular hacia la sangre, evitando que la glucosa se pierda en la orina.
33
Endocitosis
es el proceso mediante el cual las células fijan e ingieren macromoléculas y
partículas del medio. La mayor parte de las vesículas endocitósicas se fusionan con los
lisosomas primarios para formar lisosomas secundarios, que contienen enzimas hidrolíticas.
Los contenidos macromoleculares se digieren para producir aminoácidos, azúcares simples
o nucleótidos, que se transportan fuera de las vesículas para ser (re) utilizados.
34
Requerimientos de la endocitosis
1) energía, generalmente de la hidrólisis del ATP
2) Ca2+
3) Elementos contráctiles en la célula (probablemente el sistema de microfilamentos)
35
Tipos de endocitosis
o Fagocitosis: consiste en la ingestión de grandes partículas.
o Pinocitosis: consiste en la ingestión de líquidos y solutos (incluidas macromoléculas)
mediante pequeñas vesículas.
o Endocitosis mediada por receptor: consiste en la incorporación de macromoléculas
específicas que se unen a proteínas receptoras.
35
Exocitosis
es el proceso por el cual las células segregan macromoléculas al exterior. La
exocitosis es importante en la secreción de moléculas que cumplen su función fuera de la
célula. Ambos procesos suponen la formación y fusión de vesículas rodeadas de membrana.
Las moléculas segregadas pueden: Adherirse a la superficie celular y pasar a formar parte
de la glicocálix, Incorporarse a la matriz extracelular, Difundirse hacia el medio interno
sirviendo como alimento o señal a otras células y Difundirse hacia el exterior, como las
enzimas digestivas.
36
Ion que desencadena la exocitosis
Ca2+
37
¿Que se puede liberar por exocitosis?
La insulina, la hormona paratiroidea, y las catecolaminas, son todas empacadas en gránulos y
procesadas dentro de las células, para ser liberadas con la estimulación adecuada
38
Los transportes pasivos y activos se parecen a una interacción sustrato-enzima → Los
transportadores son como enzimas, pero por lo general no modifican sus sustratos
1) Existe un sitio de unión específico para el soluto.
2) El portador es saturable, por lo que tiene una velocidad máxima de transporte (Vmax).
3) Hay una constante de enlace (Km) para el soluto, por lo que todo el sistema tiene una Km
4) Inhibidores competitivos con estructura similar bloquean el transporte
39
Transportadores de aminoácidos
* Transportadores de aminoácidos tipo A (ATA): transportan aminoácidos neutros como
aromáticos, y están en las membranas de las células intestinales, donde son responsables
de la absorción de los aminoácidos de la dieta.
* tipo L (LAT): son capaces de transportar aminoácidos neutros de cadena lateral grande,
como la leucina, isoleucina y valina
* tipo y + (CAT): Estos transportadores son capaces de transportar aminoácidos catiónicos,
como la arginina y la lisina
* tipo ASC: Estos transportadores son capaces de transportar aminoácidos neutros, como la
alanina, serina y cisteína.
* tipo XAG: Estos transportadores son capaces de transportar aminoácidos ácidos, como el
glutamato y el aspartato.
40
Uniones GAP
Son estructuras que permiten la transferencia directa de moléculas pequeñas (hasta ~1200
Da) de una célula a su vecina. Las uniones gap están compuestas por una familia de proteínas,
llamadas conexinas, que forman una estructura bihexagonal con 12 de tales proteínas llamadas
conexinas
41
Proteina integral de la M.P del eritrocito
glucoforina
42
Proteina periferica de la M.P del eritrocito
espectrina, anquilina que se unen a la banda 3 y la banda 3 es mediador que regula la salida y entrada
43
¿Como se favorecen la formacion de los productos?
Modo termodinamico
44
Productos de la rxn
En células vivas donde los productos de la reacción son inmediatamente consumidos por
una reacción posterior catalizada por enzimas o rápidamente escapan de la célula, se habla
de Reacciones irreversibles en condiciones fisiológicas.
45
¿Que determinan los cambios de energia libre en un rxn?
la dirección y el estado de equilibrio de las rxn químicas
46
Ecuacion del cambio en la energía libre de Gibbs (ΔG) de un proceso o reacción.
ΔG= ΔGp - ΔGs
Es a temperatura y presion constantes
ΔG: ΔG representa el cambio en la energía libre de Gibbs, que es una cantidad termodinámica que mide la cantidad máxima de trabajo útil que se puede extraer de un sistema a temperatura y presión constantes.
ΔGp: ΔGp se refiere al cambio en la energía libre de Gibbs de los productos en una reacción química. Representa la diferencia de energía entre el estado final y el estado de referencia (generalmente el estado estándar).
ΔGs: ΔGs representa el cambio en la energía libre de Gibbs de los reactivos en una reacción química. Representa la diferencia de energía entre el estado inicial y el estado de referencia (generalmente el estado estándar).
47
¿Que es la ecuacion del cambio en la energía libre de Gibbs (ΔG) de un proceso o reacción?
describe en forma cuantitativa la dirección en la
cual una reacción química tenderá a proceder y las concentraciones de reactantes y
productos que estarán presentes en equilibrio
48
El cambio de energía libre estándar (ΔGº')
de una reacción química es la cantidad de energía liberada en la conversión de reactivos a productos en condiciones estándar.
