DISCUSION DE GRUPO N 3ENZIMAS1. Explicar la naturaleza qumica de las enzimas, sus principales propiedades y la funcin que desempean en los sistemas biolgicos.

Son catalizadores biolgicos de naturaleza proteica (excepto la ribozima que es una molcula de ARN con capacidad cataltica) que aceleran la velocidad de las reacciones qumicas disminuyendo la energa de activacin.Regulan las reacciones del metabolismo. Actan en secuencias organizadas, catalizan cientos de reacciones consecutivas en las que degradan molculas de nutrientes, se conserva y transforma la energa qumica y se fabrican las macromolculas biolgicas a partir de precursores sencillos.

Principales Funciones Eficiencia: Aceleran las reacciones multiplicando su velocidad por un milln de veces o ms. Ej: Anhidrasa Carbnica Especificidad: Son altamente especficas en la reaccin que catalizan como en la seleccin del sustrato que transforman.

Tipos de especificidad: Especificidad alta o absoluta: Si la enzima utiliza un solo sustrato: Glucocinasa Especificidad de grupo: Las hexosas (monosacaridos de 6 C) pueden ser fosforiladas por cinasas y ATP

Propiedades Eficiencia Especificidad Aumentan la velocidad de las reacciones disminuyendo la energia de activacin Se utilizan en pequeas cantidades Se recuperan al final de la reaccin No modifican la constante de equilibrio de la reaccin

Funcin que desempean en los sistemas biolgicos Son muy estables a pH neutro, T suave y ambiente acuoso Intervienen en las reacciones necesarias para digerir los alimentos, enviar seales nerviosa, contraer el msculo, etc. Proporcionan un ambiente especfico dentro del cual las reacciones transcurren a mayor velocidad

2. Describir como el pH y la concentracin de sales afectan el estado inico de una enzima.

Cuando se mide la actividad enzimtica a diversos pH, la activacin ptima generalmente se observa entre los valores de 5.0 y 9.0. La forma de las curvas de pH ptimo est determinado por: Desnaturalizacin de la enzima a valores de pH altos o bajos Alteraciones en el estado de carga de la enzima y/o el sustrato. Para la enzima los cambios de carga pueden afectar la actividad, ya sea cambiando la estructura o la carga en un residuo que funciona para ligar el sustrato en la catlisis.

3. Explicar a travs del anlisis de sus respectivas grficas, los siguientes factores que afectan la velocidad de reaccin enzimtica: concentracin de enzima, concentracin de sustrato, temperatura y pH.

Concentracin de EnzimasLa velocidad de la reaccin enzimtica es directamente proporcional a la concentracin de enzimas.

Concentracin de SustratoLa velocidad de la reaccin va aumentando a medida que aumenta la concentracin de sustrato hasta que la enzima se satura.

La velocidad de una reaccin es el nmero de molculas de sustrato que se convierten en molculas de producto por unidad de tiempo, que suele expresarse por unidad micromol de producto formado por minuto. La velocidad de la reaccin que cataliza la enzima aumenta con la concentracin del sustrato hasta que se llega a una velocidad mxima (Vmax). La nivelacin de la velocidad de reaccin a concentraciones de sustrato elevadas refleja la saturacin con el sustrato de todos los sitios de fijacin disponibles en las molculas existentes de la enzima.

TemperaturaAl aumentar la temperatura aumenta la energa cintica de las reacciones qumica. Las reacciones enzimticas son sensibles a los cambios de temperatura debido a la naturaleza proteica de las enzimas y puede causar la desnaturalizacin trmica. El intervalo de temperatura en el que una enzima mantiene una conformacin estable depende de la temperatura normal de las celulas en que se encuentra Las enzimas del hombre son estables por lo general a T hasta de 45- 55 C Los microorganismos termfilos 100C o arriba de este valor Temperatura Optima: Es a la cual la enzima ejerce su mxima accin cataltica

pHLa mayor parte de las enzimas intracelulares muestra actividad ptima a valores de pH entre 5 y 9. Las enzimas son protenas que tienen grupos ionizables que se pueden cargar dependiendo del pH en el que se encuentren. El grupo carboxilo de las protenas a pH alcalino puede ceder su protn quedando con carga negativa El grupo amino de las protenas a pH cido puede ganar un protn quedado con carga positiva pH Optimo: Es aquel donde se transforma mayor numero de molculas por segundo La ganancia o prdida de grupos importantes con carga afecta de manera adversa a la unin del sustrato y por consiguiente retarda o anula la catlisis

4. Explicar por qu el pH del ambiente intracelular de las enzimas no es precisamente el pH ptimo de las enzimas.

La mayor parte de las enzimas intracelulares muestra actividad ptima a valores de pH entre 5 y 9. Las enzimas intracelulares tambin son los responsables de los procesos de degradacin celular. En estos procesos se obtienen nutrientes elementales a partir de los materiales estructurales propios de las clulas cuando el aporte mediante la dieta se interrumpe (por ejemplo, durante el ayuno), o cuando la clula no puede utilizar los nutrientes de la sangre (por ejemplo, en la diabetes).

