![Page 1: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/1.jpg)
CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL
FCEyN-INTI
Materia de Articulación CEBI_A4Química Biológica
Docente a cargo:Marta Blanca Mazzetti
CEBI_A4_3 : Enzimas
![Page 2: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/2.jpg)
Enzimas
![Page 3: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/3.jpg)
Un poco de historia…
Se reconocen catalizadores biológicos al estudiar la degradación de carnes por secreciones estomacales
Se observa conversión de almidón a azúcar
1700s
1800s Se observa conversión de almidón a azúcar por saliva y extractos vegetales
La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras es catalizada por fermentos que son inseparables de las células vivas de levadura
1800s
1850s
![Page 4: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/4.jpg)
Un poco de historia…
Buchner: extractos de levaduras pueden fermentar azúcar a alcohol
Sumner: aísla y cristaliza ureasa ⇒ todas las
1897
1926
ENZIMAS (Gk enzymos = levado)Kühne
Sumner: aísla y cristaliza ureasa ⇒ todas las enzimas son proteínas
Pepsina, tripsina y otras enzimas digestivas se aíslan y cristalizan y son proteínas
1926
1930s
1930s Haldane: interacciones débiles entre enzima y sustrato podrían usarse para catalizar reacción
![Page 5: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/5.jpg)
Los Protagonistas…
![Page 6: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/6.jpg)
¿ Qué sabemos hoy de las enzimas ?
� Exceptuando las ribozimas, son todas proteínas
� Actividad catalítica requiere proteína nativa
� Tamaño muy variable: PM entre 104 - 106
� Algunas requieren componente químico adicional para su actividad
COFACTOR o COENZIMA
![Page 7: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/7.jpg)
Algunos cofactores son iones metálicos…
![Page 8: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/8.jpg)
…Otros son moléculas orgánicas complejas
Coenzimas que transfieren Coenzimas que
COENZIMAS
Coenzimas que transfieren grupos de átomos
Coenzimas que transfieren electrones
![Page 9: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/9.jpg)
Coenzimas que transfieren electrones
![Page 10: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/10.jpg)
Coenzimas que transfieren grupos de átomos
![Page 11: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/11.jpg)
Muchas coenzimas son metabolitos de las vitaminas
![Page 12: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/12.jpg)
¿ Qué son las vitaminas ?
� Compuestos que son esenciales para la salud y que no pueden ser sintetizados por el
organismo
� Deben ser incorporados en la dieta� Deben ser incorporados en la dieta
� Su deficiencia genera enfermedades por carencia
� Se dividen en dos grupos de acuerdo con su solubilidad
![Page 13: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/13.jpg)
Vitaminas Liposolubles
![Page 14: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/14.jpg)
Vitaminas Hidrosolubles
![Page 15: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/15.jpg)
Vitaminas HidrosolublesVitaminas Hidrosolubles
![Page 16: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/16.jpg)
Volvamos a nuestras enzimas…Volvamos a nuestras enzimas…
![Page 17: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/17.jpg)
Clasificación de enzimas…
E.C.w.x.y.z.
![Page 18: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/18.jpg)
Un ejemplo…la hexoquinasa
ATP + D-glucosa → ADP + D-glucosa-6-fosfato
E.C.2.7.1.1.E.C.2.7.1.1.
transferasa
fosfotransferasa
P-transferasa con HO como aceptor
D-glucosa como aceptor del P
![Page 19: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/19.jpg)
Las enzimas son catalizadores extraordinarios
� Condiciones de funcionamiento
� Especificidad
� Magnitud de la aceleración de la velocidad de reacción
![Page 20: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/20.jpg)
![Page 21: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/21.jpg)
¿ Cómo funcionan las enzimas ?¿ Cómo funcionan las enzimas ?
![Page 22: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/22.jpg)
S
ST
Energía Libre (G)
En
erg
ía re
qu
erid
a S
P
Dirección de Reacción
En
erg
ía re
qu
erid
a
T = Estado de transición
Adapted from Alberts et al (2002) Molecular Biology of the Cell (4e) p.166
![Page 23: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/23.jpg)
E S+ P+SE E
¿Qué pasa en presencia de una enzima?