49
Energía libre de Gibbs estándar (ΔGº)
Se conoce como la energía disponible para que el sistema se realice. Se define matemáticamente como entalpía (H) menos el producto de la temperatura termodinámica (T) y la entropía (S). Es utilizada para predecir la espontaneidad de una reacción química.
50
Tipos de comportamientos multisustratos
*Reacciones de desplazamiento secuencial o simple
*Reacciones ping-pong
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Reacciones de desplazamiento secuencial o simple
En las reacciones secuenciales, ambos sustratos deben combinarse c enzima para formar un complejo ternario antes de que la catálisis p proceder A veces se denominan reacciones de desplazamiento único. Pueden ser a su vez de orden aleatorio u obligatorio: sin orden o sig un orden de adición. Una explicación de un mecanismo de orden obligatorio se puede en la hipótesis de ajuste inducido de Koshland: la adición de A ing cambio conformacional en la enzima que alinea los residuos que y se unen a B.
52
Reacciones ping-pong
se aplica a los mecanismos en los que uno o más productos se liberan de la enzima antes de que todos los sustratos hayan sido agregados. Implican catálisis covalente y una forma transitoria y modificada de la enzima son referidas como reacciones de doble desplazamiento.
53
Si la energía libre de la formación de los productos es más baja que la de los sustratos
*Signos de ΔG y ΔG°serán negativos
*La reacción tal como está escrita es favorecida en dirección de izquierda a derecha.
*Rxn espontáneas.
54
Condiciones estándar en una rxn bioquimica
25C°
298K
1 M de concentración de todos los reactivos y productos
1atm de presión
pH 07 (la prima en ΔG°' indica que el pH está incluido en la definición)
55
¿Que determinan el signo y la magnitud de una rxn?
El signo y la magnitud del cambio de energía libre determinan cuánto avanzará la reacción.
56
ΔG° = -RT ln(Keq)
En esta ecuación, ΔG° representa el cambio de energía libre de Gibbs estándar, R es la constante de los gases (8,314 J/(mol·K)), T es la temperatura absoluta en Kelvin y ln(Keq) es el logaritmo natural del equilibrio constante (Keq).
Esta ecuación le permite calcular el cambio de energía libre de Gibbs estándar para una reacción basada en la constante de equilibrio y la temperatura. Si ΔG° es negativo, indica que la reacción es termodinámicamente favorable y espontánea en la dirección de avance.
57
Variaciones de ΔGº
Si ΔGº es negativo, Keq será mayor que la unidad, y la concentración de los productos en
equilibrio excederá la de los sustratos.
* Si ΔG°es positivo, Keq será menor que la unidad, y se favorecerá la formación de sustratos.
* ΔG° es una función exclusiva de los estados inicial y final de las especies que reacción
* Sólo describe sobre la dirección y el estado de equilibrio de la reacción
* ΔG°es independiente del mecanismo de la reacción
* No proporciona información sobre las velocidades de las reacciones. Aunque una reacción
puede tener un ΔGO o ΔGO'negativo grande, puede tener lugar a una velocidad
insignificante
58
ΔG=ΔH−TΔS
*∆H es el cambio en entalpía. En biología entalpía se refiere a la energía almacenada en los enlaces, y el cambio en la entalpía es la diferencia en la energía de los enlaces entre reactivos y productos. Un ∆H negativo significa que se libera calor de reactivos a productos, mientras que un ∆H positivo significa que se absorbe calor. (Esta interpretación de ∆H asume una presión constante, lo cual es una suposición razonable dentro de una célula viva).
*∆S es el cambio de entropía del sistema durante la reacción. Si ∆S es positivo, el sistema se vuelve más desordenado durante la reacción (por ejemplo, cuando una molécula grande se divide en varias más pequeñas). Si ∆S es negativo, significa que el sistema se vuelve más ordenado.
*La temperatura (T) determina el impacto relativo de los términos ∆S y ∆H en el cambio de energía libre total de la reacción. (A mayor temperatura, mayor es el impacto del término ∆S en relación con el término ∆H). Toma nota de que la temperatura debe estar en grados kelvin (K) para que la ecuación funcione adecuadamente.
59
Primera ley de la termodinámica
a establecer que la energía total de un sistema, incluyendo su entorno, permanece constante
60
Segunda ley de la termodinámica
La entropía total de un sistema debe aumentar si un proceso se produce espontáneamente
61
La entropía
Es la extensión del desorden o la aleatoriedad del sistema, y se vuelve máxima a medida que se acerca el equilibrio
62
Potencial químico
La energía útil, es una medida de la capacidad de una sustancia para provocar una reacción química o electroquímica en su entorno, debido a su energía química interna o energía externa.
En un sistema químico, es una medida del desequilibrio de los productos de reacción y los
reactivos.
63
Reacciones exergónicas
*EXergónico significa que la energía es EXpulsada del sistema)
*Espontanea
*Un ∆G negativo significa que los reactivos o el estado inicial, tienen más energía libre que los productos o estado final
64
Rxn endergonicas
*Las reacciones con un ∆G positivo (∆G > 0)
*No espontaneas
*Requieren de un aporte de energía
65
Diferencias entre exergonica, exotermica, endergonica y endotermica
*Exergónica: Se refiere a una reacción o proceso en el que se libera energía. En una reacción exergónica, la energía liberada es mayor que la energía requerida para llevar a cabo la reacción. Estas reacciones suelen ser espontáneas y tienen un cambio de energía libre negativo (ΔG < 0).