5. Describir la composicin de una holoenzima.

Holoenzima: apoenzima + cofactor Apoenzima: Porcin proteca de la holoenzima La mayora de los cofactores no se unen covalentemente a sus enzimas, pero s lo hacen fuertemente se les conoce como grupo prosttico. Cofactor: Iones inorgnicos: Mn, Fe, Mg; Complejos metalorgnico; coenzimas

6. Describir los mecanismos de catlisis enzimtica.

Catlisis covalente: Implica la formacin de un enlace covalente transitorio entre la enzima y el sustrato el grupo R de loa aminocidos y los grupos funcionales de algunos cofactores enzimticos sirven para la formacin de enlaces covalentes con los sustratos. Ej.: La enzima proteoltica quimiotripsina.Catlisis acido base general: Los grupos R o cadenas laterales de aminocidos pueden actuar como donadores o aceptores de protones el el sitio activo de la enzima permitiendo la transferencia d protones, proporcionando incrementos de la velocidad. Ej. Las proteasas asparticas que comprenden la pepsina, la catepsina lisosomal y la del VIH.Catlisis por ion metlico: Interacciones inicas entre un metal fijado a la enzima y el sustrato, orientan al sustrato para que reaccionen o se estabilicen los estados de transicin de la reaccin.Catlisis por aproximacin: Para que las molculas reaccionen deben aproximarse entre si a la distancia de formacin de enlace, cuando una enzima se une al sustrato se crea una alta S permitiendo una orientacin ideal para que interacten. 7. Definir y ejemplificar.

a) Enzimas funcionales del plasma: son aquellas que cumplen una funcin en la sangre y su concentracin plasmtica es equivalente o mayor que la del tejido donde se producen ,por lo general son fabricadas en el hgado y en menor proporcin tambin en el tejido adiposo.Ejemplos:-Protrombina -plasminogeno -lipoproteinlipasa -pseudocolinesterasa. b) Enzimas no funcionales del plasma: no cumplen funciones en la sangre debido a que su sustrato no est presente en ella ,estn en la sangre como producto de la muerte celular normal ,la cantidad de clulas que desechamos es pequea y por eso es poca la cantidad de enzimas no funcionales presente en la sangre ,su concentracin es hasta un milln de veces menor que en el rgano o tejido productor y el aumento de la concentracin de estas enzimas esta en relacin con la velocidad de destruccin de los tejidos productores .Ejemplos:-Aspartato amino transferasa - creatin quinasa c) Enzimas orientadoras de rganos: son las que se ubican en los distintos componentes celulares y cuya salida se produce cuando una causa determinada altera la estructura de la clula. El incremento de la actividad enzimtica srica indica que en determinados tejidos orgnicos se produjo una alteracin que al afectar la estructura celular provoco el paso ala circulacin de dichas enzimas .Ejemplos:-(ALT) alanino transaminasa (elevacin con la hepatitis) -troponina (elevacin al producirse un infarto de miocardio)d) Enzimas de secrecin: son enzimas que se vierten desde la clula al medio exterior por un proceso de secrecin, se producen en glndulas exocrinas como pncreas y prstata , as como en tejidos como mucosa gstrica y hueso. Ejemplos:-amilasa (salivar y pancretica) -lipasa -fosfatasa acida prosttica

8. Explicar la ubicacin de la amilasa pancretica segn la clasificacin anterior.La amilasa es una enzima que se produce, sobre todo, en las glndulas salivales y el pncreas (un rgano que se encuentra detrs del estmago), y que ayuda a descomponer los carbohidratos y los almidones en azcar. es un enzima hidrolasa que tiene la funcin de catalizar la reaccin de hidrlisis de los enlaces 1-4 del componente -Amilasa al digerir el glucgeno y el almidn para formar azcares simples. Esto es importante porque, con el tiempo, el azcar se convierte en glucosa, la cual estimula todos los procesos del organismo. Un anlisis de amilasa mide la cantidad de amilasa presente en la sangre.De acuerdo a la clasificacion anterior la amilasa se clasifica como una enzima de secrecion debio a que es secretada en las glandulas salivales y el pancreas y son trasportadas hacia el duodeno atraves de conductos. La sangre suele contener pequeas cantidades de amilasa. Sin embargo, cuando la cantidad es elevada, significa que el pncreas tiene una lesin, est inflamado o bloqueado. Tiene actividad enzimtica a un pH de 7. Cuando una de estas glndulas se inflama, como en la pancreatitis, aumenta la produccin de amilasa y aparece elevado su nivel en sangre (amilasemia).La amilasa pancretica se ubica, en el intestino delgado. Siendo as, parte de las enzimas de secrecin, pues el pncreas es en parte, una glndula excrina. Segn Schmidt, las enzimas se pueden clasificar como Enzimas de Secrecin cuando estas obran en el tracto digestivo, siendo Enzimas o fermentos digestivos.

