INTEGRANTES:

Simeon Lopez Jancko Isabel Yandira Duran Carola Vargas Urquiza

DOCENTE:

Mvz: Inchausti Melgar Ángel Walter

SEMESTRE: 2º

AÑO: 2014

INFORM

E

BIOQUIMICA II

ENZIMAS Y

HORMON

ENZIMAS INTRODUCCION:

En todo ser vivo se producen constantemente innumerables reacciones químicas. Muchas de ellas tienden a transformar las sustancias introducidas con los alimentos a fin de obtener energía y materia prima para la síntesis de nuevas estructuras moleculares. Dicha síntesis, así como la degradación de los componentes celulares una vez cumplida su vida útil, son también resultado de múltiples reacciones.

CONCEPTO:

Las enzimas son catalizadores biológicos de origen proteico, cuya función es aumentar la velocidad de las reacciones bioquímicas, y transformar las sustancias para obtener energía y síntesis de nuevas estructuras moleculares.

Las enzimas son catalizadores y como tales aumentan la velocidad de la reacción química, sin modificar su resultado.

No modifican la energía de los reactivos ni de los productos pero sí disminuyen la energía de activación, una especie de barrera energética que deben pasar los reactivos para convertirse en productos

NOMENCLATURA:

Las enzimas suelen designarse agregando el sufijo asa al nombre del sustrato sobre el cual actúan. Por ejemplo, amilasa, ureasa y tirosinasa son enzimas que catalizan reacciones con almidón, Urea y tirosina respectivamente. También se denominan las enzimas según el tipo de reacción catalizada, por ejemplo, deshidrogenasas y desear boxilasas cataliza la sustracción de hidrógenos y carboxilo del sustrato respectivamente

CLASIFICACIÓN DE ENZIMAS:

Los seis grades grupos de la clasificación internacional son:

1.- OXIDORREDUCTASACatalizan reacciones de oxidorreducciónReducción: ganancia de electrones (hidrógeno o pérdida de oxígeno)Oxidación: pérdida de electrones (hidrógeno o ganancia de oxígeno).La Oxidación y la Reducción son reacciones acopladas (REDOX

Si una molécula se reduce, tiene que haber otra que se oxide

Dentro de este grupo están;

Deshidrogenasas.- El sustrato es donante de hidrogeno que son aceptados por la coenzima.

Peroxidasa.- Son la enzimas que utilizan H2O2 para oxidar el sustrato; el H2O2 se convierte en H2O.

Oxidasas.- Enzimas que catalizan reacciones en las cuales el aceptor de hidrogeno es el oxígeno molecular (O2 )

Oxigenasas.- Incorporan oxígeno al sustrato.

2.-TRANSFERASAS:

Catalizan la transferencia de un grupo de átomos, como amina, carboxilo, acilo, metilo, glicosilo, y fosforilo desde un sustrato a otro.

Pertenecen a este grupo los:

Kinasas

Transaminasas

3.- HIDROLASAS:

Catalizan la hidrólisis del sustrato por adición de agua.

Transforman polímeros en monómeros.Actúan sobre:

• enlace éster • enlace glucosídico • enlace peptídico • enlace C-N

pertenecen a este grupo:

PirofosfatasaTripsinaAldolasa4.- LIASAS.-

Catalizan la ruptura de la molécula del sustrato por un proceso distinto al de la hidrólisis.

Lisis de un substrato, generando un doble enlace, o Adición de un substrato a un doble enlace de un 2o. substrato.

• Entre C y C • Entre C y O • Entre C y N

Entre ellas tenemos: Sintasas)Descarboxilasa Pirúvica

5.- ISOMERASAS:

Son enzimas que catalizan la ínter conversión de isomeros de cualquier tipo.

Transferencia de grupos en el interior de las moléculas para dar formas isómeras.

Entre ellas tenemos:

MutasasEpimerasasRacemasas

6.- LIGASAS.-

También llamadas sintetasas o sintasas, catalizan la unión de dos compuestos para formar otro más

Formación de enlaces C-C, C-S, C-O y C-N. Mediante reacciones de condensación, acopladas a la ruptura del ATP

• Entre C y O • Entre C y S • Entre C y N • Entre C y C

Entre ella tenemos: Sintetasas

MECANISMOS DE ACCIÓN ENZIMÁTICA:

Si una enzima E cataliza la transformación del sustrato S en producto P primero se unen enzima y sustrato para formar el complejo ES, el cual luego se disocia en enzima y producto. la ecuación:

E + S = ES E + p

Enzima Sustrato Complejo Enzima Producto

Enzima-Sustrato

COENZIMAS:

Muchas enzimas solo pueden realizar su función catalítica en asociación con otra molécula no proteica, de tamaño relativamente pequeño, denominado coenzimas o grupo prostético.