*Exotérmica: Se refiere a una reacción o proceso en el que se libera calor hacia el entorno. Durante una reacción exotérmica, la energía liberada en forma de calor es mayor que la energía requerida para llevar a cabo la reacción. Estas reacciones son comunes y pueden generar una sensación de calor. Tienen un cambio de entalpía negativo (ΔH < 0).
*Endergónica: Se refiere a una reacción o proceso en el que se requiere una entrada neta de energía para que ocurra. En una reacción endergónica, la energía requerida es mayor que la energía liberada durante la reacción. Estas reacciones no suelen ser espontáneas y tienen un cambio de energía libre positivo (ΔG > 0).
*Endotérmica: Se refiere a una reacción o proceso en el que se absorbe calor del entorno. Durante una reacción endotérmica, la energía absorbida en forma de calor es mayor que la energía liberada durante la reacción. Estas reacciones pueden generar una sensación de enfriamiento. Tienen un cambio de entalpía positivo (ΔH > 0).
66
Cambios de ΔG
* Si ΔG es negativo, la reacción procede de forma espontánea con pérdida de energía libre, es exergónica.
* Si ΔG es además de gran magnitud, la reacción prácticamente se completa y es esencialmente irreversible.
* Si ΔG es positivo, la reacción sólo tiene lugar si se puede obtener energía libre, es endergónica.
* Si, además, la magnitud de ΔG es grande, el sistema es establecen poca o ninguna tendencia a que se produzca una reacción.
* Si ΔG es cero, el sistema está en equilibrio y no se produce cambio
67
¿La enzima afecta las concentraciones de la rxn?
sólo acelera el logro del equilibrio; nunca altera
las concentraciones finales de los reactivos en equilibrio
68
¿Se puede formar solo un proceso endergonico?
Un proceso endergónico no puede existir de forma independiente, sino que debe ser un
componente de un sistema exergónico-endergónico acoplado, en el que el cambio neto
general sea exergónico.
69
Uso de energia del T. activo
*Primario: ATP
*Secundario: sistemas dependientes de Na+ con arrastre de glucosa
70
Estructura de la MP en fosfolipidos
*Hoja externa: fosfolipidos con colina
*Hoja interna: fosfolipidos con amina
71
¿De que depende la fluidez de membrana?
De la composición lipidica
72
¿Que tipo de enlaces aumenta la fluidez de la mebrana?
Los enlaces insaturados cis
73
¿Cuando sabemos que una rxn es o no reversible?
* Si tiene equilibrio → es reversible
* Pero una rxn irreversible es cuando el producto se consume de inmediato y no es posible revertir el efecto.
74
Anabolismo y catabolismo
→ Las reacciones exergónicas se denominan catabolismo (descomposición u oxidación de las
moléculas de combustible)
→Las reacciones sintéticas que crean las sustancias se denominan anabolismo.
75
Acoplamiento de rxn
El concepto de acoplamiento se proporciona mediante reacciones de deshidrogenación, que
están acopladas a hidrogenaciones por un transportador intermediario.
76
Fosfatos de alta energía
Fosfatos de alta energía, con un G° más negativo, el
valor es mayor que el del ATP. Ej: ATP, son usualmente, anhídridos (p. ej., el 1-fosfato de 1,3-bisfosfoglicerato), enolfosfatos (p.ej, fosfoenolpiruvato) y fosfoguanidinas (Ej de creatina, fosfato de arginina)
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Fosfatos de baja energía
Bajo potencial de transferencia de grupo. Ej: fosfatos de éster encontrados en los intermediarios de la glucólisis, tienen valores de G°' menores que los del ATP
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Fuentes principales de fosfato que toman parte de la conservacion de energia
Fosforilacion oxidativa, glucolisis y ciclo de Kreps
79
Fosforilacion oxidativa
*Mayor fuente cuantitativa de -P en organismo aerobicos
*El ATP se genera en la matriz mitoccondrial
*El O2 a H2O x los e- que pasan x la cadena respiratoria
80
Glucolisis
*Formacion neta de 2 -P, resultado de la formaion de lactato a partir de 1 Glucosa
*Genera 2 rxn catalizadas por fosfoglicerato cinasa y piruvato cinasa
81
Ciclo de Kreps
1 -P que se genera directamente en el ciclo por el paso del succinato tiocinasa
82
Fosfógenos
Actúan como formas de almacenamiento del potencial de transferencia de grupo. Permiten que se mantengan la concentración de ATP cuando hay contracción muscular y gran consumo de ATP. Pero cuando la relación ATP/ADP es alta, actúa como almacenamiento
83
ATPasa
es una proteína que utiliza la energía almacenada en el ATP para impulsar el transporte de iones en contra de un gradiente de concentración, lo que permite mantener el equilibrio de iones y mantener la homeostasis celular.
84
Canales acuosos
Estos canales permiten el paso selectivo de moléculas de agua a través de la membrana celular. Las acuaporinas son ejemplos de canales acuosos que facilitan el transporte de agua a través de la membrana celular, ayudando a mantener el equilibrio de líquidos en la célula y los tejidos
85
Fosfato de creatina
se produce en el músculo esquelético, el corazón, los espermatozoides y el cerebro de los vertebrados
86
El fosfato de arginina
que se produce en el músculo de los invertebrados
87
Oxidación biológica
La oxidación de una molécula (el donador de electrones) siempre va acompañada
de la reducción de una segunda molécula (el aceptor de electrones).
