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TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas 1.- LAS ENZIMAS 2.- LA REACCIÓN ENZIMÁTICA 3.- VITAMINAS ANTECEDENTES PAU: 2003 – Junio : concepto de enzima, reacción enzimática, factores que afectas a su actividad; 2005 – Septiembre : enzima, concepto, naturaleza química y características;     tipos de inhibición enzimática;     factores que afectan a la actividad enzimática; 2007 – Junio : enzimas, definición, actividad enzimática; 2008 – Junio : enzimas, propiedades que les permiten considerarse como catalizadores;   actividad enzimática, factores que influyen; 2009 – Septiembre : enzima, concepto, naturaleza química y características;     tipos de inhibición enzimática;   factores que afectan a la actividad enzimática; 2010 – Septiembre : enzima, concepto, naturaleza química;     tipos de inhibición competitiva y no competitiva;     actividad enzimática, factores que influyen y como le afectan;
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],1.- LAS ENZIMAS TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas E + S     ES     E + P
TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas Enzima (E) Sustratos (S) Enzima (E) Productos (P) Complejo ES E + S     ES     E + P
Variación de la energía Energía de activación  con la enzima Energía de activación  sin la enzima Energía de los productos Energía de los reactivos ,[object Object],[object Object],[object Object],Las enzimas y su comportamiento ENERGÍA DE ACTIVACIÓN  es la energía necesaria para comenzar la reacción.  A  mayor energía de activación , más difícil es alcanzar el estado activado y  menor es la velocidad de la reacción . ESTADO ACTIVADO o DE TRANSICIÓN  es el estado energético de las moléculas a partir del cual la reacción ocurre fácilmente. El calor ayuda a las reacciones (porque aumenta la E cinética  de las partículas), pero en los seres vivos no puede aumentar mucho la temperatura, por lo que las enzimas permiten que tengan lugar reacciones con un menor aporte energético. TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas Energía  Progreso de la reacción
La  ENERGÍA DE ACTIVACIÓN  es la cantidad de Energía necesaria para que se inicie la reacción TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas
Las enzimas actúan como un catalizador: ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Son   proteínas  globulares que  catalizan de forma específica ciertas reacciones bioquímicas  uniéndose al metabolito que van a transformar ,[object Object],[object Object],[object Object],TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas
HOLOENZIMAS HOLOPROTEÍNAS APOENZIMA COFACTOR Cationes metálicos Zn +2 , Ca +2 , Fe +2 , Mg +2 Moléculas orgánicas Coenzimas (NAD + , FAD + …)  Grupo prostético (grupo hemo) unión fuerte a la apoenzima unión débil a la apoenzima TIPOS Muchas  coenzimas  son sintetizadas a partir de ciertas  vitaminas APOENZIMA (parte proteica) COFACTOR (parte NO proteica) TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas ,[object Object],Grupo proteico Grupo no proteico
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas ,[object Object],Ejemplo:  ATP-D-glucosa fosfotransferasa    E.C.2.7.1.1 CLASE transferasa SUBCLASE fosfotransferasa SUBSUBCLASE o SUBDIVISIÓN Fosfotransferasa con un OH aceptor CÓDIGO ESPECÍFICO La D-glucosa acepta un fosfato
Influencia del pH y la temperatura en la actividad enzimática Pepsina Tripsina Cada enzima actúa a un pH óptimo, dentro de la célula suele ser 7. Los cambios de pH  alteran la estructura terciaria  y por tanto, la actividad de la enzima. Al llegar al valor límite: desnaturalización Cada enzima tiene una temperatura óptima para actuar, a la cual su rendimiento es máximo. Las variaciones de temperatura provocan  cambios en la estructura terciaria  o cuaternaria, alterando la actividad del enzima. La temperatura crítica suele estar entre 50-60ºC aunque las bacterias termófilas soportan hasta 90 ºC. pH óptimo pH óptimo TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas Tª óptima
E + S    ES    E + P ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],enzima sustrato Complejo enzima-sustrato enzima producto TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas 2.- LA REACCIÓN ENZIMÁTICA
Especificidad enzimática MODELO DE LLAVE-CERRADURA MODELO DE ACOPLAMIENTO INDUCIDO ,[object Object],[object Object],[object Object],TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas Enzima Sustrato Enzima Sustrato Complejo enzima- sustrato
Inhibición de la actividad enzimática Enzima Los sustratos no pueden unirse al centro activo ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas Sustrato  Inhibidor Sustrato Inhibidor unido a la enzima
Inhibición de la actividad enzimática ,[object Object],[object Object],[object Object],Ejemplos: La  penicilina  se une al centro activo de una enzima encargada de sintetizar la PC de bacterias    la enzima se inhibe    la PC no se forma y la bacteria muere. Los  gases neurotóxicos  utilizados en la 1ª GM inhibían una enzima que participa en la transmisión del impulso nervioso a los músculos (acetilcolinesterasa), produciendo parálisis y muerte. TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas E + s  ES  E + P + I EI  no habrá reacción
[object Object],[object Object],[object Object],Inhibición de la actividad enzimática TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas ,[object Object],[object Object],[object Object],E + s  ES  E + P + I EI
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Inhibición de la actividad enzimática TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas
Modelo de inhibición alostérica Los sustratos no pueden unirse al centro activo ,[object Object],[object Object],[object Object],TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas Ligando Centro regulador Sustrato Sustrato Centros activos modificados Ligando unido al centro regulador Enzima
Tipos de moduladores en la inhibición alostérica Modulador negativo Reactivo Productos Modulador positivo Reactivo Productos V reacción [S] Modulador positivo Modulador negativo Sin modulador No hay reacción Hay reacción A B C D E 1 E 2 E 3 TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas Centro regulador Centro activo Inhibidor negativo
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas Cinética de las reacciones enzimáticas E + S    ES    E + P A  [E] cte V max  = velocidad máxima K M  = ½ V max  = constante de Michaelis
[object Object],[object Object],Cinética de las reacciones enzimáticas TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas ENZIMA Nº RECAMBIO ADN polimerasa (sintetiza ADN en la replicación) 1,5 Quimotripsina (del páncreas, polipéptidos  dipéptidos) 1·10 2 Anhidrasa carbónica (combina H 2 O+CO 2  para eliminarlo a la sangre) 1·10 6 Catalasa (en peroxisomas, H 2 O 2  H 2 O) 4·10 7
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Su ausencia produce  enfermedades carenciales , son la manifestación de diversos trastornos metabólicos   :    Avitaminosis : ausencia total de una o varias vitaminas    Hipovitaminosis : presencia insuficiente de cierta vitamina    Hipervitaminosis : exceso de vitaminas, suele producirse con las liposolubles. TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas 3.- LAS VITAMINAS
[object Object],TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas Vitaminas hidrosolubles Suelen actuar como coenzimas o  precursores de coenzimas Vitaminas liposolubles Solubles en disolventes no polares.  Son lípidos insaponificables. C  su carencia produce  escorbuto : encías sangrantes, pérdida de dientes y hemorragias en capilares. Leche, cítricos y hortalizas. B 1 su carencia produce  beriberi : degeneración neuronal, afecciones cardiacas y musculares. Cereales, legumbres, levaduras y bacterias. B 2  su carencia produce dermatitis, agrietamiento de labios y lengua, fotofobia. Hígado, queso, leche, huevos, vegetales de hoja verde. B 3  su carencia produce  pelagra : demencia, diarreas y dermatitis. Carnes, pescado, queso, leche y vegetales. A  su carencia provoca problemas en la visión nocturna, desecación epitelial y problemas de crecimiento. Hortalizas, hígado, bacalao y huevos. D  su carencia produce  raquitismo . Hígado, bacalao y yema de huevo. E  su carencia acelera la degradación de los ácidos grasos, deteriorando las membranas celulares y facilitando el envejecimiento celular. Aceites vegetales y semillas de cereales. K  su carencia produce problemas en la coagulación sanquínea. Hortalizas, hígado, bacalao y huevos.
ACTIVIDADES DEL TEMA: 8 – 9 – 11 – 12 – 27  (págs. 190 y 191) TEMA 11:  Enzimas y Vitaminas

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T11 - Enzimas

  • 1. TEMA 11: Enzimas y Vitaminas 1.- LAS ENZIMAS 2.- LA REACCIÓN ENZIMÁTICA 3.- VITAMINAS ANTECEDENTES PAU: 2003 – Junio : concepto de enzima, reacción enzimática, factores que afectas a su actividad; 2005 – Septiembre : enzima, concepto, naturaleza química y características; tipos de inhibición enzimática; factores que afectan a la actividad enzimática; 2007 – Junio : enzimas, definición, actividad enzimática; 2008 – Junio : enzimas, propiedades que les permiten considerarse como catalizadores; actividad enzimática, factores que influyen; 2009 – Septiembre : enzima, concepto, naturaleza química y características; tipos de inhibición enzimática; factores que afectan a la actividad enzimática; 2010 – Septiembre : enzima, concepto, naturaleza química; tipos de inhibición competitiva y no competitiva; actividad enzimática, factores que influyen y como le afectan;
  • 2.
  • 3. TEMA 11: Enzimas y Vitaminas Enzima (E) Sustratos (S) Enzima (E) Productos (P) Complejo ES E + S  ES  E + P
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  • 5. La ENERGÍA DE ACTIVACIÓN es la cantidad de Energía necesaria para que se inicie la reacción TEMA 11: Enzimas y Vitaminas
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  • 10. Influencia del pH y la temperatura en la actividad enzimática Pepsina Tripsina Cada enzima actúa a un pH óptimo, dentro de la célula suele ser 7. Los cambios de pH alteran la estructura terciaria y por tanto, la actividad de la enzima. Al llegar al valor límite: desnaturalización Cada enzima tiene una temperatura óptima para actuar, a la cual su rendimiento es máximo. Las variaciones de temperatura provocan cambios en la estructura terciaria o cuaternaria, alterando la actividad del enzima. La temperatura crítica suele estar entre 50-60ºC aunque las bacterias termófilas soportan hasta 90 ºC. pH óptimo pH óptimo TEMA 11: Enzimas y Vitaminas Tª óptima
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  • 18. Tipos de moduladores en la inhibición alostérica Modulador negativo Reactivo Productos Modulador positivo Reactivo Productos V reacción [S] Modulador positivo Modulador negativo Sin modulador No hay reacción Hay reacción A B C D E 1 E 2 E 3 TEMA 11: Enzimas y Vitaminas Centro regulador Centro activo Inhibidor negativo
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  • 23. ACTIVIDADES DEL TEMA: 8 – 9 – 11 – 12 – 27 (págs. 190 y 191) TEMA 11: Enzimas y Vitaminas