Enzim alosteric

Metabolisme

És el conjunt de reaccions químiques que es produeixen a l'interior de les cèl·lules i que condueixen a obtenir matèria per céixer i energia per dur a terme les 3 funcions vitals(nutr., reprod. I relació)
. L'E es guarda en els enllaços químics de les substàncies de reserva energètica, o, si es necessita, es transforma. Es poden distingir dos tipus de vies metabòliqües: ·Una de degradació de matèria orgànica(catabolisme) i una altra de construcció de matèria orgànica(anabolisme). ·Catabolisme:
Transformació de molècules complexes en altres de més senzilles, procés en el qual es s'allibera E, que s'emmagatzema als enllaços fosfat d'una molècula anomenada adinosinatrifosfat(ATP). ·

Anabolisme:

la síntesi de molècules orgàniques complexes a partir d'altres biomolècules més senzilles, per a la qual cosa es necessita subministrar E, proporcionada pels enllaços fosfat de l'ATP. Les molècules d'ATP poden procedir de les reaccions catabòliqües, de la fotosíntesi(llum)
o de la quimiosíntesi(R.Químiques)
.

Adenosinatrifosfat(ATP):

És un nucleòtid de gran importància en el metabolisme, pot actuar de molècula energètica. És capaç d'emmagatzemar o cedir E amb molta facilitat. Quan s'hidrolitza, es trenca el darrer enllaç esterfosfòric(desfosforilació) i es produeix ADP(adenosinadifosfat)
E=7,3Kcal/mol. Síntesi d'ATP es pot fer de dues maneres: ·

Fosforilació al nivell de substrat:

Síntesi d'ATP gràcies a l'E que s'allibera d'una biomolècula quan es trenca algun dels seus enllaços rics en E.

Enzims encarregats->quinases. ·Fosforilació oxidativa

Síntesi d'ATP per mitjà d'uns enzims especials ATP-sintetases.(midó i glicogen aporten 4Kcal/g, triacilglicèrids 9Kcal/g, ATP 0,014Kcal/g.

Tipus de met:

Segons la font de Carboni hi ha dos tipus de met. ·Quan la font és CO2 atmosfèric, es parla de metabolisme autòtrof. ·Si la font és la mateixa metèria orgànica (metà, glucosa, greixos, etc.) es parla de met. Heteròtrof.

Biocatalitzadors i hormones:

El control bioquímic es realitza amb unes substàncies que permeten les reaccions, són els biocatalitzadors i els enzims. Les hormones són unes molècules secretades per determinades glàndules que actuen com a missatgers químics específicament sobre determinades cèl·lules, i així regulen el met. Intern.

L'activ. Dels biocat

: Subst. Químiques, desprenen Ecalorífica: anomenades R.Exergòniques. L'E lliure total de les subst. Reaccionants(reactius) és superior a l'E lliure de les subst. Produïdes(producte). ·

E lliure

L'E que té un sistema per poder realitzar un treball i depèn de l'E continguda en els enllaços interns de les molècules i del grau de desordre d'aquestes molècules.

Els enzims

Són els biocatalitzadors, és a dir, els catalitzadors de les R.Biològiques. Excepte els ribozoms, tots els enzims són proteïnes globulars, solubles en aigua, que es difonen bé ens els medis interns, i que poden actuar d'una manera intracel·lular, a l'interior de la cèl·lula, o extracel·lular. Els ribozoms són uns RNA capaços de catalitzar uns alatres RNA, als quals treuen o afegeixen nucleòtids, sense consumir-se ells mateixos. Els enzims compleixen les dues característiques de tots els catalitzadors:
·Són substàncies que acceleren molt la reacció. ·No es consumeixen durant la reacció.

-Característiques

·Són molt específics. ·Sempre actuen a la T ambient. ·Són molt actius. Augments de la velocitat, molt superior als catalitzadors no biològics. ·Tenen un pes molecular molt elevat.

Hi ha dos tipus d'enzims

·Els enzims estrictament proteics, poden estar constituïts per una o més cadenes polipeptídiques. Els holoenzims, constituïts per una fracció polipeptídica(apoenzim) i per una fracció no polipeptídica(cofactor).
Cofactors inorgànics són els ions metàl·lics.
Cofactors orgànics s'anomenen coenzims, ATP, NAD^+, NADP^+.

Centre actiu de l'enzim

La regió de l'enzim que s'uneix al substrat rep el nom de centre actiu. Centres actius amb les característiques següents: ·Una part molt petita del volum total de l'enzim. ·Estructura tridimensional en forma de cavitat que facilita que els substrat hi encaixi. ·Formats per aminoàcids. ·Els radicals d'alguns d'aquests aminoàcids presenten una afinitat química pel substrat, per això l'atrauen i hi estableixen enllaços febles. En la cadena polipeptídica d'un enzim es poden distingir tres tipus d'aminoàcids:

·Estructurals

Són els que no estableixen enllaços químics amb el substrat.

·De fixació

Són els que estableixen enllaços febles amb els substrat i el fixen.

·Catalitzadors

Són els que estableixen enllaços, febles o forts(covalents), amb el substrat, i provoquen la ruptura d'algun dels seus enllaços. (tots dos últims es troben al centre actiu).

Especificitat dels enzims:

S'origina una altra especificitat entre l'enzim i el substrat.

Diversos graus: ·Absoluta

L'enzim tan sols actua sobre un substrat. ·

De grup

L'enzim reconeix un grup de molècules determinat. ·

De classe

No depèn del tipus de molècula, sinó del tipus d'enllaç.