88
Oxidacion
eliminación de electrones
89
Reduccion
ganancia de electrones
90
Enzimas involucradas en la oxidación y reducción → Oxidorreductasas
*Oxidasas
*Deshidrogenasas
*Hidroperoxidasas
*Oxigenasas
91
Oxidasas
Catalizan la eliminación de hidrógeno
92
¿Que puede bloquear la accion de las oxidasas?
monóxido de carbono, cianuro, sulfuro de hidrogeno →Causa envenenamiento al impedir la respiración celular.
93
Deshidrogenasas
No usa oxígeno como aceptor de hidrógeno, son las oxidorreductasas mas importantes.
94
Hidroperoxidasas
Utilizan peróxido de hidrógeno o un peróxido orgánico como sustrato. Tienen un papel importante en la protección del cuerpo contra los
efectos nocivos de las especies reactivas de oxígeno.
95
Tipos de hidroperoxidasas
*Peroxidasas: reducen peróxidos usando diversos aceptores de electrones
*Catalasas: usa peróxido de hidrógeno como donador y como aceptor de electrón y es una
hemoproteína que contiene cuatro grupos hem. Puede actuar como una peroxidasa, y
catalizar reacciones
96
Oxigenasas
Catalizan la transferencia e incorporación directa de oxígeno hacia una molécula de sustrato
97
Tipos de oxigenasas
dioxigenasa (oxigeno molecular → O2) y monooxigenasas (solo un O al sustrato).
98
Citocromos P450
Son monooxigenasas importantes en el metabolismo de esteroides y para la detoxificación de muchos fármacos. Están ubicadas principalmente en el retículo endoplásmico en el hígado y el intestino, pero también se encuentran en las mitocondrias. Los citocromos participan en una cadena de transporte de electrones en la cual tanto el NADH como el NADPH pueden donar equivalentes reductores.
99
Partes de la mitocondria
* La matriz mitocondrial (el compartimiento interno) está rodeada por una doble membrana.
* La membrana externa es permeable a la mayoría de los metabolitos,
* La membrana interna es selectivamente permeable
100
Fosforilación oxidativa
Es el proceso por el cual la energía libre liberada queda atrapada como fosfato de alta energía
101
Cadena respiratoria
Recolecta y transporta equivalentes reductores, dirigiéndolos a su reacción final con el oxígeno para formar agua
102
Pasos de la cadena respiratoria
1. Complejo I (NADH deshidrogenasa): En este paso, el NADH generado en la glucólisis, el ciclo de Krebs u otras vías metabólicas, dona electrones al complejo I. Los electrones son transferidos a través de una serie de cofactores y proteínas, generando una bomba de protones que transporta protones (iones H+) desde la matriz mitocondrial hacia el espacio intermembrana.
2.Coenzima Q (ubiquinona): Los electrones transferidos del complejo I son capturados por la coenzima Q (ubiquinona). La coenzima Q también se encuentra en la membrana mitocondrial interna y se mueve a través de la membrana, transportando los electrones al siguiente complejo de la cadena respiratoria.
3.Complejo II (succinato deshidrogenasa): En este paso, el FADH2 generado en el ciclo de Krebs dona electrones al complejo II. Los electrones son transferidos a través de una serie de cofactores y proteínas, y luego son transferidos a la coenzima Q.
4.Complejo III (citocromo bc1): La coenzima Q transfiere los electrones al complejo III, que consta de varios citocromos y proteínas asociadas. Los electrones son transferidos entre los citocromos, y nuevamente se genera una bomba de protones que transporta protones desde la matriz mitocondrial hacia el espacio intermembrana.
5.Citocromo c: Los electrones transferidos por el complejo III son capturados por el citocromo c, que es una pequeña proteína soluble en el espacio intermembrana. El citocromo c se mueve a lo largo de la membrana mitocondrial, llevando los electrones al siguiente complejo.
6.Complejo IV (citocromo c oxidasa): En este último paso, el complejo IV recibe los electrones del citocromo c y los transfiere al oxígeno molecular (O2), el aceptor final de electrones. Durante esta transferencia, se forma agua (H2O) como producto final. Al igual que en los pasos anteriores, se genera una bomba de protones que transporta protones desde la matriz mitocondrial hacia el espacio intermembrana.
103
Aspectos clínicos
* Miopatía mitocondrial infantil fatal y la disfunción renal implican una disminución intensa o
ausencia de la mayoría de las oxidorreductasas de la cadena respiratoria.
* La encefalopatía mitocondrial, acidosis láctica y apoplejía, MELAS (mitochondrial
encephalopathy, lactic acidosis, and stroke), es una afección hereditaria debida a la
deficiencia de oxidorreductasa NADH-Q (complejo I) o citocromo oxidasa (complejo IV)
* Es causada por una mutación en el DNA mitocondrial y puede estar involucrada en la
enfermedad de Alzheimer y la diabetes mellitus.
* Una cantidad de fármacos y venenos actúan inhibiendo la fosforilación oxidativa
104
Enzimas
* Catalizan las reacciones químicas que hacen posible la vida en la Tierra
* Participan en la descomposición de los nutrientes para suministrar energía y componentes
químicos
* Logra el ensamblaje de esos bloques en proteinas, DNA, membranas, células y tejidos
* Posibilita el aprovechamiento de la energía para potenciar la motilidad celular, la función
neuronal y la contracción muscular
* Casi todas las enzimas son proteínas
105
Enzimas que no son proteinas
Ribozimas: Son enzimas de ARN que pueden catalizar reacciones químicas. Estas moléculas de ARN poseen propiedades catalíticas debido a su estructura tridimensional y pueden acelerar reacciones químicas específicas.
