Quina diferència hi ha entre la unitat (U) i el katal (kat) en l'activitat enzimàtica?

La unitat (U) és la quantitat d'enzim que transforma un micromol de substrat per minut. El katal (kat) és la quantitat de mols de substrat transformats per segon.

Quin enzim s'utilitza per detectar l'infart agut de miocardi?

La creatina-cinasa, concretament la isoenzim CK-MB del miocardi, és útil per detectar l'infart agut de miocardi a partir de les 6 hores. També la LDH-1 i la LDH-2 són indicadors d'IAM.

Per a què s'utilitza l'amilasa en el diagnòstic clínic?

L'amilasa s'utilitza per diagnosticar la pancreatitis aguda. Es secreta principalment pel pàncrees i les glàndules salivars.

Activitat enzimàtica i enzims diagnòstics en bioquímica clínica

Resumen

El document explica què és l'activitat enzimàtica i com es mesura, amb les unitats UI i katal. Repassa els principals enzims d'interès diagnòstic (CK, LDH, AST, ALT, ALP, GGT i amilasa), amb la seva localització i utilitat clínica, i els factors que modulen la cinètica enzimàtica, els models d'interacció enzim-substrat i la classificació general dels enzims.

Puntos clave

Una unitat (U) és la quantitat d'enzim que transforma un micromol de substrat per minut; el katal equival a mols de substrat transformats per segon.
La creatina-cinasa (CK) té tres isoenzims: CK-BB (cervell), CK-MB (miocardi) i CK-MM (múscul estriat); la CK-MB s'usa per detectar l'infart agut de miocardi a partir de les 6 hores.
La LDH és tetramèrica, formada per subunitats H (cor) i M (múscul), i té cinc isoenzims; LDH-1 i LDH-2 són indicadors d'IAM.
AST i ALT són indicadors de malalties hepàtiques; el quocient AST/ALT s'utilitza per valorar la cirrosi.
La amilasa és un indicador diagnòstic de la pancreatitis aguda i hidrolitza enllaços 1,4-α-D-glucosídics dels polisacàrids.
Segons el model clau-pany (Fischer) la unió és rígida; segons el model de l'ajust induït (Koshland) l'enzim és flexible i s'adapta al substrat.

Resumen generado con IA a partir del documento. Ponte a prueba

Concepte i mesura de l'activitat enzimàtica

L'activitat enzimàtica fa referència a la capacitat catalítica d'un enzim:

Unitat (U): quantitat d'enzim que catalitza la transformació d'un micromol (μmol) de substrat per minut.
Katal (kat): mols de substrat transformats per segon (mol/s).
Activitat específica: concentració d'activitat per volum (unitats d'enzim/L o U/L).
Mesurament de l'activitat enzimàtica: cinètica d'ordre zero i amb comportament lineal.

Principals enzims d'interès diagnòstic

Creatina-cinasa (CK)

És un enzim de localització citoplasmàtica format per dues subunitats.

Reacció: ATP + creatina → ADP + fosfocreatina.
Localització: múscul estriat, múscul llis, cervell, úter i aparell digestiu.
Isoenzims:
- CK-BB: cervell.
- CK-MB: miocardi.
- CK-MM: múscul estriat.
Utilitat diagnòstica: detecció de l'infart agut de miocardi (IAM) a partir de les 6 hores.

Lactat-deshidrogenasa (LDH)

Enzim citoplasmàtic tetramèric compost per 4 subunitats de 2 tipus: H (cor) i M (múscul).

Reacció: Lactat + NAD⁺ → piruvat + NADH + H⁺.
Localització: ronyons, miocardi, fetge, pulmons i eritròcits.
Isoenzims:
- LDH-1 (HHHH) i LDH-2 (HHHM): miocardi, ronyons i eritròcits (indicadors d'IAM).
- LDH-3 (HHMM): pulmó i pàncrees.
- LDH-4 (HMMM) i LDH-5 (MMMM): fetge i múscul esquelètic.
Utilitat diagnòstica: malalties hemolítiques, així com diagnòstic i pronòstic de tumors de cèl·lules germinals.

Aspartat-aminotransferasa (AST / GOT)

Reacció: L-aspartat + 2-oxoglutarat → oxalacetat + L-glutamat.
Localització: citosol i mitocondris de les cèl·lules del cor, fetge, múscul esquelètic, ronyons, mucosa gàstrica, testicles i eritròcits.
Utilitat diagnòstica: malalties hepàtiques (seguiment durant 3-6 mesos en hepatitis; quocient AST/ALT per valorar cirrosi).

Alanina-aminotransferasa (ALT / GPT)

Reacció: L-alanina + 2-oxoglutarat → piruvat + L-glutamat.
Localització: citosol de cèl·lules hepàtiques, ronyons, miocardi, múscul esquelètic, pàncrees, melsa, pulmons i eritròcits.
Utilitat diagnòstica: patologies hepàtiques específiques.

Fosfatasa alcalina (ALP)

Reacció: monoèster ortofosfòric + H₂O → alcohol + ortofosfat (pH òptim ~9).
Localització: placenta, mucosa ileal, túbuls renals, osteoblasts, hepatòcits i cèl·lules dels conductes biliars.
Isoenzims (4 formes): intestinal, placentària, de cèl·lules germinals i inespecífica (òssia/hepàtica/renal).
Utilitat diagnòstica: patologies hepatobiliars i òssies.

Gamma-glutamiltransferasa (GGT)

Reacció: 5-L-glutamil-pèptid + aminoàcid → pèptid + 5-L-glutamil-aminoàcid.
Localització: cèl·lules dels túbuls renals, fetge, pàncrees i intestí.
Utilitat diagnòstica: malalties hepatobiliars i monitorització de l'alcoholisme.

Amilasa

Secreció: pàncrees i glàndules salivars (funció exocrina / relació endocrina).
Tipus principals: amilasa salival (ptialina) i amilasa pancreàtica.
Funció catalítica: hidròlisi d'enllaços 1,4-α-D-glucosídics en polisacàrids.
Utilitat diagnòstica: diagnòstic de la pancreatitis aguda.

Factors moduladors i cinètica enzimàtica

Diversos factors condicionen la velocitat de la reacció enzimàtica:

Factors ambientals i concentracions: pH, temperatura, concentració de substrat [S] i concentració d'enzim [E].
Inhibidors: competitius i no competitius.
Cofactors: ions inorgànics i coenzims. Quan s'uneixen estretament formen el grup prostètic; l'enzim complet actiu rep el nom d'holoenzim.

Models d'interacció enzim-substrat

Model clau-pany (Fischer): complementarietat geomètrica rígida entre centre actiu i substrat.
Model de l'ajust induït (Koshland): l'enzim és una estructura flexible que s'adapta al substrat en produir-se la unió.

Classificació general dels enzims

Oxidoreductases: catalitzen reaccions d'oxidació-reducció.
Transferases: transfereixen grups funcionals d'una molècula a una altra.
Hidrolases: catalitzen la ruptura d'enllaços mitjançant la incorporació d'aigua.
Liases: eliminen o afegeixen grups per formar dobles enllaços sense hidròlisi.
Isomerases: catalitzen reordenaments intramoleculars d'isòmers.
Ligases: uneixen dues molècules acoblant la reacció a la hidròlisi de nucleòsids trifosfat (com l'ATP).