La funcin exocrina del pncreas consiste en la secrecin deenzimasalduodeno. El jugo pancretico contiene precursores de enzima que en principio estn inactivos pero que posteriormente sern activados en el tubo digestivo por eljugo gstricoy formarn las enzimas llamadas hidrolasas. Entre las enzimas secretadas por el pncreas estn las que degradan protenas (tripsina, quimotripsina y carboxipeptidasa), y tambin las que degradan cidos nuclicos (ribonucleasas). Las secreciones pancreticas tienen unpHalcalino comprendido entre 7,5 y 8,2.

9. Analizar cules son las muestras biolgicas adecuadas para efectuar las determinaciones enzimticas.

Suero El pH ptimo de la mayora de las enzimas se localiza entre los valores de 5 y 9. Sin embargo, algunas enzimas, por ejemplo, la pepsina o la arginasa son activas a valores de pH alejados de este ptimo. El efecto nocivo de las radiaciones, sales y metales pesados (Ag, Pb, Hg) sobre la actividad enzimtica se debe a la accin desnaturalizante sobre las protenas en general. Esta propiedad es til en el laboratorio clnico; las muestras de sangre son primero tratadas con cidos como el tncloroactico, fosfotngstico y otros para desnaturalizar y precipitar protenas, la labilidad de la mayora de las enzimas a estos agentes desnaturalizantes permite determinar si una reaccin es catalizada por una enzima.

10. Explicar la relacin que existe entre dao celular y actividad de las enzimas en el plasma.

Una elevacin de las enzimas celulares en el plasma es equiparable a una lesin celular. Su presencia en plasma en niveles ms altos de lo normal sugiere un aumento en la velocidad de destruccin celular y tisular. La determinacin de estos niveles de enzimas plasmticas puede proveer informacin valiosa para diagnstico y pronstico. Sin embargo, niveles elevados de enzimas en plasma no slo pueden ser interpretados como evidencia de necrosis celular ya que tambin la realizacin de ejercicio vigoroso libera cantidades significativas de enzimas musculares.

11. Explicar cmo puede medirse la actividad enzimtica en las muestras biolgicas y la razn por la que en los anlisis biolgicos se investiga su actividad cataltica, en el tejido o fluido corporal y no su concentracin.

La velocidad se puede medir mediante ensayos enzimticos. Se calcula la velocidad de reacciones catalticas enzimticas a travs de diferentes vas.

1. Medida de la velocidad inicial. Cuando una enzima se mezcla con un gran exceso de sustrato (aconcentracin saturante), el complejo intermedio enzima-sustrato se genera en una rpida fase inicial transitoria. Despus, la reaccin llega a una cintica constante durante la cual el complejo enzima-sustrato se mantiene prcticamente en cantidades invariables en el tiempo y la velocidad de reaccin es constante. La velocidad se mide en un corto periodo despus de lograr un estado cuasi-constante, que se detecta tpicamente monitorizando la acumulacin de producto durante el tiempo. Como las mediciones se efectan en un periodo muy corto y por la concentracin saturante de sustrato, puede considerarse que el sustrato libre es igual al sustrato inicial y que la velocidad medida es la mxima que la enzima puede alcanzar en las condiciones de reaccin dadas, porque no se estn dando reacciones inversas o degradacin enzimtica. Estas mediciones son las ms simples de realizar y analizar al estar relativamente libres de complicaciones, y por tanto ste el tipo de ensayo ms usado en cintica enzimtica.

2. Medida del progreso de la curva. En estos experimentos los parmetros cinticos se determinan a partir de expresiones de las concentraciones de las diferentesespeciescomofuncionesdel tiempo. La concentracin del sustrato o del producto se mide en momentos posteriores a la rpida fase inicial y durante un tiempo lo suficientemente largo que permita a la reaccin acercarse al equilibrio. Este tipo de ensayos se intenta evitar por el error matemtico que se puede introducir y es cada vez menos practicado, pero fue muy ampliamente utilizado en los primeros periodos del estudio de la cintica enzimtica.

3. Medida de la fase transitoria. En estos experimentos se observa el comportamiento de la reaccin durante la rpida fase inicial transitoria en la que el complejo molecular intermedio llega a un periodo cintico constante. stos son los ensayos ms difciles de realizar porque requieren el uso de tcnicas de mezclado y medicin realmente rpidas.