Ribonucleasas P (RNasas P): Estas enzimas están compuestas por una combinación de ARN y proteínas. Su componente catalítico es una molécula de ARN, conocida como ribozima, que tiene la capacidad de cortar y procesar otras moléculas de ARN.
Aptámeros: Son moléculas de ARN o ADN de cadena sencilla que tienen la capacidad de unirse específicamente a moléculas objetivo, como proteínas, iones metálicos u otras moléculas pequeñas. A través de esta unión, pueden catalizar reacciones químicas específicas.
Cofactores no proteicos: Algunas enzimas requieren la presencia de moléculas pequeñas no proteicas llamadas cofactores para llevar a cabo su función catalítica. Estos cofactores pueden ser iones metálicos, como el zinc, el hierro o el cobalto, o moléculas orgánicas, como las coenzimas, que se unen temporalmente a la enzima para ayudar en la catálisis.
106
Nomenclatura IUB se basa en la reacción y el sustrato
1. Oxidorreductasas: catalizan oxidaciones y reducciones.
2. Transferasas: enzimas que catalizan la transferencia de restos, tales como grupos
glucosilo,metilo o fosforilo.
3. Hidrolasas:enzimas que catalizan la escisión hidrolítica de C-C,C-O, C-N y otros enlaces
covalentes.
4. Liasas:enzimas que catalizan la escisión de C-C,C-O,C-N y otros enlaces covalentes por
eliminación de átomos,generando dobles enlaces.
5. Isomerasas:enzimas que catalizan cambios geométricos o estructurales dentro de una
molécula.
6. Ligasas:enzimas que catalizan la unión (ligadura) de dos moléculas en reacciones
acopladas a la hidrólisis del ATP
107
Las enzimas están clasificadas por tipo de reacción
* Sufijo “asa". → Ej.Proteasa,lipasa
* En casos se suplementa con el nombre del sustrato. → Ej.Xantina oxidasa
* O con la fuente → Ej. Amilasa pancreática
* O su modo de regulación → Ej.Lipasa sensible a hormonas
* O su mecanismo de acción → Ej.Cisteína proteasa
Si hay varias isoenzimas se le agregan números
108
Grupos prostéticos, Cofactores y Coenzimas
Moléculas pequeñas o iones metálicos que participan directamente en la unión del sustrato
o en la catálisis. Amplían la capacidad catalítica de las enzimas. Se unen por enlaces covalentes
o no covalentes a la estructura de las enzimas. Muchas coenzimas, cofactores y grupos prostéticos son derivados de las vitaminas B.
109
Ejemplos de grupos prostéticos
* Fosfato de piridoxal
* Mononucleótido de flavina (FMN, flavin
mononucleotide)
* Dinucleótido de flavina adenina (FAD,
flavin adenine dinucleotide)
* Pirofosfato de tiamina
* Ácido lipoico
* Biotina
* Metales de transición tales como Fe, Co, Cu, Mg, Mn y Zn
110
Diferencia entre cofactores y coenzimas
*Cofactores: Se unen débil y transitoriamente a sus enzimas o sustratos, deben estar presentes en el ambiente circundante, son generalmente iones metálicos. Las enzimas que requieren un cofactor de ion metálico se denominan enzimas activadas por metal para distinguirlas de las metaloenzimas, que usan los iones metálicos unidos como grupos prostéticos
*Coenzimas: La diferencia es operacional y no química. La nicotinamida es un componente de las coenzimas redox NAD y NADP. La riboflavina es un componente de las coenzimas redox FMN y FAD. El ácido pantoténico es un componente de la coenzima A del portador del grupo acilo. Pirofosfato de tiamina participa en la
descarboxilación de los alfacetoácidos. Las coenzimas de ácido fólico y cobamida funcionan en el metabolismo de un carbono. Además, varias coenzimas contienen los restos adenina, ribosa y fosforilo de AMP o ADP
111
¿Cual es el componete de las enzimas redox NAD y NADP? → Enzimas del metabolismo
Nicotinamida
112
Caveola
para la endocitosis- fagocitosis (selectiva), pinocitosis ( no es selectiva, es solo liquida)
113
Bolsa lipídica
-Formado por esfingolipidos, colesterol, proteínas
-Hojas externas de la MP
113
Bolsa lipídica o balsa lipidica
-Formado por esfingolipidos, colesterol, proteínas
-Hojas externas de la MP
114
Especificidad de las enzimas
Fischer razonó que la especificidad en extremo alta con la que las
enzimas discriminan sus sustratos. Hace que se forme un complejo ES análoga a la manera
en que una cerradura distingue la llave adecuada. La cerradura sería una hendidura llamada
"sitio activo" de la enzima. El sitio activo permite distinguir el sustrato vinculante. La catálisis
es mejorada por la capacidad del sitio activo para proteger los sustratos del agua y genera
un ambiente cuya polaridad, hidrofobicidad, acidez o alcalinidad puede diferir del entorno.
115
Mecanismos para facilitar la catálisis
1. Catálisis por proximidad: cuando mayor sea su concentración, más frecuentemente se
encontrarán entre sí.