E S+ P+SE E
![Page 24: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/24.jpg)
La enzima estabiliza el Estado de Transición
EST
ST
Cambio en Energía
En
erg
ía re
qu
erid
a (n
o ca
tálisis)
En
erg
ía d
ismin
uye
(catá
lisis)
S
P
ES
ES
EP
Dirección de Reacción
En
erg
ía re
qu
erid
a (n
o ca
tálisis)
En
erg
ía d
ismin
uye
(catá
lisis)
Adapted from Alberts et al (2002) Molecular Biology of the Cell (4e) p.166
![Page 25: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/25.jpg)
¿ Cómo lo logra ?
Sitio activo
![Page 26: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/26.jpg)
El sitio activo…El sitio activo…
�� Proporciona una superficie catalíticaProporciona una superficie catalítica
�� EEstabiliza estado de transiciónstabiliza estado de transición
�� Transforma el estado de transición en productoTransforma el estado de transición en producto
B
BA Superficie catalítica
A
Juang RH (2004) BCbasics
![Page 27: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/27.jpg)
¿ Cómo estabiliza el sitio activo el estado de transición ?
Posee grupos reactivos+Evita influencia del agua
-
Juang RH (2004) BCbasics
Optimiza interacción con S
![Page 28: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/28.jpg)
La enzima no es perfectamente complementaria al sustrato sino al
estado de transición(Linus Pauling, 1946)
X
Ajuste inducido
(Koshland, 1958)
Adapted from Nelson & Cox (2000) Lehninger Principles of Biochemistry (3e) p.252
![Page 29: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/30.jpg)
Hexoquinasa
D-glucosa
![Page 31: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/31.jpg)
El sitio activo…El sitio activo…
�� Proporciona una superficie catalítica
�� Estabiliza estado de transición
�� Transforma el estado de transición en producto
B
BA Superficie catalítica
A
Juang RH (2004) BCbasics
![Page 32: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/32.jpg)
Cinética EnzimáticaCinética Enzimática
![Page 33: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/33.jpg)
Orden 0VoV
[S]
Orden 1
ES
![Page 34: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/34.jpg)
Otra vez un poco de historia…
Victor Henri: reacción E + S → ES etapa necesaria en catálisis enzimática
Michaelis y Menten: Teoría General de la Catálisis Enzimática
1903
1913
![Page 35: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/35.jpg)
Las condiciones de M-M
E + S ESk1
k2
E + Pk3
k4
rápida lenta*
ESTADO ESTACIONARIO: producción y consumo del complejo ES proceden a la misma velocidad ⇒
se mantiene constante la concentración de ES
![Page 36: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/36.jpg)
S P
Co
nce
ntra
ción
E
ES
Tiempo de reacción
Co
nce
ntra
ción
Juang RH (2004) BCbasics
ET
EE
![Page 37: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/37.jpg)
Vo
VmVo = Vm
Vo = Vm [S]
[S]
½ Vm
Km
Vo = Vm [S]Km
Vo = Vm [S]Km + [S]
![Page 38: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/38.jpg)
![Page 39: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/39.jpg)
Y siguiendo con la hexoquinasa…
Glucosa + ATP → Glc-6-P + ADPGlucosa Alosa Manosa
CHO
H-C-OH
HO-C-H
CHO
H-C-OH
H-C-OH
CHO
HO-C-H
HO-C-H
Km = 8 8.000 5 mM
HO-C-H
H-C-OH
H-C-OH
H2-C-OH
H-C-OH
H-C-OH
H-C-OH
H2-C-OH
HO-C-H
H-C-OH
H-C-OH
H2-C-OH
Juang RH (2004) BCbasics
![Page 40: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/40.jpg)
Cinética MichaelianaCinética Michaeliana
![Page 41: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/41.jpg)
Vo
VmVo = Vm
Vo = Vm [S]
[S]
½ Vm
Km
Vo = Vm [S]Km
Vo = Vm [S]Km + [S]
![Page 42: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/42.jpg)
¿ Qué pasa con MM cuando la reacción catalizada tiene más de un sustrato ?
