Funciones de las Proteínas

Las funciones de las proteínas son específicas de cada tipo de proteína y permiten a las células defenderse de agentes externos, mantener su integridad, controlar y regular funciones, reparar daños… Todos los tipos de proteínas realizan su función de la misma forma: Por unión específica de otra molécula o ión (ligando o ligante)

De la unión se derivan:

Formación de estructuras celulares (Proteínas fibrosas)

Transporte y almacenamiento

Reactividad específica (catálisis)

Cambios conformacionales (alosterismo, motores moleculares, transmisión y transducción de señales)

• Las enzimas son catalizadores biológicos que disminuyen la energía de activación de las reacciones que catalizan, pero no modifican la constante de equilibrio.

• Por tanto aceleran en igual proporción la velocidad de la reacción en las dos direcciones.

Enzimas

La reacción en que una molecula de orotidina monofosfatopierde un CO2 ocurre 1017 veces más rápida cuando escatalizada por la enzima orotidina monofosfato descarboxilasaque cuando no es catalizada.

1017 = 100.000.000.000.000.000

CIEN MIL BILLONES DE VECES MÁS RÁPIDA

¿Por qué la gran mayoría de las reacciones en los seres vivosnecesitan ser catalizadas para que ocurran a una velocidadapreciable?

VENTAJAS DE LAS ENZIMAS SOBRELOS CATALIZADORES INORGÁNICOS

• EFICIENCIA

• CONDICIONES SUAVES DE REACCIÓN

• ESPECIFICIDAD DE LA REACCIÓN

• CAPACIDAD DE REGULACIÓN

Unión específica

•La(s) molécula(s) que va(n) a reaccionar, sustrato(s), se unen a una región en la superficie de la enzima llamada sitio activo.

Sitio activo

Las propiedades del sitio activo están determinadas por la secuencia de aminoácidos y el arreglo tridimiensional de la cadena polipeptídica de la enzima

• Existen dos teorias para explicar la unión específica:

– TEORÍA DE LA LLAVE Y LA CERRADURA

– TEORÍA DEL AJUSTE INDUCIDO

TEORÍA DE LA LLAVE Y LA CERRADURA

TEORÍA DEL AJUSTE INDUCIDO

La actividad catalítica de una enzima depende de su integridad como ESTRUCTURA NATIVA.

Algunas enzimas requieren de otras moléculas para catalizar una reacción.

ENZIMAS

SIN GRUPOS QUÍMICOS ADICIONALES GRUPO PROSTÉTICO

COFACTORESIONES METÁLICOS

(Fe2+, Mg2+, Mn2+, Zn2+)

GRUPOS COMPLEJOSCOENZIMAS

Apoenzima (si no lo tiene)

Holoenzima (si lo tiene)

Apoenzima

Holoenzima

En general, los nombres de las enzimas se forman añadiendo el sufijo “asa” al nombre de la sustancia en la que actúan

CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS

UNIDADES DE ACTIVIDAD ENZIMÁTICA

Actividad

Unidad Internacional (U)=μmol producto formado/min Katal = mol producto formado/s

Actividad específica

U/mg proteína Katal/mg proteína

Velocidad inicial

• La velocidad de una reacción que no sea de orden cero disminuye a medida que ésta progresa porque va disminuyendo la concentración del o los reactantes, y porque si la reacción es reversible se da la reacción inversa.

• Por ello es conveniente medir la velocidad inicial (v0)de la reacción, que es la velocidad antes de que la concentración de los reactantes disminuya significativamente y de que los productos alcancen una concentración que produzca una significativa reacción inversa.

• En el caso de las reacciones catalizadas por enzimas, otras dos razones que hacen muy conveniente medir velocidades iniciales son:

– 1) el producto es un inhibidor de la reacción, aun cuando la reacción no sea reversible.– 2) la enzima puede ser inestable en el medio de reacción.