Reconstituyen su estado original mediante una reacción secundaria (se reciclan en una reacción adicional)

Son indispensables para que ocurra la reacción enzimática.

Aportan grupos químicos que no se encuentran en los aminoácidos, que constituyen las proteínas.

Actúan como transportadores transitorios de grupos químicos específicos

Se unen por fuerzas débiles a las enzimas y e pueden separar estas por diálisis

Unidos a la enzima o llamado también apoenzima constituyen la holoenzima:

HOLOENZIMA = APOENZIMA + COENZIMA

Enzima total Proteína No Proteína

Mecanismo de unión de al coenzima e la enzima:

1. La coenzima se une a un enzima,2. La enzima capta su substrato específico,3. La enzima ataca a dicho substrato, arrancándole algunos desus átomos,4. La enzima cede al coenzima dichos átomos provenientes delsubstrato,5. La coenzima acepta dichos átomos y se desprende del enzima.6. La coenzima no es el aceptor final de esos átomos, sino quedebe liberarlos tarde o temprano,7. La coenzima transporta dichos átomos y acaba cediéndolos,recuperando así su capacidad para aceptar nuevos átomos

METALOENZIMA O COFACTOR:

En algunas enzimas, la presencia de iones metálicos es indispensable para la acción catalítica, los iones metálicos constituyen al proceso catalítico por su capacidad para atraer o donar electrones.

Algunos metales fijan lo cual los habilita para unir sustratos.

Otros contribuyen al mantenimiento de las estructuras a de la molécula de enzima

SITIO ACTIVO:

El sitio activo es una agrupación de un número no muy grande de aminoácidos, distribuidos especialmente de manera precisa.

Esta disposición se mantiene gracias a la contribución de las estructuras de la proteína.

La unión del sustrato a la enzima comprende la formación de enlaces no covalentes, tales como puentes de hidrógeno, enlaces iónicos e interacciones hidrofóbicas.

En el curso de la reacción también pueden formarse uniones covalentes transitorias entre enzima y sustrato.

La molécula de sustrato fijada a la enzima sufre una deformación en los enlaces y adquiere un estado "tenso", y pasa a formar el o los productos.

Este estado es de tensión o "activación

En estos casos, el sitio activo ofrece un nicho en el cual los sustratos son ubicados juntos.

En breve le sitio activo es el: Lugar dentro de la enzima donde se da la reacción.

LOS TIPOS DE UNIÓN QUE OCURREN DENTRO DEL CENTRO ACTIVO:

Modelo Llave- Cerradura• Sustrato y enzima encajan perfectamente• Igual como lo hace una llave con su cerradura

Modelo de Ajuste Inducido• Enzima y sustratono calzanperfectamente• Enzima se adapta asu sustrato• Debe modificar suestructur

ZIMÓGENOS:

Algunas enzimas se sintetizan en las células de origen al estado de precursores inactivos llamados zimógenos, proenzimas o preenzimas.

En la mayoría de los casos, son proteínas simples que se convierten en enzima activa por un proceso de hidrólisis, producen ruptura de la cadena polipeptídica del zimógeno, cambian la conformación y le otorgan actividad catalítica.

Son proenzimas algunos componentes de los jugos digestivos, secretados como zimógenos por las glándulas originarias y activados al llegar a la luz del tracto gastrointestinal. Ej: Pepsinogeno

DISTRIBUCIÓN INTRACELULAR DE ENZIMAS:

Las enzimas son sintetizadas en el citoplasma de las células y luego "exportadas" al lugar en el cual han de cumplir su misión.

Existen enzimas que actúan fuera de la célula que las produce, como las de los jugos digestivos y las relacionadas con la coagulación de la sangre.

La mayoría de las enzimas son intracelulares que cumplen eficazmente sus funciones.

La distribución intracelular de enzimas. Es posible obtener fracciones constituidas predominantemente por núcleos, mitocondrias, lisosomas, membranas del retículo endoplásmico o componentes de citosol

Se comprobó, por ejemplo, que:

a) Muchas enzimas asociadas al núcleo.(Genético).

b) En mitocondrias hay enzimas vinculadas a reacciones oxidativas proveedoras de energía.

c) Los lisosomas contienen hidrolasas, su función es degradar moléculas al finalizar su vida útil.

d) Los ribosomas poseen enzimas para la síntesis de proteínas.