ATP + D-glucosa → ADP + D-glucosa-6-fosfato
![Page 43: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/43.jpg)
Distintos mecanismos posibles…
![Page 44: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/44.jpg)
¿Cómo hacemos en la práctica para obtener práctica para obtener
Vm y Km?
![Page 45: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/45.jpg)
![Page 46: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/46.jpg)
![Page 47: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/47.jpg)
![Page 48: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/48.jpg)
![Page 49: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/49.jpg)
Recopilando…
1)1) Usar una cantidad definida de Enzima → E
2)2) Agregar sustrato en varias concentraciones → S
3)3) Determinar Producto a Tiempo Fijo (P/t) → vo
4)4) Estimar Vmax yKm
Vmax
Km S
vo
1/S
1vo
Doble recíproca
Gráfico Directo1
Vmax
- 1 Km
1/2
Jua
ng
RH
(2
00
4)
BC
ba
sics
![Page 50: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/50.jpg)
¿Cómo medimos la cantidad de enzima?
UNIDAD ENZIMÁTICA
![Page 51: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/51.jpg)
UNIDAD ENZIMÁTICA (UE)
Cantidad de enzima que cataliza formación de determinada cantidad de producto en la unidad de tiempo, en
condiciones de velocidad máxima
UEActividad
Específica =Proteína (mg)Específica =
![Page 52: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/52.jpg)
¿Cómo puedo comparar la eficiencia de distintas eficiencia de distintas
enzimas?
![Page 53: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/53.jpg)
E + S ES E + Pk2
k1 k
3
En condiciones saturantes Vm = k3 ETEn condiciones saturantes Vm = k3 ET
k catalíticaNúmero de recambio
![Page 54: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/54.jpg)
Algunos ejemplos…
![Page 55: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/55.jpg)
kcat / kmConstante de especificidad
![Page 56: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/56.jpg)
Inhibición de la actividad enzimática
![Page 57: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/57.jpg)
Algunos inhibidores son irreversibles…
Se unen covalentemente (o no) o destruyen grupo funcional clave para
catálisis
Inhibidores suicidas
Diseño racional de fármacos
![Page 58: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/58.jpg)
Un ejemplo real…la Enfermedad del Sueño
Trypanosoma brucei
Inhibidor suicida de la Ornitín decarboxilasaprimera enzima en biosíntesis poliaminas
Difluorometilornitina
![Page 59: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/59.jpg)
![Page 60: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/60.jpg)
¡¡¡Y otros inhibidores son evidentemente reversibles!!!!!
![Page 61: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/61.jpg)
Existen distintos tipos de inhibición reversible…
I
I
S
S
S IIII
IIII
IIII II
S
Competitiva No-competitiva Incompetitiva
E
E
Compite por
Sustrato
Dib
ujo
Gu
ía
E
I
S
ISSitio diferente
Compite por Sitio activoInhibidorD
ibu
jo G
uía
Ecuación y Descripción
[II] se une a [E] libre solo,y compite con [S];aumento de [S] eliminala Inhibición por [II].
[II] se une a [E] libre o [ES] complejo; aumento de [S] noelimina [II] inhibición.
[II] se une al [ES] complejo Solo; aumento [S] favorecela inhibición por [II].