2. Catálisis ácido-base: los grupos funcionales ionizables de las cadenas laterales de
aminoacllo y, cuando están presentes, de grupos prostéticos, pueden contribuir a la catálisis
actuando como ácidos o bases
3. Catálisis por tensión: en reacciones líticas, la enzima debilita el enlace a ser escindido por
distorsión física o electrónica, la conformación tensada imita el estado intermedio de
transición, la estabilización de ese estado tensado acelera la catálisis
4. Catálisis covalente: formación de un enlace covalente entre la enzima y uno o más sustratos.
Esto hace bajar la energía de activación (transitorio)
(Proximidad: cerca de modo a que facilite enzima-sustrato.)
(Covalente: enzima sustrato, el más estable)
(Tensión: se da en enzima por rotura de enlaces)
116
Importancia de compuestos fosfatados
captura energía y lo convierte en un enlace fosfato—exergonico—libera energía
117
Uso de enzimas en medicina diagnóstica
1. ·Los ensayos inmunoabsorbentes ligados a enzimas (ELISA,enzyme-linked immunosorbent assays) usan anticuerpos unidos de modo covalente a una "enzima informadora “tal como fosfatasa alcalina o peroxidasa de rábano picante, cuyos productos se detectan de modo fácil, generalmente por la absorción de la luz o por la fluorescencia
2. Enzimas que no realizan ninguna función fisiológica en el plasma, pueden servir como biomarcadores, moléculas cuya apariencia o niveles suelen ayudar al diagnóstico y pronóstico de enfermedades y lesiones tisulares
3. En el caso de un infarto de miocardio(MI,myocardial infarction). Las primeras enzimas utilizadas para diagnosticar el infarto de miocardio fueron:
* aspartato aminotransferasa (AST,aspartate aminotransferase)
* alanina aminotransferasa(ALT,alanine aminotransferase)
* lactato deshidrogenasa (LDH,lactate dehydrogenase)
* La creatina cinasa (CK,creatine kinase)tiene tres isozimas especificas de tejido: músculo esquelético (CK-MM,skeletal muscle), cerebro(CK-BB,brain) y corazón y músculo esquelético(CK-MB,heart and skeletal muscle)
* AST(aspartato aminotransferasa) GOT (transaminasa glutámico-oxalacética)
* ALT (alanina aminotransferasa) GPT (glutamato-piruvato transaminasa)
118
Modelos de interaccion enzima- sustrato
- Fisher: modelo de llave-cerradura. Explica la especificidad absoluta, no explica la especificidad amplia y no contempla la velocidad de la rxn
- Koshland-Neet: modelo de mano-guante, ajuste inducido, explica la especificida amplia y no contempla la velocidad de rxn. Es un modelo de ajuste inducido. A medida que los sustratos se unen a una enzima, inducen un cambio conformacional que es análogo a colocar una mano (sustrato) en un guante (enzima). La enzima a su vez induce cambios recíprocos en sus sustratos, aprovechando la energía de unión para facilitar la transformación de sustratos en productos.
119
Teoría de intermediario de reacción
teoría de Koshland (teoría de guante y mano)
120
Cinética de la reacción enzimática
teoría de las colisiones
121
ISOZIMAS
SON FORMAS DE ENZIMAS DISTINTAS QUE CATALIZAN LA MISMA REACCION. Varias
versiones físicamente distintas de una enzima determinada, cada una de las cuales cataliza la
misma reacción, surgen a través de la duplicación de genes, difieren en características auxiliares
tales como la sensibilidad a factores reguladores particulares o la ubicación subcelular. Puede ser
importantes en asegurar la supervivencia
122
ISOZIMAS
SON FORMAS DE ENZIMAS DISTINTAS QUE CATALIZAN LA MISMA REACCION. Varias
versiones físicamente distintas de una enzima determinada, cada una de las cuales cataliza la
misma reacción, surgen a través de la duplicación de genes, difieren en características auxiliares
tales como la sensibilidad a factores reguladores particulares o la ubicación subcelular. Puede ser
importantes en asegurar la supervivencia. Ej:- CK, LDH, fosfatasa alcalina/ acida
123
Ejemplos de isozimas
*LDH
- LDH-1:Se encuentra en el corazón y los glóbulos rojos.
- LDH-2:Se encuentra los glóbulos blancos y también en el corazón y los glóbulos
rojos,pero en menores cantidades que la LDH-1.
- LDH-3:Se encuentra en el tejido pulmonar
*CPK
- CPK:se encuentra predominantemente en el corazón,el cerebro y el músculo esquelético
- CPK-1(también llamada CPK-BB)se encuentra más que todo en el cerebro y los
pulmones
- CPK-2(también llamada CPK-MB)se encuentra mas que todo en el corazón
124
La actividad catalitica de las enzimas facilita su detección
* La velocidad de la reacción catalitica que está en monitorización es proporcional a la cantidad
de enzima presente,lo que permite inferir la concentración de la enzima
* Las enzimas son objetivos frecuentes para el desarrollo de fármacos y otros agentes
terapéuticos.
* Estos farmacos generalmente toman la forma de inhibidores enzimáticos
* La sensibilidad de los ensayos enzimáticos puede aprovecharse para detectar proteinas que
carecen de actividad catalitica
125
Enzimas que se miden en el infarto de miocardio
Son las enzimas que vas a mirar →creatin kinasa, aspartato de aminotransferasa, lactato deshidrogenasa.
