Cofactores en Bioquímica PDF

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Este resumen contiene apuntes revisados y ordenados de la clase, explicación y desarrollo de cada diapositiva del PPT brindado por nuestro catedrático, relacionado con el tema de Cofactores del cuerpo humano, enfocándose en los aspectos bioquímicos...

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COFACTORES

Un cofactor es un componente no proteico, termoestable y de baja masa molecular, necesario para la acción de una enzima. El cofactor se une a una estructura proteica, denominada apoenzima, y el complejo apoenzima-cofactor recibe el nombre de holoenzima. Aquellos cofactores que están covalentemente unidos a la apoenzima son denominados grupos prostéticos, ya sean orgánicos (coenzimas) o inorgánicos. Los cofactores son básicamente de dos tipos: Iones metálicos (inorgánicos) minerales Entre los cofactores metálicos son cationes, como Fe2+, Cu2+, K+, Mn2+, Mg2+, entre otros. Los iones metálicos puede actuar como:  Centro catalítico primario.  Grupo puente para reunir el sustrato y la enzima, formando un complejo de coordinación.  Agente estabilizante de la conformación de la proteína enzimática en su forma catalíticamente activa. Las enzimas que precisan de iones metálicos se llaman a veces metaloenzimas. moléculas orgánicas (Coenzimas) Vitaminas Las coenzimas, por lo general son vitaminas (vitaminas B, vitamina C, Vitamina D, por ejemplo), la deficiencia de las vitaminas dentro de un organismo, provoca la deficiencia en enzimas y por ende hay falta de reacciones indispensables.

Disulfiram

fármaco distribuido bajo las marcas comerciales Antabuse y Antabus. Previene el metabolismo de la dopamina a norepinefrina. En un metabolismo normal, el alcohol se metaboliza en el hígado por la enzima alcohol deshidrogenasa, la cual lo transforma en acetaldehído, el cual es procesado por el acetaldehído deshidrogenasa para dar ácido acético inocuo. El Disulfiram bloquea ésta última reacción, previniendo que se metabolice el acetaldehído y provocando por tanto que sus concentraciones plasmáticas aumenten de 5 a 10 veces. Ya que el acetaldehído es el responsable de la "resaca" alcohólica, el ingerir alcohol bajo los efectos del Disulfiram produce una rápida e intensa resaca.

De aquí viene un caso clínico . El etanol proviene del alcohol. Primero es el etanol deshidrogenasa, porque va a deshidrogenar el alcohol y se lo va a dar al NAD oxidado (NAD +). Entonces el etanol deshidrogenasa transforma el etanol en acetaldehído y el NAD + lo reduce. Luego hay otra enzima que se llama acetaldehído deshidrogenasa, se reduce otro NAD+ y se transforma en acetato. ¿Cuántos NAD + se reducen por el metabolismo del etanol? Dos. ¿Cuántas enzimas se necesitan? Dos: etanol deshidrogenasa y acetaldehído deshidrogenasa. El tipo de enzima es oxidorreducción, porque estamos utilizando NAD +. Cuando las personas toman bastante, al día siguiente tienen resaca, que es producida por el acetaldehído deshidrogenasa. Si tuviese una enzima que inhibiera el acetaldehído deshidrogenasa, se acumula el acetaldehído y aumentaría la sensación de resaca. Hay un fármaco que se le receta a la personas con alcoholismo crónico para inhibir la última enzima y para que el acetaldehído se acumule, se potencialice la resaca y haga que el paciente rechace el alcohol. ¿Por 3 moles de etanol, cuántos NAD + se reducen? 3. Muchos fármacos actúan compitiendo con un sustrato de una vía metabólica. INHIBIDOR DEL ACETALDEHÍDO DESHIDROGENASA: Disulfiram. Tipo de inhibición: Competitiva. El Disulfiram interfiere con la oxidación hepática de acetaldehído. Esto se debe a la capacidad del fármaco para competir con el NAD + para los sitios de unión en el aldehído-deshidrogenasa, enzima que metaboliza inicialmente el alcohol a acetaldehído.

.

El FAD está oxidado y se reduce, es una oxidorreductasa; para que éste se reduzca, hay un sustrato que se debe oxidar (liberar e-)

Aprender esta diapositiva de memoria.

Se llama metaloenzima porque necesita de un ion metálico para poder catalizar la reacción de hidratación de CO2 en ácido carbónico.

COENZIMAS DE FUNCIONALES

TRANSFERENCIA

DE

GRUPOS

COENZIMA A  (Coa) (Coash) transporta grupos carboxilo, notable por su papel en la biosíntesis y oxidación de ácidos grasos, así como en la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico, paso previo al Ciclo de Krebs. Su molécula consta de ácido pantoténico (Vitamina B5), ADP y cisteamina.

TIAMINA PIROFOSFATO  descarboxilación oxidativa de cetoácidos. PIR-DH es la transformación de piruvato a acetil CoA. El piruvato tiene 3 carbonos, el Acetil CoA tiene 2 carbonos. ¿Qué coenzima se necesita para que haya una descarboxilación? Tiamina. Fosfato de piridoxal  (plp) Transaminación BIOCITINA carboxilación LIPOAMIDAAcilación es la transferencia de una Acetil CoA, a través de la segunda enzima que es la dihidrolipoiltransacetilasa de la PIR-DH.

