Temas 24 Y 25 bioquimica PDF

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CARLOS...

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TEMAS 24 Y 25. MECANISMOS MOLECULARES DE REGULACIÓN ENZIMÁTICA. La regulación de la actividad enzimática consiste en controlar a las enzimas. En la regulación influyen: -

Las necesidades fisiológicas. El estado de desarrollo. Las condiciones ambientales.

Tipos de regulación: -

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Regulación temporal. Las enzimas se activan en un determinado momento. Para ello, se utilizan enzimas inducibles. Regulación espacial. Se utilizan isoenzimas, ya que en cada órgano hay un tipo de enzima ligeramente distinta. Además, se recurre a la compartimentalización ya que la célula hace una serie de rutas que se realizan en diferentes sitios. Ventajas:  Las enzimas están donde se realiza la ruta.  Desvía productos a otros compartimentos favoreciendo seguir la dirección de sustrato a productos. Regulación cuantitativa. Controla si se forma o se rompe mucha o poca enzima. Se controla la biodisponibilidad y el tiempo de vida medio. La biodisponibilidad es la cantidad de enzima que disponemos para trabajar. El tiempo de vida medio determina el tiempo que se necesita para perder la mitad de cualquier molécula. Regulación funcional. Controla rápidamente a la enzima. Encontramos la regulación alostérica y la regulación por modificación covalente.

REGULACIÓN DE LAS RUTAS METABÓLICAS. Encontramos: -

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Control a nivel de sustrato. El producto inmediato controla su propia reacción. La clave está en que, aunque el controlador es el producto, controla a su vez la cantidad de sustrato que se gasta. Control por retroinhibición. Es una ruta con muchos pasos. El último producto controla al primer paso de la ruta. Ventaja: minimiza a los intermediarios ya que estos pueden ser peligrosos.

REGULACIÓN ALOSTÉRICA. Las enzimas alostéricas deben seguir una serie de normas: -

La cinética de las enzimas alostéricas no es una cinética de Michaelis-Menten, debido presentan cooperatividad. Su cinética se conoce como sigmoidea. Las enzimas alostéricas presentan cooperatividad porque tienen:  Varios sitios de unión para sustratos.  Varias subunidades o dominios dentro de una misma enzima. Cada una con un sitio de unión.  Son proteínas multiméricas, presentan estructura cuaternaria. Cada una de las cadenas tiene su propio centro activo. 1

La cooperatividad positiva se da cuando la enzima favorece la unión del sustrato, y la cooperación negativa se da cuando la enzima dificulta la unión del sustrato. -

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El regulador alostérico se va a unir a un sitio del centro activo. Este sitio se llama sitio alostérico o sitio de regulación alostérica. Los reguladores alostéricos pueden ser:  Positivos o potenciadores.  Negativos o inhibidores. El cambio de actividad en la enzima se debe a un cambio conformacional por el modulador alostérico.

La característica clave de las curvas sigmoideas, es que, en la gráfica, hay una determinada franja de sustrato donde aumenta demasiado rápido. Esta gráfica suele coincidir con los niveles fisiológicos. De tal manera que la enzima se regula prácticamente ella sola. Si se modifica la actividad, el cambio es muy drástico. Las enzimas alostéricas trabajan poco o mucho según el activador o inhibidor al que se una. Hay dos tipos de moduladores: -

Aquellos que favorecen pasar a la otra forma. A su vez son negativos o positivos. Aquellos que bloquean una determinada forma. A su vez pueden ser positivos o negativos.

REGULACIÓN POR MODIFICACIÓN COVALENTE REVERSIBLE. Son reversibles porque los enlaces covalentes son factibles de romper. Ejemplo: quinasas y fosfatasas. Las quinasas fosforilan aminoácidos que tienen grupos -OH con ayuda de nucleótidos Trifosfato, generalmente ATP. Al romper el -OH de los aminoácidos, se pueden formar interacciones carga-carga y puentes de hidrógeno. Se produce, además, un cambio conformacional. Al final, la proteína tiene una forma distinta, que afecta a la función. En cambio, la fosfatasa desforforila. Esta reacción es reversible ya que se puede fosforilar y desfosforilar. Este mecanismo de modificación covalente está relacionado, sobre todo, como respuesta a hormonas. Ejemplo: glucógeno fosforilasa. La glucógeno fosforilasa rompe glucógeno para formar glucosa. En el hígado, provoca la activación de la insulina y el glucagón.

REGULACIÓN POR MODIFICACIÓN COVALENTE IRREVERSIBE. Son irreversibles ya que los enlaces covalentes no se pueden deshacer. Los zimógenos son enzimas que se sintetizan con aminoácidos de más para que sean inactivos.

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Estas enzimas son muy potentes, sobre todo las hidrolíticas. Se forman inactivas, y en condiciones muy controladas, se activan. La gran mayoría son formadas por el bazo y el páncreas, y se activan en el intestino. Algunas de estas proteínas formadas por el páncreas son tripsinógeno, quimotripsina, proelastasa y procarboxipeptidasa. Ejemplo: tripsinógeno. En el tripsinógeno hay aspártico, que tiene carga negativa. Cuando estos aspárticos se rompen, permite recolocar a la enzima y que esta sea activa. Son irreversibles porque es imposible volver a formar el enlace peptídico. Únicamente se pueden recuperar algunos aminoácidos y formar proteínas nuevas.

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