4. Experimentos en la fase de equilibrio. En estos experimentos se perturba una mezcla de enzima, sustrato y producto que ha alcanzado el equilibrio qumico, por ejemplo cambiando la temperatura, lapresino elpH, y se estudia cmo regresa la mezcla al equilibrio. El anlisis de estos experimentos requiere que la reaccin sea reversible. Adems, estos experimentos son relativamente insensibles a detalles mecansticos y por lo tanto no suelen usarse para la identificacin de mecanismos de reaccin.

EspectrofotomtricosEn los ensayosespectrofotomtricospuede seguirse el curso de una reaccin observando cmo cambia laluzabsorbida por la solucin en la que se est dando la reaccin. Para poder utilizar un ensayo de este tipo debe haber entre los sustratos o los productos alguno que absorba luz a unalongitud de ondadeterminada, y que sea la nica molcula de la mezcla de reaccin que lo hace a la misma; de esta forma, se puede observar el aumento o la disminucin de laabsorbanciaa dicha longitud de onda. Cuando la luz absorbida se encuentra en elespectro visiblees posible observar un cambio en elcolorde la muestra, y entonces hablamos demtodocolorimtrico.

Tambin es usual el uso de laluz ultravioleta(luz UV), especialmente porque sirve para monitorizar reacciones en las que participanNADH y NADPH,coenzimasque participan en infinidad de reacciones bioqumicasy que absorben luz UV en formareducida(NADH y NADPH) pero no en formaoxidada(NAD+y NADP+). As, la actividad de unaoxidorreductasaque use NADH como coenzima puede ser monitorizada siguiendo el descenso de la absorbancia a 340nma medida que se consume el NADH.

La concentracin de las enzimas no se utiliza en pruebas de laboratorio ya que la cantidad es demasiado pequea para poder cuantificarse, y resulta muy complicado. Ms la velocidad de reaccin cataltica de una enzima resulta mucho ms benfica para los resultados de laboratorio, ya que son los que determinan muchas anormalidades o diferentes problemas en el organismo, dependiendo de la muestra biolgica.

12. Definir las unidades en las que se expresa la actividad de las enzimas. Unidad de Actividad Enzimatica (U):Es la cantidad de enzima que cataliza la transformacion de 1micromol de sustrato por minuto en condiciones estandar (mol / min). Actividad Enzimatica Especifica:Es la unidad de enzima por miligramo de proteina. KATAL: Es una unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades para medir la actividad catalitica, que corresponde a la cantida de enzima que es capas de catalizar la transformacion de 1 mol de sustrato por segundo. *1 katal equivale a 60 x 106 Unidades de actividad EnzimaticaComo es una unidad de muy grande se suele utilizar microkatal (kat) y nanokatal (nkat). Nmero de Recambio:Es equivalente al numero de moleculas de sustrato convertidas en producto por unidad de tiempo por una sola molecula de enzima (se utiliza cuando la enzima esta saturada por el sustrato).13. Explicar que son los zimgenos, proceso de activacin y su importancia mdica ejemplificando su hidrlisis selectiva o parcial.

Los zimgenos son los precursores inactivos de las enzimas; se activan fuera de la clula y es un proceso que no necesita ATP. Para activarse, necesita de un cambio bioqumico en su estructura que le lleve a conformar un centro activo donde poder realizar la catlisis. En ese momento, el zimgeno pasa a ser un enzima activo.Los zimgenos son utilizados en muchas reacciones biolgicas, como en ladigestino en lacoagulacinsangunea. Las modificaciones que sufren los zimgenos son irreversibles, por lo que para poder detener las reacciones que llevan a cabo es necesario un inhibidor del enzima al que dan lugar.(Ejemplo: el tripsingeno (zimgeno) da lugar a la tripsina (enzima), que a su vez activa otros zimgenos.Para poder detener la activacin de los zimgenos, la tripsina no se puede volver a convertir en tripsingeno, sino que debe excretarse un inhibidor de tripsina para detener su tarea).+ PROCESO DE ACTIVACINEl proceso de activacin se da de la siguiente manera:El proceso implica una protelisis selectiva, que en algunos casos se requieren de solo un proteoltico.En la protena madura los polipptidos formados pueden separarse o mantenerse asociados.El proceso puede conllevar un cambio importante en el peso molecular.Una consecuencia importante de la protelisis selectiva es la adquisicin de una nueva conformacin.Este cambio de conformacin mencionado genera el sitio cataltico de la enzima.Ejemplos:Zimogeno enzima activaPepsinogeno (pepsina ) pepsina + peptidoTripsinogeno (enterocinasa-) tripsina + hexapeptidoQuimiotripsinogeno (tripsina-) quimiotripsina+ 2 dipeptidos+ PROTEOLISIS SELECTIVA O PARCIALConvierte a pro protena en protena madura.Las pro protenas de enzimas se llaman zimogenos o pro enzimas.La proteolisis produce cambios conformacionales que crean por ejemplo el sitio cataltico de la quimo tripsina alineando los residuos de His Asp y Ser del sistema de relevo de cargas. Ejemplos de zimgenos: Enzimas Digestivas Tripsingeno Quimotripsingeno Pepsingeno La mayor parte de las protenas del sistema de coagulacin Algunas de las protenas de los sistemas complementos: Procaspasas Proelastasa Prolipasa