PIRUVATO

piruvato carboxilasa

3C

OXALACETATO 4C

Necesita de biocitina (Vit H)

Para que funcione el Ciclo de Krebs necesitas Acetil-CoA + oxalacetato  citrato. El Acetil-CoA proviene de la descarboxilación de la PIR-DH. ¿Ese oxalacetato de donde proviene? Proviene de una vía alterna que tiene el piruvato, que es la piruvato carboxilasa. Tomás Diez pregunta en los exámenes: La Piruvato carboxilasa (PC), ¿de qué coenzima necesita para poder carboxilar el piruvato? Necesita de BIOTINA. Vitamina H. Las carboxilasas necesitan de biotina.

EN EL EXAMEN COLOCA: La forma estructural del piruvato + bicarbonato + ATP = una molécula más grande (oxalacetato) y el ADP se desdobla en fósforo inorgánico (Pi). ¿Se acuerdan que la piruvato carboxilasa es un tipo de cinasa? Estás ligando. Estás carboxilando. Estás agrandando una molécula, entonces por lo general siempre colocan la molécula de piruvato aquí de forma lineal, se la tienen que saber. Entonces, cuando ves el piruvato en su estructura, bicarbonato, ATP y ves una molécula mucho más grande que es el oxalacetato entonces “La reacción que usted ve ahí, ¿qué coenzima necesita?” Estás viendo que aquí, para que haya carboxilación, necesitas de BIOTINA. Tú cuentas los carbonos aquí y hay 3 por ejemplo, acá hay cuatro. Siempre te colocan este ejemplo clásico de piruvato a oxalacetato.

REACCIÓN: Conversión de Piruvato a Oxalacetato (Carboxilación) ENZIMA: Piruvato Carboxilasa COENZIMA: Biocitina VITAMINA PRECURSORA: Biotina (Vitamina H) CLASIFICACIÓN Enzimática: Ligasa REACCIÓN: (Transaminación) ENZIMA: Transaminasa COENZIMA: Fosfato de Piridoxal (PLP) VITAMINA PRECURSORA: B6 CLASIFICACIÓN Enzimática: Transferasa En el examen colocan una reacción con dos sustratos, uno con grupo amino y el otro que tenga un grupo carbonilo; entonces hay un cambio, el que tenía grupo amino tiene grupo carbonilo y el que tenía grupo

COMPLEJO PIRUVATO DESHIDROGENASA (PIR-DH) Es la

enzima que conecta la glucólisis con el Ciclo de Krebs. Transforma el producto final de la glucólisis en el

sustrato inicial del ciclo de Krebs que es el Acetil-CoA. Pero este es un complejo multienzimático, eso se refiere a la estructura quinaria de las proteínas. Las tres enzimas de la PIR-DH son:

1. PIRUVATO DH: Tiaminapirofosfato (TPP) 2. DIHIDROLIPOILTRANSACETILASA: Lipoamida (Lipoato) (ácido lipóico) y CoA

3. DIHIDROLIPOILDESHIDROGENASA (DH): NAD+ y FAD+ (OXIDADO)

Un paciente de 40 años de edad llega al hospital, su esposa relata que es alcohólico crónico y el doctor por sus conocimientos bioquímicos sabe que toda persona alcohólica crónica el cuerpo elimina/pierde tiamina pirofosfato. Diga cómo van a estar las concentraciones de:

Hidrogeniones en Sangre [ ] H+: el lactato es ácido y se desprotona al entrar en sangre. PH sanguíneo: disminuye, o sea, se vuelve ácido gracias a los protones que libera el lactato. Lactato: por tener deficiencia de tiamina pirofosfato, recuerda que la PIR-DH necesita de ella, la persona que es alcohólica está perdiendo TPP, entonces estás haciendo que la PIR-DH no funcione, si no funciona, no se transforma el piruvato a Acetil-CoA, entonces se acumula el piruvato y el piruvato se fermenta en lactato.

Actividad de la PIR-DH: disminuye porque no hay TPP y sin su cofactor este complejo enzimático no funciona. Este es un caso de acidosis láctica inducida por alcoholismo.

Paciente alcohólico llega al hospital, él se tomó un fármaco X, le inyectas Tiamina y no se recupera. ¿Por qué? El otro fármaco tiene que ver con el metabolismo del etanol. Una cosa es que el paciente sea alcohólico, pero el problema va a ser por intoxicación por inhibición del metabolismo del etanol o por deficiencia de tiamina, entonces si tú le inyectas tiamina y no se recupera significa entonces que el problema tiene que ver con el metabolismo del etanol. Una persona que tiene deficiencia de una enzima del complejo de la PIR-DH, diga cómo estarán los siguientes metabolitos:

Acetil-CoA:

el acetil-CoA disminuye porque el trabajo del complejo de la PIR-DH es precisamente

producir Acetil-CoA a partir del piruvato. Si la PIR-DH no funciona, se acumula el piruvato porque no se utiliza para convertirlo en CoA.

Piruvato: se acumula el piruvato porque no se utiliza en la PIR-DH porque no funciona el complejo. Lactato: al acumularse el piruvato se produce ácido láctico. PH:

se vuelve ácido el pH en la sangre porque al no funcionar el PIR-DH, el piruvato no se convierte en

Acetil-CoA sino que se acumula en lactato y el lactato al acumularse se va al torrente sanguíneo y se desprotona liberando Hidrógenos y los hidrógenos acidifican la sangre por tanto el pH disminuye.

CoASH:

aumenta porque no se está consumiendo en la PIR-DH. Porque si la PIR-DH no funciona, se acumula la CoA.

B E

D A

H

B A B

A...