E + S→ES →E + P+II
↓
EII
←
↑
E + S→ES →E + P+ +II II
↓ ↓
EII+S→EIIS
←
↑ ↑
E + S→ES →E + P+II
↓
EIIS
←
↑
I
![Page 62: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/62.jpg)
Inhibición Reversible
IIII IICompetitiva No-competitiva Incompetitiva
Grá
fico
Dir
ect
o Vmax Vmax
vo
vo
II II
Vmax
IIVmax’Vmax’
Km
Grá
fico
Dir
ect
oD
ob
le R
ecí
pro
ca
Km Km’ [S], mM [S], mM Km [S], mMKm’
Vmax no cambiaKm aumenta
Vmax disminuyeKm no cambia Vmax & Km disminuyen
II
1/[S]1/Km
1/vo
1/Vmax
IIII1/v
o
1/Vmax
1/[S]1/Km 1/[S]1/Km
1/Vmax
1/vo
= Km’
![Page 63: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/63.jpg)
Una aplicación clínica y curiosa de la inhibición competitiva…
¡ Emborrachar a los individuos intoxicados con metanol !
�
Alcoholdeshidrogenasa
metanol Formaldehído �deshidrogenasa
etanol es inhibidor competitivo
Infusión lenta y continuada de etanol ☺
![Page 64: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/64.jpg)
Otra aplicación clínica importante de la inhibición competitva: las sulfamidas
-COOHH2N-
PrecursorAcidofólico
Acido p-aminobenzoico (PABA)
Bacterias necesitan
PABA para
-SONH2H2N-
Precursor fólico
Sulfanilamida
biosíntesis de ácido
fólico
Estructura similar al PABA, inhibe el crecimiento bacteriano.
Adapted from Bohinski (1987) Modern Concepts in Biochemistry (5e) p.197
![Page 65: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/65.jpg)
Cinética Michaeliana: Resumen
vo= Vmax [S]
Km+ [S]
&
1er orden
Orden cero
Directo
kcat
Número de
recambio
kcat/K
m
Significa:
Km
Vmax &
Competitiva
No-competitiva
Incompetitiva
Doble recíprocaAfinidad consubstrato
VelocidadMáxima In
hib
ición
k3[Et]
UE
1 µmolmin
Juang RH (2004) BCbasics
![Page 66: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/66.jpg)
![Page 67: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/67.jpg)
Grupos específicos en el sitio activo contribuyen a la catálisis a través de distintos mecanismos
� Catálisis covalente
� Catálisis con ión metálico� Catálisis con ión metálico
� Catálisis ácido-base
![Page 68: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/68.jpg)
Catálisis ácido-base
![Page 69: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/69.jpg)
Asp102
His57
Ser195
Tríada CatalíticaTríada Catalítica
HH
Mecanismo Catalítico de Quimotripsina A1
NC[HOOC] C C [NH ]
O
N
C
C
N
[HOOC]H
O
C
C
N
C
C
[NH2]
Chequear especificidad de sustrato
![Page 70: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/70.jpg)
Asp102
His57
Ser195HH
Mecanismo Catalítico de Quimotripsina A2
O
Primer Estado de Transición
![Page 71: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/71.jpg)
HH
Mecanismo Catalítico de Quimotripsina A3
O
Intermediario Acil-Enzima
![Page 72: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/72.jpg)
H
Mecanismo Catalítico de Quimotripsina D1
O
Intermediario Acil-Enzima Agua
![Page 73: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/73.jpg)
H
Mecanismo Catalítico de Quimotripsina D2
O
O
Segundo Estado de Transición
OH
![Page 74: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/74.jpg)
H
Mecanismo de Catálisis de Quimotripsina D3
O
OOH
Des-acilación
![Page 75: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/75.jpg)
Carga en el Sitio A
ctivo
Ser195
His 57
Asp 102
H–O–CH2
OC–O -=
H–N N
C C
C
H
H
CH2
Ad
ap
ted
fro
m A
lbe
rts
et
al (
20
02
) M
ole
cula
r B
iolo
gy o
f th
e C
ell
(4e
) p
.15
8
Ser Activa
Ser195
His 57
Asp 102
-O–CH2
OC–O–H
=
N N–H
C C
C
H
H
CH2
Ad
ap
ted
fro
m A
lbe
rts
et
al (
20
02
) M
ole
cula
r B