14. Explicar la funcin de cada uno de los reactivos y analizar los resultados obtenidos en la determinacin de amilasa.

Los reactivos utilizados fueron: Reactivo de almidn pH 7.0 Reactivo de yodo N/100 = Reactivo de I2/K = Reactivo de Lugol.Adems de estos reactivos se utilizo una muestra biolgica de amilasa srica proporcionada por uno de los estudiantes.El almidn se divide en dos fracciones que se diferencia por su solibilidad en agua: la amilosa insoluble y la amilopectina soluble. La amilosa es un polmero de aproximadamente 250 unidades de -D-Glucosa unida por enlaces 1,4 glucosdicos, es lineal y al formar largas cadenas se enrolla formando una hlice. Es esta hlice la que al reaccionar con el reactivo de Lugol forma un complejo de inclusin color azul oscuro que permite reconocer al almidn.Al entrar en contacto esta solucin con la amilasa srica comenz a realizarse la actividad enzimtica hidrolizando los enlaces de unin de la amilasa desproporcionando al yodo de la estructura helicoidal base para la formacin del complejo de inclusin y desencadenarse la decoloracin de la preparacin. Para constatar con total certeza la actividad de la amilasa srica se procedi a analizar la muestra problema y de la muestra control (carente de amilasa srica) en un espectrofotmetro para determinar la absorbancia de la solucin.15. Describir la clasificacin de las enzimas de acuerdo a la reaccin que catalizan y ubicar a la amilasa dentro de ella.CLASESUB-CLASE

OXIDORREDUCTASACatalizar, reacciones de oxidacin-reduccin, es decir, transferencia de hidrgeno o electrones de un sustrato a otro.DESHIDROGENASASREDUCTASASOXIDASASHIDROXILASASPEROXIDASAS.

TRANSFERASASCatalizan la transferencia de grupo qumico (distinto de hidrgeno) de un sustrato a otro.TRANSAMINASASTRANSFOSFORILASASTRANSMETILASAS

HIDROLASASReacciones de hidrolisis (transferencia de grupos funcionales de agua). Catalizan reacciones en la que producen la ruptura de enlaces por la adiccin de agua.LIPASASPEPTIDASASFOSFODIESTERASASPEPTIDASASGLICOSIDASAS

LIASASAdiccin de grupos a dobles enlaces o formacin de dobles enlaces por la eliminacin de gruposDESCARBOXILASASALDOLASASDESHIDRATASASDESAMINASAS

ISOMERASASTransferencia de grupos dentro de molculas dando formas isomericas. Se trata de un grupo heterogneo de enzimas que catalizan varios tipos de ordenamientos intramoleculares.EPIMERASASMUTASAS

LIGASASCatalizan la formacin de un enlace entre 2 molculas de sustrato. La energa para estas reacciones la aporta siempre la hidrolisis del ATP.SINTETASASCARBOXILASAS

La amilasa una enzima hidrolasa.Las amilasas hidrolizan molculas de almidn dando como producto dextrinas y polmeros compuestos progresivamente por unidades de glucosa. Esta familia de enzimas hidrolticas est compuesta por protenas catalticas: alfa-amilasa, beta-amilasa, glucoamilasa e isoamilasa.16. Describir la reaccin catalizada por la amilasa sealando: sustrato, producto y enlace que rompe.

Las amilasas son enzimas las cuales hidrolizan molculas de almidn dando como productos dextrinas y polmeros compuestos progresivamente por unidades de glucosa. Esta familia de enzimas hidrolticas est compuesta por a protenas catalticas que se encuentran ampliamente distribuidas en tejidos, cumpliendo una misin digestiva: 1- Alfa-amilasa. 3- Glucoamilasa. 2- Beta-amilasa. 4- Isoamilasa.1- La enzima alfa-amilasa en su accionar degrada la amilosa en maltosa y pequeos compuestos de glucosa. Estas se caracterizan en llevar a cabo la reaccin de endohidrlisis que se sita de los enlaces 1,4-alfa-D-glucosidicos en polisacridos que contienen 3 o ms enlaces 1,4-alfa-D-glucosidicos. Los grupos reducidos son liberados en una configuracin alfa.

2- La enzima Beta-amilasa. Su funcin es actuar en la reaccin de hidrlisis de los enlaces alfa-1,4-glucosidicos del almidn con inversin en la configuracin del carbono 1 pasndolo de la configuracin alfa a la beta; Su producto es beta-maltosa.

