ENZIMASProteínasespecializadasencatalizarreaccionesmetabólicas.Aceleranlavelocidaddelasreaccionesquímicas.

•Tienenestructuraproteica(sonproteínas)

•Hansidoreportadasmásde3000enzimas

•Cada enzima es específica en su función;

actúa sobre una reacción metabólica en

par@cular.

•Aumentanlasvelocidadeshasta106veces

•Su ac@vidad catalí@ca depende de su

conformaciónna@va.

Clasificacióndelasenzimas

Algunasenzimasrequierencomponentesquímicosadicionales:CofactoresyCoenzimas

COFACTOR. Cuando el componente químico es un ión inorgánico

Enzima+cofactorocoenzima=HOLOENZIMA

Enzimasinsucofactorocoenzima=APOPROTEÍNA

CoenzimasCuandoelcomponentequímicoesunamoléculaorgánicaometalo‐orgánica

Enfermedadesasociadasaladeficienciadealgunasvitaminasprecursorasdecoenzimas

ASPECTOSBÁSICOSDEFISICOQUÍMICA

Termodinámica.

Conjuntodeleyesyprincipiosquedescribenelflujoeintercambiosdecalor,energíaymateria,

enlossistemasdeinterés.

Nospermitedeterminarsiesposiblequetengalugarunproceso?sico.

Tiposdesistemas

Sistema.PorcióndeluniversodenuestrointerésAlrededores.Elrestodeluniverso

LeyesdelaTermodinámica.PrimeraLey

1ra.LeydelaTermodinámica.Leydelaconservacióndelaenergía.Laenergíanosecreanisedestruye.

Donde:ΔU=cambioenlaenergíainternaq=Calorabsorbidoporelsistemadesdeelentornow=Trabajoefectuadoporelsistemasobreelentorno

Ensistemasbiológicos,laENTALPÍAesunamedidamásconvenienteyfácilparadescribirelcalorqueseproduceoabsorbe.

Laentalpía(H)

H = U + PVΔH = ΔU + PΔVΔH = q - w + PΔV

(a P y V ctes, w= PΔV= 0)

ΔH = q

ΔH=Variacióndeentalpía(calor)entrelosestadosfinaleinicialdelproceso.

Procesoexotérmico:Cuandoelsistemaliberacalor(‐q)Procesoendotérmico:Cuandoelsistemaganacalor(+q)

SegundaLeydelaTermodinámica:Desordenyespontaneidad

2a.Leyde laTermodinámica.Eluniverso5endehaciaeldesordenmáximo.Losprocesosespontáneostranscurrenenladirecciónenlaqueaumentaeldesordenglobaldeluniverso.

Laentropía(S)

Medidadeldesordenenelsistema.Unestadoordenado……BAJASUnestadodesordenado…..ALTAS

Equilibrio.Estadodemínimaenergía

Cualquierprocesoespontáneoaumentalaentropíadeluniverso

EnergíalibredeGibbs¿Cómosabersiunprocesoesespontáneo?

LaenergíalibredeGibbs(G).

Parámetroquenospermitepredecirsi

unprocesoesespontáneoono.

G=H‐TS.

ΔG=ΔH‐TΔS

Procesoespontáneo:CuandoelsistemaVeneΔGNEGATIVO

Esexergónico.

ProcesoNOespontáneo:CuandoelsistemaVeneΔGPOSITIVO

Esendergónico

Procesoenequilibrio:CuandoelsistemaVeneΔGigualaCERO

Criteriodeespontaneidad

Variacióndelaespontaneidad

ΔG=ΔH‐TΔS

Lasenzimas“acomodan”todoparacatalizar

Siboacbvo.Lugardelaenzimadondelareaccióntomalugar.

Sustrato.EslamoléculaqueseunealsiVoacVvoysobrelacualactúalaenzima

Reaccióndeunaenzima

Cambiodeenergíalibreenunareacciónsincatalizar

ElequilibrioentreSyPreflejalasdiferenciasenGdesusestadosbasales

Elestadodetransición

Esun“puntodepaso”alqueelsistemapuedellegaryestácaracterizadoporlaformacióndeuncomplejooestadoacbvado(≠ ) endondeexisteigualprobabilidaddequeocurralareacciónoqueelsistemavuelvaalaformacióndelosreacVvos.

LadescomposicióndelcomplejoacVvadoeselprocesodeterminanteenlavelocidaddelareacción

LavelocidaddeunareacciónquímicaesproporcionalalaconcentracióndelasmoléculasenelestadoacVvado:v=k[X≠ ]

Lasenzimasaumentanlavelocidaddelareaccióndisminuyendolasenergíasdeacbvación.

Entonces,¿elsustratodebesertotalmentecomplementarioalaenzima?¿cómollaveycerradura?

¿Quésucedecuandoelsustratointeraccionaconlaenzima?

•LasenzimasorientanyaproximanlasmoléculasdelosreacVvos,estabilizandoelcomplejoacVvadoensusiVoacVvoydeuniónalsustrato.

•Unavezqueinteraccionalaenzimaconelsustrato,seliberaunaenergíallamadaenergíalibredeunión(ΔGB).EstaenergíaeslaprincipalfuentedeenergíalibrequeusanlasenzimasparadisminuirlaenergíadeacVvación.

•Esaenergíaseliberadelaformacióndemuchosenlaceseinteraccionesdébilesentrelaenzimayelsustrato.

•LasinteraccionesdébilessonopVmizadasenelestadodetransición.

•LOSSITIOSACTIVOSDELAENZIMASONCOMPLEMENTARIOSNOALOSSUSTRATOS,SINOALOSESTADOSDETRANSICIÓN.

Modeloparacatalizarel“rompimientodeunabarrademetalmagnebzada”

Lahexocinasacambiasuconformaciónenpresenciadesusustrato

Lateoríadelaafinidaddelasenzimasporlosestadosdetransición,haservidodebaseparael

diseñodefármacos

ExcelentesInhibidorescompeVVvos.160vecesmásafinesalaenzimaquelaprolina

Prolinaracemasa

Malinhibidor

RelaciónentreΔGylaconstantedeequilibrio