) El retículo endoplásmico, contiene enzimas encargadas de la síntesis de lípidos complejos.

f) En el complejo de Golgi, se encuentran enzimas relacionadas, con la síntesis de oligosacáridos, proteínas y lípidos.

g) En el citosol se hallan enzimas de la glucólisis, biosíntesis de ácidos grasos y otras.

h) La membrana plasmática contiene numerosas enzimas, muchas de ellas comprometidas en mecanismos de transporte, etc.

FACTORES QUE MODIFICAN LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA:

Concentración de enzima.

cuanta más enzimas haya más rápido metabolizaran sobre la sustancia en la que actuan 

a mayor concentacion de enzimas habra mayor velocidad de reaccion pero que pasa; va a llegar un momento en el que se paraliza la accion de las enzimas; y la velocidad de reaccion no varia porque todas las enzimas se van a encontrar en un complejo llamado "complejo enzima-sustrato" en este momento como ya lo dije la velocidad de reaccion no varia pero cuando estas enzimas finalizan su accion catalitica vuelve a subir la velocidad de reaccion 

Concentración del sustrato

Para muchos enzimas, la velocidad de catálisis varía con la concentración del sustrato. A una concentración de enzima constante, la velocidad de reacción aumenta al aumentar la concentración del sustrato hasta que se llega a una velocidad máxima

A una concentración de enzima fija, la velocidad de reacción es casi proporcionalmente lineal a la concentración de sustrato.

Temperatura

Al igual que ocurre en la mayoría de las reacciones químicas la velocidad de las reacciones catalizadas por enzimas se incrementa en general con la temperatura, dentro del intervalo en que el enzima es estable y permanece totalmente activo.

La velocidad de muchas reacciones enzimáticas se duplica aproximadamente por cada 10ºC que aumenta la temperatura. La mayoría de las enzimas se inactivan a Tª comprendidas entre 50 y 60ºC, excepto las que se encuentran en determinadas bacterias termófilas, capaces de resistir Tª de hasta 80ºC.

El descenso de la Tª disminuye la actividad enzimática pero no llega a desnaturalizar las enzimas, así los animales poiquilotermos, que carecen de mecanismos homeostáticos para regular la Tª se ven obligados a hibernar en la estación fría, pues la actividad de sus enzimas queda muy reducida en esa época.

pH

Cuando todos los demás factores permanecen constantes, la velocidad de las reacciones enzimáticas depende del ph del medio. Pequeñas variaciones del pH del medio interno ocasionan grandes cambios en la actividad de las enzimas, pues se modifican las cargas superficiales y se altera la conformación espacial de la estructura terciaria o cuaternaria.

Todas las enzimas poseen una zona de pH, en la que alcanza su máxima velocidad, las enzimas como proteínas responden a los cambios de pH, tienen grupos disociables y el grado de disociación que presentan está relacionado con las propiedades catalíticas. A medida que el pH cambia, las cargas de los diferentes aminoácidos se modifican y lo mismo sucede con la forma de la enzima, hasta que se altera tanto que deja de funcionar; lo más importante sería que las cargas del centro activo y del sustrato cambian de manera que afecta la capacidad de fijación..

El pH es diferente para los distintos enzimas de un organismo y así la pepsina del estómago está adaptada aun pH ácido, mientras que la tripsina o la quimotripsina del intestino están adaptadas a un pH ligeramente alcalino.

INHIBIDORES

Determinadas sustancias se comportan como inhibidores enzimáticos, porque disminuyen e incluso anulan la velocidad de la reacción catalizada. Estas sustancias pueden ser varios tipos:

a) Inhibición irreversible.- Es este tipo de inhibición la enzima se une con el inhibidor covalentemente de manera que se modifica el centro activo de la enzima necesario para la catálisis. Estos inhibidores son compuestos que se unen irreversiblemente a determinados grupos del centro activo de una enzima y anulan su capacidad catalítica. Ejemplo el cianuro (citocromo oxidasa), gases nerviosos e insecticidas organofosforados, inhiben la acetilcolinesterasa, enzima implicada en la transmisión del impulso nervioso ocasionando parálisis o muerte.

b) Inhibición reversible.- Cuando no se inutiliza el centro activo de la enzima, sino que se dificulta la acción de éstos, disminuyendo su eficacia. Podemos diferenciar dos tipos atendiendo a su mecanismo de actuación.

b 1 . Inhibición competitiva.-

La característica es que el inhibidor puede combinarse con el enzima libre de tal modo que compite con el sustrato normal para unirse al centro activo.