3- la Glucoamilasa. Su funcin es actuar en la reaccin de hidrlisis en cadenas de polisacridos operando en los enlaces 1,4-alfa-D-glucosa que estn de manera residual despus de haberse expuesto la cadena a la accin de alfa y beta amilasa. El principal producto final de la accin de la glucoamilasa sobre el almidn es glucosa, lo que la diferencia claramente de la alfa y beta amilasas. La enzima tambin produce pequeas cantidades de oligosacridos.

4- enzima isoamilasa o pululasa, Participa en la reaccin de hidrlisis de polisacridos especficamente en los enlaces 1,6-alfa-D-glucosidicos; Su misin en participar en la reaccin de hidrlisis de ramificacin que contengan enlaces 1,6-alfa-glucosidicos. El nico producto de reaccin es maltosa. 5- 17. Explicar la razn por la que en el diagnstico diferencial, en la evolucin y el pronstico de muchos estados patolgicos son importantes los anlisis enzimticos.

Muchas enfermedades se deben a anormalidades en la sntesis de enzimas, determinadas por los genes. Cuando las clulas son lesionadas (por ejemplo, por trastornos de la circulacin sangunea o inflamacin), ciertas enzimas pasan al plasma. La medicin de su actividad es parte integral del diagnstico de cierto nmero de trastornos mdicos importantes (infarto al miocardio). La enzimologa diagnstica es el rea de la medicina que emplea enzimas como auxiliares del diagnstico y el tratamiento.

El estudio de las enzimas en medicina es cada vez ms importante. Son mltiples las implicaciones que tienen las enzimas en el origen, diagnstico, tratamiento y prevencin de enfermedades. Muchas enfermedades se deben a la carencia o anormalidad en la sntesis de una determinada enzima (galactosemia, fenilcetonuria, albinismo, pentosuria esencial y muchas otras que se revisarn ms adelante). Estos errores estn codificados en el genoma y se denominan: "errores innatos del metabolismo", "enfermedades moleculares", "enfermedades hereditarias" o "enfermedades bioqumicas". El diagnstico de muchas enfermedades se puede realizar con bastante precisin determinando la actividad de ciertas enzimas o isoenzimas que son indicadores de la destruccin tisular de rganos especficos.

Otras enfermedades se deben a la carencia de cofactores enzimticos y la administracin de ellos produce la rpida curacin de estas enfermedades carenciales, como sucede con las vitaminas (procoenzimas) y algunos oligoelementos. En ocasiones son las propias enzimas las que se usan para el tratamiento de enfermedades, esta prctica se conoce como enzimoterapia.

Enzimas como agentes teraputicosAlgunas enzimas se han utilizado como medicamentos en la terapia de problemas mdicos especficos. La estreptocinasa, preparada a partir de estreptococos, es til para disolver cogulos de sangre formados en las extremidades inferiores. Esta enzima activa el plasmingeno el cual se transforma en plasmina que es una proteasa que ataca la fibrina y la degrada.

Utilizando fibrinolisina y estreptodornasa (una DNAsa) por va oral o tpico se puede eliminar el material fibrinoso y purulento de heridas infectadas o necrosadas. Varias enzimas proteolticas como tripsina y quimotripsina al igual que la estreptocinasa, se utilizan en el tratamiento de la trombosis. Algunas enzimas digestivas (peptidasas, lipasas, amilasa, nucleasa y celulasas), se usan en la deficiencia enzimtica por pancreatitis crnica, pancreatectoma y trastornos gastrointestinales.

La terapia con asparaginasa se usa en algunos tipos de leucemia adulta. En virtud de que las clulas tumorales tienen un requerimiento nutricional de asparagina, con asparaginasa los niveles de asparagina disminuyen sensiblemente lo que lleva a disminuir la viabilidad del tumor.

18. Enunciar los valores normales de amilasa en suero y explicar las posibles alteraciones sricas en algunos procesos patolgicos: apendicitis, pancreatitis, insuficiencia renal.

Valores normales: 60-160 U/dL de suero.Apendicitis: En pacientes con diagnostico relaciona a la apendicitis aguda se presenta un leve aumento en los niveles de amilasa en plasma aunque no se consideran significativos. Para el diagnostico en pacientes con dicha patologa se utiliza como parmetros esenciales el contaje de leucocitos ya se presenta elevacin de estos entre 13,000 a 15,000 /mm3. Pancreatitis: El diagnstico clnico de la pancreatitis aguda puede ser sustentado por el incremento en los valores sricos de amilasa y de lipasa. Valores sricos de amilasa o lipasa por encima de tres veces el lmite superior de lo normal son caractersticos de pancreatitis aguda y muy raramente se presentan en otras entidades clnicas. A menudo los niveles de amilasa se elevan por la propia inflamacin del pncreas originando la pancreatitis y todas sus consecuencias subsecuentes.Insuficiencia renal: sin coexistencia de pancreatitis, hay elevacin de los niveles sricos de amilasa, al estar reducida la eliminacin renal. Si coexisten insuficiencia renal y pancreatitis, los niveles sern an ms elevados.19. Definir y explicar la importancia de las isoenzimas en el diagnostico clnico, ejemplificando con la creatincinasa (CK) y LHD (Lactato deshidrogenasa) en el diagnostico de paciente del caso.