iolo
gy o
f th
e C
ell
(4e
) p
.15
8
![Page 76: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/76.jpg)
Catálisis Acido-Base
(20
00
) L
eh
nin
ger
Prin
cip
les
of
Bio
che
mis
try
(3e
) p
.25
2
Induce el estado de transición
ONH
+
CatálisisAcido-base Catálisis
Acida
Ad
ap
ted
fro
m A
lbe
rts
et
al (
20
02
) M
ole
cula
r B
iolo
gy o
f th
e C
ell
(4e
) p
.16
7
NH
+
Especificidad
HO
H
Ad
ap
ted
fro
m N
els
on
& C
ox
(20
00
) L
eh
nin
ger
Prin
cip
les
of
Bio
che
mis
try
(3e
) p
.25
2
CO
=
NH
HCH
NH
C- OOH
OH
-δ
+δ
HO
H
CO
=
NH
HCH
CO
=
NH
HCH
CO
=
NH
HCH
Lenta Rápida Rápida Muy rápida
Catálisis
Básica
Ambas
Ad
ap
ted
fro
m A
lbe
rts
et
al (
20
02
) M
ole
cula
r B
iolo
gy o
f th
e C
ell
(4e
) p
.16
7
NH
C- OO
HO
H
![Page 77: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/77.jpg)
Mecanismo Concertado de Catálisis
3 4
O-
H
+ H
COO-
(270)Glu
(248)Tyr
O-
H
Carboxipeptidasa A
SITIO
ACTIVO
SITIO
ACTIVO
Sitio para
especificidad
Bolsillodel SitioActivo
NC
1
2
5
O
His(196)
His (69)
Glu(72)
+Arg (145)C-terminal
Chequear porC-terminal
Cadenapeptidica del
Sustrato
RNCN C
COO-
O-
C
2+Zn
Jua
ng
RH
(2
00
4)
BC
ba
sics
![Page 78: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/78.jpg)
O ON–C–C–N–C–C N–C–C–N–C–C
R H R’
Quimotripsina Tiene Un Sitio de Especificidad
O -
CCSer
Sitio ActivoSitio Activo
Sitio de
Especificidad
Sitio de
Especificidad Sitio Catalítico
Juang RH (2004) BCbasics
![Page 79: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/79.jpg)
Especificidad de la Familia de Ser-Proteasas
Tripsina Quimotripsina Elastasacorta en Lys, Arg corta en Trp, Phe, Tyr corta en Ala, Gly
Bo
lsill
o P
rofu
nd
o y
Ca
rga
do
O O–C–N–C–C–N–
C
C
O O–C–N–C–C–N–
C
O O–C–N–C–C–N–
CH3
COO-
C
Asp
COO-
C
Asp
Sitio Activo
Bolsillo No-polar
Bo
lsill
o P
rofu
nd
o y
Ca
rga
do
Ne
ga
tiva
me
nte
Bolsillo Poco Profundoy
no-polar
C
C
C
NH3+
CH3
Jua
ng
RH
(2
00
4)
BC
ba
sics
![Page 80: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/80.jpg)
Especificidad Espacial
D
A
sp3
BC
DB
C
DBC
Estos dos triángulos no son idénticos
La estructura tetrahédricade los orbitales del carbonotiene una tensión estéricaque conforma la unidadbase de la conformaciónproteica
Juang RH (2004) BCbasics
Superficie Enzima
![Page 81: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/81.jpg)
Enzimas Regulatorias
![Page 82: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/82.jpg)
Retroalimentación negativa
![Page 83: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/83.jpg)
Enzimas Alostéricas
Gk: allos = otros
steros = forma
![Page 84: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/84.jpg)
Enzimas Alostéricas
�Proteínas multiméricas y complejas
�Modulador y S se unen a distintas subunidades
�Unión modulador produce cambio conformacional que altera
�Modulador puede ser positivo o negativo
�Un sitio específico para cada modulador
actividad enzimática
�Modulador puede ser el mismo S (homotrópico) o no (heterotrópico)
![Page 85: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/85.jpg)
![Page 86: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/86.jpg)
Un ejemplo real: aspartato transcarbamilasa
12 cadenas polipeptídicas2 clusters catalíticos con 3 cadenas
3 clusters regulatorios con 2 cadenas
![Page 87: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/87.jpg)
Enzima Alostérica Aspártico transcarbamilasa
+
Forma Activa relajada
ATCasa
COO-
CH2
HN-C-COO-
H H-
---
O
H2N-C-O-PO32-
=
O
H2N-C-
=
COO-
CH2
N-C-COO-
H H
---
-
AspartatoCarbamilfosfato
Carbamil aspartato
