Coenzimas y Cofactores Enzimticos ENZIMAS Y COENZIMAS La

Coenzimas y Cofactores Enzimáticos

ENZIMAS Y COENZIMAS La capacidad catalítica de los enzimas está limitada por las propiedades de los grupos funcionales de los aminoácidos del Centro Activo Acidos y Bases Nucleófilos Transferencia de H+ Transferencia de grupos Cuando los cambios químicos no pueden ser producidos por los resíduos de los aminoácidos, los enzimas actúan con la cooperación de pequeñas moléculas orgánicas o iones metálicos COFACTORES ENZIMATICOS O COENZIMAS

COFACTORES ENZIMATICOS Y COENZIMAS Cofactor enzimático: Componente no proteico que actúa coordinadamente con un enzima para catalizar una reacción bioquímica HOLOENZIMA = APOENZIMA+COFACTOR Molécula orgánica COENZIMA Ión metálico Unido por enlace covalente GRUPO PROSTETICO

GRUPOS FUNCIONALES DE COENZIMAS Acido Pantoténico Acido Lipóico Biocitina NAD/NADH+ Co Tiamina PP Cobalamina FMN/FMNH 2

CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS COENZIMAS 1. Bajo peso molecular, similar al de los sustratos metabólicos 2. Termoestables 3. Se encuentran a baja concentración en las células 4. Pueden ser compartidos por muchos enzimas diferentes 5. Pueden modificarse y no recuperarse en la misma reacción: Cosustratos 6. Son heterociclos o ciclos con electrones muy móviles 7. Poseen una extraordinaria reactividad 8. En su mayoría son de origen vitamínico

CLASIFICACION DE COENZIMAS 1. CRITERIO NUTRICIONAL: - Origen vitamínico - Origen no vitamínico 2. CRITERIO FUNCIONAL: - Coenzimas de transporte de grupos - Coenzimas de transporte de electrones 3. CRITERIO ENZIMOLOGICO: - Según el tipo de reacción en que participan

COENZIMAS Y VITAMINAS Vitaminas: Sustancias orgánicas presentes en los alimentos naturales, que no pueden ser sintetizadas significativamente por el organismo y que se requieren en pequeñas cantidades para el funcionamiento metabólico Vitaminas liposolubles Vitaminas hidrosolubles La mayor parte de coenzimas son formas modificadas de vitaminas hidrosolubles Avitaminosis o Enfermedades carenciales

COENZIMAS DE TRANSFERENCIA DE ELECTRONES ee-

COENZIMAS DE TRANSFERENCIA DE GRUPOS

CLASIFICACION DE COENZIMAS Coenzimas Vitaminicos Coenzimas No Vitaminicos Transferencia de Grupos Coenzima A- Acilo Derivados de Nucleótidos Biocitina - Carboxilo XTP - Fosforilo Tiamina Pirofosfato - Aldehído activo ATP - Adenilato Cobalamina - Alquilo UTP - Uridilato Tetrahidrofolato - Monocarbonados CDP - Aminoalcoholes y diacilgliceroles Transferencia de electrones XDP - Azúcares fosfato Nucleótidos de piridina: S-Adenosil-Metionina - Metilo NAD+/NADH; NADP+/NADPH Dihidrolipóico - Acilo Nucleótidos de flavina: Transferencia de electrones FMN/FMNH 2; FAD+/FADH 2 Coenzima Q (Ubiquinona) Derivados de azúcares: Tetrahidrobiopterina Ascorbato Metoxantina

CARACTERISTICAS Y FUNCIONES DE LOS PRINCIPALES COENZIMA VITAMINA REACCIONES METABOLISMO Coenzima A Acido Pantoténico Activación de acilos Transferencia de acilos b-oxidación Síntesis de ac. Grasos Descarboxilación de aminoácidos Biocitina Biotina (vit H) Fijación de CO 2/CO 3 HCarboxilación Carboxilasas: etapas iniciales de la gluconeogénesis y síntesis de ác. grasos Acido lipoico --- Transferencia simultánea de acilos y electrones Descarboxilación de a-cetoácidos Tiamina Pirofosfato Tiamina (vit B 1) Piridoxal Fosfato Piridoxal (vit B 6) 5´-desoxiadenosil Cobalamina (vit B 12) Tetrametil hidrofolato Acido fólico Transferencia de grupos C- Biosíntesis de purinas Inhibido por metotrexate NAD+/NADH Niacina (vit B 3) Transferencia de electrones Transferencia de 1 electrón Riboflavina (vit B 2) Transferencia de electrones Transferencia de 2 electrones Rotura de enlaces C-C Transaminaciones, a-descarboxilaciones, Racemizaciones Reordenamientos inter- FAD/FADH 2 Mutasas moleculares NADP+/NADPH FMN/FMNH 2 Transaminasas Glucógeno fosforilasa

COFACTORES METALICOS 1. Presentan elevada concentración de carga positiva 2. Poseen valencias dirigidas: interacción con varios ligandos 3. Pueden existir en dos o más estados de valencia 4. Los más importantes cofactores son los metales de transición Mn Co Fe Cu Zn Mo

COFACTORES METALICOS METAL Configuracion (Valencia) Número de coordinació n Estereoquímic a Ejemplo Mn (II) 3 d 5 4 Tetraedro Piruvato deshidrogenasa Fe (III) 3 d 5 4 6 Tetraedro Octaedro Coenzimas Fe-S Citocromos Co (III) 3 d 6 6 Octaedro Vitamina B 12 Cu (II) 3 d 9 4 Tetraedro Citocromos Zn (II) 3 d 10 4/5 Mo (V) 4 d 1 6/5 Tetraedro Bipiramide trigonal Octaedro Bipirámide trigonal Carboxipeptidasas Polimerasas Proteínas reguladoras Nitrogenasa