126
Cinética enzimática
Estudia la velocidad de las reacciones y los factores que la afectan. Las reacciones químicas se describen con ecuaciones equilibradas que puede ser reversibles o irreversibles
127
La comprensión de los mecanismos enzimáticos impulsa Importantes avances en
medicina
Los fármacos que se usan para tratar enfermedades, desde el dolor de cabeza a
la infección por VIH, son casi siempre inhibidores enzimáticos. Los agentes antiviricos
constituyen otro ejemplo del desarrollo moderno de fármacos. La mayor parte de los genes
víricos se traduce en forma de grandes poliproteínas. En el caso del virus VIH las grandes
poliproteínas, son cortadas por la proteasa del VIH generando las proteínas individuales
necesarias para construir el virus. En este ciclo tan solo hay tres enzimas clave-la
transcriptasa inversa, la integrasa y la proteasa-que son, por tanto, dianas farmacológicas
potenciales.
128
¿Donde ocurre la glucolisis?
Se produce en el citosol y de ahí entran a la mitocondrial.
129
Clases principales de proteasas
- Las serinas proteasas, tales como la quimotripsina y la tripsina → La quimotripsina es
una serina proteasa con un mecanismo bien conocido que comprende catálisis ácidobase general, catálisis covalente y estabilización del estado de transición. Las proteasas
con un residuo Ser implicado en el mecanismo catalítico se denominan serina-proteasas.
El pKa del grupo hidroxilo de una Ser es generalmente demasiado elevado para que la
forma no protonada se halle presente en concentraciones significativas a pH fisiológico.
Sin embargo, en la quimotripsina la Ser está unida a la His y al Asp a través de una red
de enlaces de hidrógeno que se conoce como tríada catalítica.
Cuando un sustrato peptídico se une a la quimotripsina se produce un ligero cambio de la
conformación que comprime el enlace de hidrógeno entre His y Asp, lo que genera una interacción
más fuerte, denominada enlace de hidrógeno de baja barrera energética. Cuando el oxígeno de la
Ser ataca el grupo carbonilo del sustrato, se forma un intermedio tetraédrico de vida muy corta en
el que el oxígeno carbonílico adquiere una carga negativa. Ésta carga negativa se estabiliza en los
estados de transición. Reduciendo la energía necesaria para llegar a ellos. Esto constituye un
ejemplo de la utilización de la energía de fijación en la catálisis
- Las cisteínas proteasas (en las que una Cys juega un papel catalítico parecido al de la
Ser en el sitio activo) forman complejos covalentes enzima-sustrato
- las aspartil proteasas
- las metaloproteasas
130
Las nucleasas específicas → digieren ácidos nucleicos
Son las enzimas capaces de degradar los ácidos nucleicos
131
¿ Cuales son los factores que afectan la velocidad de reacción?
Temperatura
Concentración de iones hidrógenos
Concentraciones del sustratos
132
¿Qué necesitan dos moléculas para reaccionar?
- Deben acercarse dentro de la distancia de formación de enlaces entre si, o colisionar.
- Deben poseer suficiente energía cinética para superar la barrera de energía y alcanzar el estado de transición.
133
¿De que depende la velocidad de una reacción?
Exclusivamente de la concentración de la reactante variable
134
¿ Como permanecen las concentraciones de reactivos y productos en equilibrio?
Permanecen constante
135
Tipos de nucleasas
*Desoxirribonucleasas:tienen especificidad por el ADN
*Ribonucleasas: hidrolizan específicamente el RNA *Algunas nucleasas degradan tanto el DNA como el RNA.
*Endonucleasas: enzimas capaces de escindir enlaces fosfodiéster internos para producir terminales 3'-hidroxilo y 5'-fosforilo o terminales 5'-hidroxilo y 3'-fosforilo.Algunas endonucleasas rompen la doble cadena o solo cadenas simples
*Enzimas de restricción o tijeras
moleculares: reconocen secuencias específicas
*Las exonucleasas solo escinden un nucleótido terminal
136
¿ A partir de que se calcula el valor numérico de la constante de equilibrio Keq?
A partir de las concentraciones de sustratos y productos en equilibrio
137
Ribozimas → catalizadores no proteicos
Catalizan las reacciones de desplazamiento nucleofílico que se dirigen a los enlaces fosfodiéster de la cadena principal de ARN.
138
Tipos de ribozimas mas resaltantes
La peptidil transferasa que cataliza la formación del enlace peptídico en el ribosoma, y las ribozimas implicadas en el empalme de ARN
139
Complementariedad entre la enzima y el estado de transición
Es esencial para la catálisis enzimática eficiente. La enzima se adapta al estado de transición y promueve su formación y estabilización, lo que reduce la energía de activación de la reacción y acelera la velocidad de la reacción química.
140
Distribución de los lípidos de membranas
*Fosfolípidos que contienen colina: hoja externa
- Esfingomielina
- Esfingocolina
*Aminofosfolipido: hoja interna
141
Reacción enzimática mas sencilla.
Son las reacciones monosustrato (aquellas que impiden la acción de la enzima sobre un único sustrato. Ejemplo: isomerasa, un gran numero de liasas e hidrolasas.
142
Ecuación de Michaelis - Menten
Ilustra en términos matemáticos la relación entre la velocidad de reacción inicial Vi y la concentración de sustratos.
143
¿Cuántos sustratos involucran las reacciones catalizadas?