La cinètica de l'activitat enzimàtica

Si s'augmenta la concentració de substrat es produeix un augment de la velocitat de R.. Si es va augmentant la concentració del substrat, arriba un moment en què la velocitat de R. Deixa de créixer, s'arriba a la velocitat máxima(Vmàx). ·

Saturació de l'enzim:

totes les molècules d'enzim ja estàn ocupades per molècules del substrat.

Factors que afecten l'activitat enzimàtica:

La velocitat de R. Depèn d'altres factors com ara la T, el pH i la presència d'inhibidors. ·

A) Infl. De la T

Si se subministra a una R. Enzimàtica E calorífica, les molècules augmenten la mobilitat i, per tant, el nombre de trobades moleculars; augmenta la velocitat a què es forma el producte. Si la T augmenta més, es produeix la desnaturalització, la pèrdua de la seva estructura terciària.

·b)Infl. Del pH

Els enzims presenten dos valors límit de pH entre els quals són eficaços.

·c)Inhibidors

Són substàncies que disminueixen l'activitat d'un enzim o bé li impedeixen completament actuar.

Hi ha dos tipus-> Irreversible o enverinament de l'enzim

Es fixa permanentment al centre actiu de l'enzim, n'altera l'estructura i l'inutilitza. ·

Reversible

No s'inutilitza el centre actiu, sinó que tan sols se n'impedeix temporalment el funcionament.

Dues modalitats: -Competitiva

Es produeix quan la molècula de l'inhibidor és similar al substrat i competeix amb aquest en fixar-se al centre actiu.

-No competitiva:

la que produeix quan l'inhibidor es fixa al complez enzim-substrat i n'impedeix la separació dels productes, o bé s'uneix a l'enzim i impedeix l'accés del substat al centre actiu.

Els enzims al·lostèrics

Són els que poden adoptar dues formes estables diferents. Una és la conf. Activa de l'enzim, i l'altra, la conf. Inactiva. A més del centre actiu, tenen almenys un altre lloc, anomenat centre regulador, que es pot unir a una substància determinada, anomenada lligand. El canvi de conf. En l'enzim, s'anomena transició al·lostèrica.

Regulació de les vies metabòliqües:

La cèl·lula pot regular que es doni o no una via metabòlica de dues formes. Una és augmentant o disminuint la síntesi dels enzims que intervenen. Una altra manera és regulant l'activitat dels enzims.

·Regulació per retroinhibició o inhibició feed back:

és la que dóna quan la conf. Inicial de l'enzim és l'activa. ·

Regulació per inducció enzimàtica

És la que es dóna quan la conf. Inicial de l'enzim és la inactiva.

La disposició espacial dels enzims: ·Compartimentació-

Consisteix a separar amb membranes els llocs on es duen a terme les vies metabòliqües que no es vol que es relacionin.

·Complex multienzimàtic

És l'associació de diversos enzims que actuen succesivament en una via.

·Inclusió a les membranes

Alguns enzims i alguns complexos multienzimàtics estan englobats ordenadament a les membranes, de manera que es facilita la uníó entre els successius productes i els successius enzims

. Ex: cadena respiratòria

Els coenzims

És un cofactor orgànic que s'uneix a un apoenzim(part proteica) amb enllaços febles durant el procés catalític. Són transportadors de grups químics. Molts coenzims són vitamines. Es poden distingir dos tipus de coenzims, els d'oxidació i reducció i els de transferència.

·Ço. D'oxidació i reducció:

Són els que transporten protons(H^+) i els electrons(e^-). Oxidació és la pèrdua d'electrons i reducció n'és el guany. (NAD^+), (FAD).

Ço. De transferència

Els que transporten radicals. (ATP), (CoA-SH).

Les vitamines:

Són glúcids o lípids sencills, en general, els animals no poden sintetitzar o ho fan en una quantitat insuficient, i per això les han d'ingerir en la dieta. Flora bacteriana és la que aporta les vitamines. ·

Vit. Liposolubles:

Naturalesa lipídica, solubles en dissolvents orgànics. En els animals es troben en el teixit adipós.
Vit.A-> recepció visual. Dèficit->afavoreix aparicions d'infeccions dels epitelis i de transtorns visuals. ·
Vit.D-> regula l'absorció del Ca. ·
Vit.E-> antioxidant. ·
Vit.K-> coopera en els processos de coagulaciño de la sang. ·

Vit. Hiposolubles

Solubles en aigua, es difonen molt bé per la sang. Vit. Del complex B i la Vit.C.
Les diferents Vit.B actuen en moltes vies metabòliqües i en la form. De glòbuls vermells.
La Vit.C intervé en la síntesi del colagen.

Nomenclatura i classificació dels enzims: ·Oxidoreductases

Catalitzen R.D'oxidació o reducció del substrat. Els més importants són els oxidases i les deshidrogenases. Les hidrogensases separen els àtoms d'H del substrat. Oxidases oxiden els substrat quan n'accepten els e^-. ·

Transferases-

Transfereixen radicals d'un substrat a un altre sense que en cap moment aquests radicals quedin lliures.

·Hidrolases

Trenquen enllaços amb l'addicció d'una molècula d'aigua.

·Liases

Separen grups sense intervenció d'aigua, i originen enllaços dobles

. ·Isomerases

Catalitzen R. D'isomerització, de canvi de posició d'algun grup d'una part a una altra de la mateixa molècula.

·Lligases o sintetases

Catalitzen la uníó de molècules o grups amb l'energia proporcionada per la desfosforilació d'ATP