Son diferentes enzimas que catalizan la misma reaccin por lo que son diferentes en parmetros cinticos, diferentes KM , diferentes propiedades reguladoras, diferentes propiedades bioqumicas tales como DIFERENTE MOVILIDAD ELECTROFORTICA En laboratorio clnico se determina con frecuencia las isoenzimas con el objetivo de diagnostico. La definicin de isoenzima es a menudo operacional, es decir, se basa en unos mtodos de anlisis simples y reproducibles que en ocasiones no requiere hacer un anlisis preciso de la estructura de la enzima. El termino isoenzima se utiliza a menudo para referirse a:a) Variantes genticas de una enzimab) Protenas genticamente dependientes y con escasa homologac) Heteropolimeros de dos o mas cadenas polipetidicas no unidas con enlaces covalentesd) Enzimas no relacionadas que catalizan reacciones similares(por ejemplo: protenas conjugadascon diferentes grupos prostticos o que requieren coenzimas o cofactores distintos)e) Formas diferentes de una cadena polipeptidica.LDH. Es un tetrmero que consta de dos tipos de monmeros, H(heart (corazn)) y M (de musculo) LDH-1 (H4)LDH-2 (H3M)LDH-3 (H2M2)LDH-4(HM3)L;DH-5(M4)Donde la LDH-1 es la predominate en el tejido cardiaco. La creatina cinasa (CK) tiene tres isoenzimas CK-MM, CK-BB Y CK-MB. La CK-MB es laque tiene una ventana diagnostica til, aparece en el tranascurso de 4 a 6 horas luego de un MI, alcanza su mximo en 24 horas, hoy en dia la CK se ha complementado con troponina .20. Analizar como la determinacin de las troponinas complementa el diagnostico de infarto de miocardio.

La medicin de las concentraciones plasmticas de troponinas I y T proporciona indicadores sensibles y especficos de dao de musculo cardiaco. Las concentraciones de troponina aumentan 2 a 6 h despus de un infarto de miocardio y permanecen elevadas durante 4 a 10 das. Adems del infarto de miocardio, otro tipo de dao del musculo cardiaco tambin aumenta las concentraciones sricas de troponina. As que las troponinas cardiacas sirven como un marcador de todo el dao del musculo cardiaco. La troponina I es muy especfica de una lesin miocrdica y puede detectarse antes que el dmero CK-MB y sus concentraciones sricas permanecen elevadas mas tiempo que las de la LDH.Adems, la medicin de troponina T ha reemplazado al CK-MB en muchos hospitales.

21. Explicar en qu consiste inhibir una enzima y sealar los diferentes tipos de inhibidores enzimticos, diferenciando con el proceso de desnaturalizacin.

Inhibidor enzimtico: es todo agente molecular que interfiere en la catlisis enzimtica, haciendo ms lenta o deteniendo la reaccin. Estos pueden ser iones, tomos, molculas, compuestos que se fijan y unen a la enzima.

Inhibir a una enzima: es el proceso mediante el cual se reduce la velocidad de reaccin catalizada o se detiene por completo la catlisis enzimtica.

Desnaturalizacin: es el proceso mediante el cual una protena, en este caso una enzima, pierde su conformacin estructural cuaternaria, terciaria y hasta secundaria con la consecuente prdida de sus funciones, debido a factores extrnsecos como cambios bruscos de temperatura, pH, etc.

La diferencia entre la inhibicin y la desnaturalizacin radica en que en la primera la enzima mantiene su conformacin estructural intacta y son otras sustancias las que llegan a provocar un decaimiento en su funcin, mientras que en la segunda, es la enzima misma la que pierde su estructura y por ende su funcin sin la complicidad de ninguna otra sustancia, ms bien de factores del medio.

Los inhibidores enzimticos se clasifican en: Reversibles CompetitivosCaractersticas: El inhibidor se parece estructuralmente al sustrato El inhibidor compite con el sustrato por el sitio activo de la enzima Para superar el efecto del inhibidor, se eleva la concentracin de sustrato La Km aumenta La Vmax no cambia Se forma el complejo E I La accin de un inhibidor competitivo es disminuir el nmero de molculas de enzima libre disponibles para enlazarse con el sustrato.Ej.: Enzima Succinato Deshidrogenasa inhibida por el Malonato. Reaccin Succinato Fumarato. Enzima Dihidrofolato Reductasa inhibida por el Metotrexate. Enzima HMG CoA Reductasa inhibido por las Estatinas (Lovastatina)

No competitivosCaractersticas: El inhibidor no se parece estructuralmente al sustrato. El inhibidor no compite con el sustrato por el sitio activo. La Vmax disminuye La Km no se altera No afecta la fijacin de sustrato Se pueden formar complejos E I, o E I S. Se une a un sitio diferente al sitio activo de la enzima.

