BQ Manolo

En relación a la eficiencia enzimática de una ruta metabólica: En condiciones idóneas, la velocidad máxima de una reacción enzimática está condicionada a la velocidad de difusión del sustrato. La asociación enzimática no permite una buena forma de control de la actividad enzimática ya que el cambio de conformación que produce la unión de un ligando-modulador a uno cualquiera de los enzimas se puede ver dificultado por la asociación de este con los demás enzimas del complejo. En una ruta metabólica, en la que están implicadas enzimas diferentes, la velocidad o el rendimiento de la ruta puede aumentar cuando los E son semejantes en cuanto a su estructura y afinidad por el sustrato. La velocidad o el rendimiento de una ruta metabólica puede aumentar cuando los enzimas implicados se encuentran físicamente cercanos unos a otros. La cadena respiratoria mitocondrial representa un excelente ejemplo de anclaje enzimático a la membrana lipídica, pero esto hace que disminuya la eficiencia de los enzimas implicados debido a que no pueden difundir libremente para encontrar su sustrato.

Con respecto a la regulación de la cantidad de enzimas: Las chaperonas no están implicadas en la degradación proteica. La homeostasis proteica adecuada es crucial para la función celular y las alteraciones en la proteostasis están asociadas con diversas enfermedades, incluidos trastornos neurodegenerativos, cáncer y enfermedades metabólicas. En condiciones normales, la cantidad total de proteínas en las células es constante porque la tasa de síntesis de proteínas es suficiente para reemplazar la proteína degradada. La ligasa de ubiquitina es una de las 3 enzimas de ubiquitinación de proteínas más importante para el reciclaje de las mismas. No es tan importante para controlar un proceso/reacción bioquímica.

En relación con la vida media de enzimas y la degradación proteica: El proteosoma es un organelo en la célula. La ubiquitina sirve para etiquetar proteínas para su degradación en el proteosoma y este hecho permite controlar enzimas y rutas metabólicas. La ubiquitina nunca se recicla a nivel proteosoma. Las proteínas se etiquetan o marcan con un grupo metilo para su degradación en el proteosoma. Las proteínas se etiquetan o marcan con ubiquitina para aumentar la vida media de las mismas.

En relación con la degradación intracelular de las proteínas: El proteosoma no requiere energía para degradar proteínas. Las proteínas de vida media corta son sustrato del UPS (sistema ubiquitina-proteosoma). Se refiere a una proteólisis parcial de una proteína. La ubiquitina/proteosoma y la autofagia son los dos sistemas principales implicados en la degradación de proteínas.

En relación a la compartimentación celular: Es un problema para el control de la actividad enzimática, ya que obliga a duplicar los enzimas y un mayor gasto energético. Necesita de la existencia de complejos transportadores y lanzaderas (específicas de los sustratos y productos participantes en las rutas bioquímicas compartimentadas), que pueden ser controlados por cambios de conformación mediante unión (covalente o no) de ligandos. Obliga a la existencia de mecanismos de paso de sustratos y productos a través de membranas mediante la existencia de poros o agujeros inespecíficos en los orgánulos celulares. Es rara y solamente se da en el caso de necesidad celular, debido a que los complejos transportadores y lanzaderas son difíciles de controlar. No permite controlar la actividad de enzimas y rutas metabólicas.

En relación a la actividad de las enzimas digestivas y de las de coagulación sanguínea: Un zimógeno puede almacenarse solo por corto tiempo. La desactivación de una enzima activada por corte proteolítico necesita de la acción de un inhibidor alostérico. La función de un zimógeno es favorecer el daño autocatalítico de componentes celulares. La ruptura proteolítica de un proenzima hace que el centro activo se conforme correctamente. La actividad de la tripsina permite una activación en cascada de zimógenos tipo proteasas.

En relación a las enzimas un zimógeno: Es una enzima que sólamente puede actuar siempre con un sustrato. Es un precursor de una enzima, que requiere ATP para activarse y, por tanto, puede activarse fuera de la célula. Es un precursor de un enzima que se activa por corte proteolítico de forma reversible. Es un precursor de una enzima que tienen actividad antigénica. Es un precursor de un enzima que se activa por corte proteolítico de forma irreversible.