Mientras el enzima tenga unido un inhibidor no puede formarse el complejo enzima-sustrato y, por tanto, la reacción no se da.

Como la unión no es irreversible, un descenso en la concentración del inhibidor o un aumento en la del sustrato permiten el desplazamiento del inhibidor.

b 2 . Inhibición no competitiva.

El inhibidor puede unirse a la enzima en un lugar distinto al centro activo, provocando un descenso de la velocidad pero no impide la unión ES. Un inhibidor no competitivo puede combinarse con el enzima libre o bien con el complejo ES, interfiriendo en la acción de ambos.

Los inhibidores no competitivos se unen al centro del enzima distinto del centro activo, a menudo para deformar al enzima, de modo que no puede formarse el complejo ES a su velocidad normal y que una vez formado no se descomponen a su velocidad habitual para liberar los productos de reacción.

HORMONAS

INTRODUCCION:

Los animales domésticos poseen unas estructuras denominadas glándulas endocrinas, las cuales secretan unas sustancias llamadas hormonas que, transportadas por la sangre, establecen la comunicación entre ellas para transmitir información beneficiosa y útil para el organismo. Este conjunto de tejidos y relaciones se denomina sistema endocrino.

CONCEPTO:

Las hormonas son sustancias de diferente composición química que actúan como mensajeros específicos transportando información entre diferentes partes del organismo.

Y son secretadas por células especializadas, localizadas en glándulas de secreción interna o glándulas endocrinas.

CLASIFICACION DE LAS HORMONAS:

Según su naturaleza química las hormonas se clasifican en :

1.-Esteroides.- derivan del colesterol Solubles en lípidos, se difunden fácilmente hacia dentro de la célula diana. Se une a un receptor dentro de la célula y viaja hacia algún gen

del núcleo al que estimula su trascripción. Son secretadas por la corteza suprarrenal y las

gonadas

2.-Derivados de los aminoácidos.- Son hormonas amínicas producidas por la modificación del aa tirosina. Se adhieren a un receptor en la membrana, en la parte externa de la célula. Hormonas secretadas por la médula suprarrenal y la toroide

3.-Derivados de ácidos grasos.- Prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos, llamados genéricamente eicosanoides, se originan de ácidos grasos poliínsaturados. El ácido araquidóníco es el precursor más importante. Sus acciones primarias son de tipo autocrino o paracrino. 4.-Peptidicos.- son una clase de péptidos que son secretatadosn en el torente circulatorio y tiene una función endocrina en el animal vivo. Estos no atraviesan no atraviesan la membrana celular por causa de su estructura química, por lo tanto los receptores están en la membrana celular.

5.-proteinas-. Son hormonas que se forman en la síntesis de proteínas Se almacena en gránulos secretores hasta que un estímulo gatille sus liberación Ejemplo: hormonas de la hipófisis, paratiroides y el páncreas.

TIPOS DE ACCIÓN PROMOVIDAS POR LAS HORMONAS Pese a la diversidad de hormonas y a la variedad de respuestas que cada una de ellas suscita en el órgano efector, las acciones pueden agruparse en tres categorías relacionadas con: 1.-.Acción sobre mecanismos de transporte en membranas celulares. Algunas hormonas modifican el flujo de metabolitos o iones a través de membranas por su acción sobre sistemas de transporte o canales iónicos. 2. Modificación de la actividad enzimática. En animales intactos o en tejidos aislados, inmediatamente después del tratamiento con hormonas se observan cambios en la actividad de determinadas enzimas. Esta acción es rápida y de carácter transitorio. Se ejerce principalmente a nivel de enzimas regulatorias cuya actividad es aumentada o disminuida por modificación covalente. .3. Acción sobre la síntesis de proteínas. Muchas hormonas modulan la síntesis de enzimas y otras proteínas. Actúan predominantemente a nivel del ADN nuclear, regulando el proceso de transcripción génica. Esta acción requiere más tiempo para manifestarse que la anterior y tiene efectos más sostenidos.

PROPIEDADES GENERALES DE LAS HORMONAS:

Actividad.- las hormonas actúan en concentraciones muy pequeñas una ínfima cantidad es capaz de generar respuestas notablemente. En esta sentido se asemeja a los catalizadores biológicos

Vida media.- debido a su actividad biológica las hormonas deben ser degradados y convertidos en productos inactivos, pues su acumulación en el organismo tiene efectos perniciosos. El tiempo promedio de duración de las hormonas varia de una a otra y pude oscilar entre segundos y días.

