Relaciones Energticas 1 FOTOSNTESIS Y SUS EFECTOS RESPIRACIN

Relaciones Energéticas 1 FOTOSÍNTESIS Y SUS EFECTOS RESPIRACIÓN CELULAR ENZIMAS DIGESTIÓN NIVELES TRÓFICOS

Enzimas 2 �Proteínas con estructura tridimensional (terciaria) �Son catalizadores: Agentes químicos que modifican la velocidad de las reacciones sin consumirse en éstas � El H 2 O 2 se descompone con gran lentitud en H 2 O + O 2 � Una molécula de catalasa descompone 5, 000 de moléculas de H 2 O 2/ min �Las células regulan las reacciones químicas con enzimas

Enzimas 3 La mayoría de reacciones metabólicas son reversibles y una enzima puede catalizar la reacción en las dos direcciones La dirección/reacción que domina depende de: [ ] de reactantes y productos

Enzimas 4 Los nombres de la mayor parte de las enzimas terminan con el sufijo asa � Otras conservan nombres tradicionales lisozima (lisis = disolver) � en lágrimas, saliva, y moco � degrada pared celular de bacterias pepsina � enzima digestiva que degrada proteínas � secretada por el estómago tripsina � enzima digestiva que degrada proteínas � secretada en el páncreas

Estructura de la Enzima 5 �Son altamente ESPECÍFICAS � Sitio Activo región especifica de la enzima donde se adhiere el sustrato � El sustrato encaja como una llave a una cerradura

Estructura de la Enzima 6 �Cofactor Componente no proteico necesario en algunas enzimas para realizar la catálisis Tipos: � Cofactor inorgánico (Iones metálicos) � Moléculas orgánicas (Coenzimas)

Tipos de Cofactor 7 Ión metálico Coenzima (molécula orgánica) � La mayoría de �Derivadas de vitaminas oligoelementos (cantidades mínimas) �hierro �zinc �cobre �manganeso �Pueden estar unidos covalentemente a la enzima Ej: FAD+ �Pueden estar unidos débilmente a la enzima Ej: NADP+ NAD +

Mecanismo de Acción Enzimática 8

Mecanismo de Acción Enzimática 9

Mecanismo de Acción Enzimática 10 1. Se forma un complejo: enzima-sustrato o sustratos. 2. Se une la coenzima a este complejo. 3. Los restos de los aminoácidos que configuran el centro activo catalizan el proceso. Para ello debilitan los enlaces necesarios para que la reacción química se lleve a cabo a baja temperatura y no se necesite una elevada energía de activación. 4. 5. Los productos de la reacción se separan del centro activo y la enzima se recupera intacta para nuevas catálisis. Las coenzimas colaboran en el proceso; bien aportando energía (ATP), electrones (NADH/NADPH) o en otras funciones relacionadas con la catálisis enzimática productos sustrato Enzima inactiva Centro activo Coenzima

Factores que afectan el funcionamiento de la Enzima 11 �p. H Tienen un p. H óptimo � 5 -8 (humanos) Cuando el medio se torna muy ácido o básico, las enzimas se desnaturalizan Pepsina: p. H óptimo → p. H 2 Tripsina (páncreas): p. H ligeramente básico

Factores que afectan el funcionamiento de la Enzima 12 �Temperatura: Bajas: inactivación Temperatura óptima cercana a la corporal 35 - 40 o C (humanos) � movimiento molecular aumenta, reacción más rápida � Altas: ? ? ?

PROBLEMA 13 �¿Los organismos poiquilotermos (ej. Iguanas) pueden tener fiebre? �¿La fiebre es ocasionada por la bacteria, o es un mecanismo de defensa del cuerpo?

Factores que afectan el funcionamiento de la Enzima 14 Presencia de Activadores Presencia de Inhibidores �Grupos fosfato que �Disminuyen la activan enzima actividad enzimática al interactuar con Sitio activo Sitio alostérico (alejado del sitio activo) �Puede ser reversible o irreversible

1 1. Estimulo (ej, golpe) activa a una enzima que degrada fosfolípidos de la membrana 2. Se libera el ácido araquidónico y una enzima lo convierte en moléculas que provocan inflamación 3 3. El uso de antiinflamatorios (aspirina) inhibe a la enzima y la inflamación disminuye 15 2

Inhibición Reversible 16 Competitiva No Competitiva � Estructura del inhibidor similar a la del sustrato diferente a la del sustrato

Inhibición Irreversible 17 � Inhibidor se combina con un grupo funcional de la enzima, la desactiva o destruye en forma permanente �Ejemplos: Metales pesados : mercurio y plomo Gases nerviosos (afectan a la colinesterasa) Citocromooxidasa (respiración celular): cianuro Diversos insecticidas y medicamentos Venenos de serpientes