Forma tensa Inactiva
ATCasaH H H H
ATP
CTP
MetabolismoNucleicos
Feedback
inhibiciónCTP
CTP
CTP
CTP
CTP
CTP
Juang RH (2004) BCbasics
![Page 88: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/88.jpg)
Cinética alostérica
Cooperatividad
![Page 89: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/89.jpg)
Dos modelos para explicar este comportamiento…
Concertado(Monod)
Ajuste inducido(Koshland)
2 formas R y T en equilibrio que se desplaza a un lado u otro según presencia modulador
1 forma única que va ajustando su actividad de acuerdo con entrada
modulador
S y modulador + sólo se unen a R
Modulador – sólo se une a T
![Page 90: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/90.jpg)
![Page 91: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/91.jpg)
El modulador puede afectar K0.5…
![Page 92: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/92.jpg)
El modulador puede afectar Vm…
![Page 93: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/93.jpg)
![Page 94: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/94.jpg)
![Page 95: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/95.jpg)
Volvamos a la ATC…
![Page 96: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/96.jpg)
Efe
cto C
urva
Sig
moid
ea
Efector positivo (ATP)lleva curva sigmoidea a hiperbólica
Efector Negativo (CTP) mantiene
CTPATP
v
vo
Si exageramos la curva sigmoideaVemos el puntoOn/Off claramente
Una enzima alostérica puede “detectar” la concentración en el ambiente y ajustar suactividad
vo
[Sustrato]Off On
Juang RH (2004) BCbasics
![Page 97: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/97.jpg)
Enzimas reguladas por clivaje proteolítico
�Proteólisis expone sitio activo
�Regulación irreversible
�Se necesita otro mecanismo para inactivar
Inhibidor que se une fuertemente a sitio activo
![Page 98: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/98.jpg)
![Page 99: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/99.jpg)
Enzimas reguladas por modificación covalente
Grupos de átomos unidos o removidos generalmente por otras enzimas
![Page 100: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/100.jpg)
![Page 101: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/101.jpg)
![Page 102: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/102.jpg)
Fosforilaciones catalizadas por proteín quinasas específicas
![Page 103: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/103.jpg)
Fosforilación tiene que ser reversible
Fosfo proteín fosfatasas
![Page 104: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/104.jpg)
Un ejemplo: la glucógeno fosforilasa
(glucosa)n + Pi → (glucosa)n-1 + glucosa-1-P
![Page 105: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/105.jpg)
A veces una misma enzima tiene varios sitios de fosforilación
![Page 106: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/106.jpg)
(glucosa)n + Pi (glucosa)n-1 + glucosa-1-P
GP
(glucosa)n + Pi (glucosa)n-1 + glucosa-1-P
GS
![Page 107: CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA …biotecnologiaindustrial.fcen.uba.ar/wp-content/... · por saliva y extractos vegetales La fermentación de azúcar a alcohol por levaduras](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022809/5e579d4473c9f65c6e6c435f/html5/thumbnails/107.jpg)
Rápida Respuesta a Concentración Azúcar en Sangre
Glucógeno fosforilasa Glucógeno sintasaA
ctiv
ida
d E
nzi
má
tica
Act
ivid
ad
En
zim
átic
a
0 2 4 6 8Tiempo (min)
Glucosa
Adapted from Stryer (1995) Biochemistry (4e) p.597