Velocidad y ritmo de secreción.-en general la secreción de las hormonas nos es un proceso uniforme y sostenido frecuentemente responde a los estímulos del ambiente o del medio interno.

Especificidad.- una de las propiedades más notables de las hormonas es su gran especificidad de acción, una hormona determinada solo actúa sobre la células que constituyen su blanco, objetivo o diana.

MÉTODOS DE DETERMINACIÓN DE HORMONAS

Es de mucho interés la determinación de la cantidad de hormonas en una muestra de plasma u otro medio biológico. Con ese propósito se han diseñado muchos

métodos. A continuación se hará una breve referencia a distintos tipos de técnicas disponibles.

- Ensayo biológico: se hace actuar la preparación cuyo contenido de hormona se desea determinar sobre un organismo intacto(in vivo) o sobre órganos aislados o cultivos de células vivas(in vitro)

- Ensayo químico: se utilizan las técnicas corrientes de aislamiento y purificación, tales como cromatografía, electroforesis, extracción fraccionada con diferentes solventes. Posterior determinación de la hormona mediante métodos químicos específicos.

- Radioinmunoensayo: este tipo de ensayo se basa en la competencia entre la hormona presente en una muestra y la misma hormona marcada con un radioisótopo. Por fijarse a sitios de unión en una proteína especifica. El radioinmunoensayo es muy específico la proteína fijadora puede unir hormonas desnaturalizada o fragmentos de moléculas sin actividad biológicas. Esto es una limitación del método Propiedades generales de las hormonas-actividad: las hormonas actúan en concentraciones muy pequeñas; una ínfima cantidad es capaz de generar respuestas notablemente intensas. En este sentido, se semejan a los catalizadores biológicos. - vida media: debido a su actividad biológica las hormonas deben ser degradadas y convertidas en productos inactivos, pues su acumulación en el organismo tienen efectos perniciosos - velocidad y ritmo de secreción en general la secreción de hormonas no es un proceso uniforme y sostenido frecuentemente responde a estímulos del ambiente o del medio interno. Por ejemplo: la secreción de insulina es promovida por incremento en la concentración de glucosa en la sangre.

- especificidad: una de las propiedades más notables de las hermanas es su gran especificidad de acción. Esta especificidad indica la existencia de un mecanismo por el cual la hormona reconoce a sus células efectoras y las distingue de las demás.

GLÁNDULAS DE SECRECIÓN INTERNA Y ÓRGANOS Y ÓRGANOS PRODUCTORES DE HORMONAS

Las principales glándulas de secreción interna se observan en la figura y las principales hormonas que se secretan son:G. Pineal: secreta la melatonina hormona que interviene en las respuestas del animal ante los cambios diarios de luz.Hipotálamo-Hipófisis: complejo glandular ubicado en la base del encéfalo que secreta unas 18 hormonas, las cuales regulan las actividades de crecimiento, reproductoras, metabólicas, conductuales, conservacionistas y de integración con el sistema nervioso. Este complejo se considera como el director de orquesta del sistema endocrino.Tiroides y Paratiroides: ubicados en el cuello, regulan importantes funciones metabólicas y el balance del calcio y el fósforo a través de las hormonas tiroxina, calcitonina y parathormona.Páncreas endocrino: ubicada en la cavidad abdominal, mantiene el balance homeostático de la glucosa, a través de las hormonas insulina y glucagónSuprerrenales: ubicadas en el polo anterior del riñón, interviene en las reacciones de alarma o estrés del organismo, en el metabolismo y el mantenimiento del equilibrio interno del sodio y potasio a través de las hormonas adrenalina, cortisol y aldosterona.Ovarios y Cuerpo Lúteo: ubicados en la cavidad pelviana, regulan las funciones reproductoras cíclicas y conductuales del celo y la gestación, definen las características de las hembras y promueven la funcionalidad de las G. mamarias, secretan los estrógenos, progesterona, la relaxina y otras.Útero: interviene en el control de la actividad cíclica del ovario a través de las prostaglandinas.

Testículos: ubicados externamente en la región inguinal en el interior del escroto, determinan las características del macho y definen su conducta y actividad reproductivas, su principal hormona es la testosterona. Este conjunto de glándulas, está presente en los machos y hembras de las distintas especies de animales domesticados por el hombre y junto al sistema nervioso constituyen dos importantes sistemas de coordinación que integran las funciones de organismo animal.