Uno o mas sustratos
144
Tipos de comportamiento multisustratos
- Reacciones de desplazamiento secuencial o simple: ambos sustratos deben combinarse con enzima para formar un complejo ternario antes de la catálisis.
- Reacciones ping-pong: se aplica a los mecanismos en los que uno o mas productos se liberan de la enzima antes de que todos los sustratos hayan sido agregados.
145
Inhibidores enzimáticos
Fármacos analgésicos, antivirales y tratamiento del VIH
146
Enzimas claves
- Transcriptasa inversa, integrasa y proteasa
147
Serinproteasa
Catálisis acido base y covalente, reduce la energía necesaria
148
Endonucleasas
Escinden enlaces fosfodiéster internos para producir terminales 3' - hidroxilo y 5' fosforilo o vice versa
149
La velocidad de reacción se ve afectada por:
Distancia y energía suficiente para que ocurra la reacción
150
Que define el orden cinético de la reacción?
La suma de las reacciones molares de los reactivos.
151
Valores óptimos de pH
Para un reacción enzimática es entre 5 y 9 de pH
152
Ecuación de Hill
Describe el comportamiento de las enzimas que exhiben unión cooperativa con el sustrato.
153
Propiedad de quien es el comportamiento cooperativo?
De las enzimas multiméricas
154
Inhibidores enzimáticos
Tipo 1: compuestos que emitan el estado de transición de una reacción catalizada por enzimas.
Tipo 2: los que aprovechan la maquinaria catalítica de una enzima, pueden ser inhibidores mas potentes
155
Los inhibidores no competitivos
No ocupan el lugar del sustrato pero se pegan a la enzima para alterar su efecto.
156
Regulación que limita la velocidad
Estatinas
157
Regulación que limita la catálisis
Citocromo p450
158
Alteración de la eficiencia catalítica:
Unión a un sitio alostérico aspartato transcarbamilasa ATCasa, citidina trisfosfato CPT.
159
Regulan la actividad catalítica
proteólisis parcial fosforilación
160
Modifican histonas del ADN
Metilación, acetilación, ADP ribosilación
161
Inhibidores. Clasificados en función de sus sitio de acción
- Si modifican químicamente la enzima
- Si modifican los parámetros cinéticos sobre los cuales influyen
162
Inhibidores. Clasificados según el mecanismo
- Compuestos que imitan el estado de transición de una reacción catalizada por enzimas
- Los que aprovechan la maquinaria catalítica de una enzima pueden ser inhibidores potentes
163
Inhibidores según su cinética
- Basados en si el aumento de la concentración de sustrato supera la inhibición.
- Si la concentración del sustrato no supera la inhibición .
164
El inhibidor (I) se une
A la porción de unión al sustrato del sitio activo bloqueando así el
acceso del sustrato
165
Un inhibidor competitivo y el sustrato ejercen
Efectos recíprocos sobre la concentración de
los complejos El y ES
166
La cantidad de sustrato a agregar depende de:
- La cantidad de inhibidor presente
- Su afinidad por la enzima (Ki)
- La afinidad Km de la enzima para su sustrato
167
Los inhibidores no competitivos se unen a las enzimas
En sitios distintos del sitio de unión al
sustrato y generalmente tienen poco o ningún parecido estructural al sustrato
168
Cuando se produce la inhibición no competitiva?
Se produce cuando la unión del
inhibidor afecta la aparente afinidad de la enzima por el sustrato
169
¿Causa de la acidosis láctica y MELAS?
causada por una mutación en el ADN y deficiencia de oxidoreductasa NADH y citocromo oxidasa
170
¿Causa de la disfunción renal y miopatia mitocondrial?
ausencia de oxidoreductasas
171
¿donde inhiben algunos los fármacos y venenos?
inhibiendo la fosforilacion oxidativa
172
¿La cadena respiratoria tiene como reacción final?
reaccion con el oxígeno para formar agua
173
¿La fosforilacion oxidativa es un proceso por el cual?
la energía libre liberada queda atrapada como fosfato de ALTA energía
174
Inhibición basadas en mecanismos
- Son análogos de sustratos especializados que contienen un grupo químico que puede ser transformado por maquinaria catalítica del enzima blanco
175
Inhibidores suicidas
Son objetos de estudio en farmacología
176
Objetivos de la farmacología
-Destruir el crecimiento o el desarrollo de invasores patogenos
-Estimular los mecanismos de defensa endógenos.
-Detener o impedir procesos moleculares aberrantes desencadenados por estímulos
genéticos, ambientales o biológicos
177
Las enzimas se constituyen en objeto de estudio por
- La alta especificidad
- Los roles fisiológicos
- Las estatinas, reducen la producción de colesterol inhibiendo la enzima HMG-CoA reductasa
- La emtricitabina y el tenofovir disoproxil fumarato bloquean la replicación del virus de la
inmunodeficiencia humana inhibiendo la transcriptasa inversa viral.
178
Que garantiza la compartimentación?
La eficacia metabólica y simplifica la regulación
179
Regulación de la cantidad de enzima
Control en la síntesis
Control de la degradación
180
Que regulan las modificaciones covalentes?
Regulan el flujo metabólico
181
Fosforilación desfosforilación de proteínas
Proceso altamente selectivo y versátil
182
Análisis de Scatchard
Permite el cálculo tanto de la constante
de disociación como del número de sitios de unión al receptor en una preparación
determinada.