Irreversibles: Son los venenos enzimticos que se unen fuertemente a la enzima por enlace covalente muy estable. Son una herramienta til para estudiar los mecanismos de reaccin enzimtica.Ej.: Aspirina inhibe a la ciclooxigenasa

22. Explicar la clasificacin de las enzimas reguladoras y sealar las principales caractersticas de las enzimas alostericas y la moduladas covalentemente.

Enzimas reguladoras: Son metabolitos intermediarios de peso molecular bajo que reducen o incrementan la actividad cataltica de las enzimas, en respuesta a ciertas seales.Existen dos clases principales de enzimas reguladoras: Enzimas alostricas Enzimas moduladas covalentemente

Enzimas alostricasFuncionan a travs de la unin reversible, no covalente, de compuestos reguladores denominados moduladores alostricos o efectores alostricos, los cuales son generalmente pequeos metabolitos o cofactores.Ej. Inhibicin por retroalimentacin: se refiere a la inhibicin de la actividad de una enzima inicial en una va biosinttica, por medio de un producto final de esa va.Algunas de las caractersticas de las enzimas alostricas son: Las enzimas alostricas son reguladas por molculas llamadas efectoras. La regulacin es mediante pequeas molculas seal que desencadenan cambios conformacionales en las enzimas, como respuesta a la unin del modulador. Los efectores alostricos alteran la afinidad de la enzima por el sustrato y modifican la actividad ataltica mxima. Los moduladores alostricos pueden ser inhibidores o estimuladores. Las enzimas reguladoras cuando el sustrato y el modulador son idnticos se llaman HOMOTRPICAS. Las enzimas moduladoras cuando el modulador es diferente del sustrato se llaman HETEROTRPICAS. Poseen uno o ms sitios reguladores y cada sitio modulador es especfico. No siguen la cintica de Michaeis Menten Presentan una curva sigmoidea Presentan cooperativismo (fijacin de una molcula de sustrato a un sitio de fijacin altera la conformacin) Son oligomricas Catalizan la primera reaccin. Enlace dbil y reversible entre la enzima y los moduladores.

Enzimas por modulacin covalenteSon enzimas moduladas mediante la modificacin covalente de un grupo funcional especfico necesario para la actividad.Puede ser de dos tipos: Irreversible (Protelisis parcial) Reversible

Modulacin covalente irreversible por protelisis especficaCiertas enzimas se sintetizan y secretan como enzimas inactivas llamadas ZIMGENOS.Ej.: Enzimas digestivas, coagulacin sangunea, hormonas proticas. (Estmago: pepsingeno pepsina; pncreas: tripsingeno tripsina)Caractersticas: La protelisis selectiva convierte una pro enzima mediante segmentaciones proteolticas en una enzima activa. Slo tiene lugar una vez en la vida de la molcula enzimtica. No necesita ATP para la ruptura. Los zimgenos se activan fuera de la clula.

Modulacin covalente reversibleConsiste en la unin covalente de otra enzima que modifica la actividad de la enzima reguladora.Entre los principales reguladores de este tipo estn: Fosforilacin Adenilacin Uridililacin Difosforibosilacin MetilacinEj.: Enzimas reguladas por fosforilacin desfosforilacin: Acetil CoA Carboxilasa Glucgeno Sintasa Piruvato deshidrogenasa HMG CoA Reductasa Glucgeno Fosforilasa Citrato Liasa GLUCGENO FOSFORILASACaractersticas: La regulacin es llevada a cabo por otras enzimas. La mayora son reversibles. Las ms comunes son la fosforilacin y la desfosforilacin. Las enzimas que catalizan la fosforilacin son las CINASAS; transfieren el fosforilo terminal del ATP; estas reacciones se dan dentro de la clula. En la desfosforilacin intervienen las FOSFATASAS. Son oligomricas.

OTRAS FORMAS DE REGULACIN Compartimentalizacin: asegura la eficiencia y simplifica la regulacin. Controlar una enzima que cataliza una reaccin que limita la velocidad: regula toda la va metablica Regulacin de la cantidad de enzima Sntesis de enzima Enzimas constitutivas: Concentraciones constantes. Ej.: glucolisis, ciclo de krebs Enzimas inducibles: concentracin depende de inductores. Ej.: enzimas del ciclo de la urea, citocromo P450. Enzimas reprimibles Degradacin de enzima Alteracin en la capacidad cataltica