En relación a la regulación de la glucógeno fosforilasa. La proteina quinasa A se activa por la unión de efectores alostéricos como el cGMPc (Guanosina monofosfato cíclica) sintetizados por la enzima adenilato ciclasa en respuesta a hormonas. La glucógeno fosforilasa del músculo, a diferencia de su correspondiente del hígado, aumenta su actividad en respuesta a altas concentraciones de AMP, que actúa como efector alostérico. La glucógeno fosforilasa del hígado se activa mediante fosforilación mediada por la fosforilasa quinasa, que previamente ha sido activada por la proteina quinasa A. La proteina quinasa A es un enzima octamérico, con 4 subunidades reguladoras y 4 catalíticas. La glucógeno fosforilasa del hígado, a diferencia de la correspondiente del músculo, aumenta su actividad en respuesta a altas concentraciones de glucosa, que actúa como efector lostérico.

Las cascadas de activaciones enzimáticas: Sólo se dan en enzimas monoméricas. Amplifican el efecto de la señal percibida por las enzimas/proteínas pero no son sensibles (y, por tanto, no permiten controlar rutas metabólicas importantes) a pequeños cambios en la concentración de metabolitos en la célula. Sólo se dan en el exterior celular. Sólo se dan en enzimas multiméricas. Están dotadas de un enorme potencial de amplificación, ya que el efecto de la señal inicial percibida es incrementado en función del número de ciclos enzimáticos.

Sobre la inhibición por retroalimentación: A veces se requieren varios productos para la inhibición de la retroalimentación. Se da, pero no tiene importancia fisiológica. No requiere energía para que se produzca. Sólo puede lograrse mediante productos de la misma vía por la que se forman. Implica productos que se unen al sitio activo para prevenir la actividad enzimática.

En relación a los mecanismos de control de la actividad enzimática. Las enzimas pueden ser controladas mediante proteínas quinasas capaces de fosforilar resíduos de serina, treonina y tirosina presentes en las mismas y pueden ser fosforiladas en varios resíduos al mismo tiempo. La acetilación/desacetilación son mejores mecanismos de control que la fosforilación/desfosforilación. Puede haber mecanismos de ADP-ribosilación. La fosforilación/desfosforilación es un mecanismo eficaz para regular la actividad de enzimas, pero no la función biológica de otras proteínas. La AMP-ribosilación es una modificación postraduccional que utilizan células para modificar las proteínas, principalmente enzimas.

En relación al control de la actividad enzimática: La cooperatividad se da tanto en enzimas como en proteínas multiméricas. Para que se produzca efecto de cooperatividad se necesita energía en forma de ATP. El alosterismo supone un umbral de activación enzimática, pasado el cual pequeños cambios en la concentración de sustrato o efectores producen grandes cambios en la actividad del enzima. Alosterismo no es sinónimo de cooperatividad. La cooperatividad es cuando la unión de un ligando a una subunidad (protómero) del enzima multimérico cambia la conformación del mismo y este cambio de conformación es transmitido a todos los protómeros.

En relación a las enzimas reguladoras. Cuando una enzima alostérica cambios su conformación permite que se regule de manera covalente. Una enzima solo puede responder a un tipo de regulación (o alostérico, o por unión covalente de ligando). Siempre necesitan de enzimas auxiliares que modifiquen y desmodifiquen su estructura para controlar su actividad. La unión de un ligando o modulador a un enzima de manera covalente siempre necesita de energía en forma de ATP, a diferencia de las enzimas alostéricas. Suelen ser monoméricas.

Los enzimas se pueden regular mediante: Unión covalente y reversible de moléculas ligandos a sitios diferentes del sitio catalítico del enzima, que no provocan cambios de conformación. Cambios de conformación debidos a unión de ligandos de forma covalente y reversible a residuos de aminoácidos de la superficie enzimática. Cambios de conformación, por unión no covalente e irreversible de moléculas ligandos a sitios diferentes al sitio alostérico y al catalítico del enzima. Unión covalente e irreversible de moléculas ligandos a sitios diferentes del sitio catalítico del enzima, provocando cambios de conformación. Unión covalente y reversible de moléculas ligandos a sitios alostéricos, diferentes del sitio catalítico del enzima, que provocan cambios de conformación.

Los enzimas alostéricos: Suelen ser monoméricas, aunque pueden ser multiméricas. Pueden presentar cooperatividad positiva y negativa. Suelen ser multiméricas, aunque pueden ser monoméricas. Si son multiméricas no siempre poseen el sitio alostérico en la misma subunidad que el catalítico. Si son multiméricas siempre poseen el sitio alostérico en diferente subunidad que el sitio catalítico.

Los enzimas alostéricos se regulan mediante: Unión no covalente, reversible, de moléculas ligandos al sitio catalítico del enzima. Unión no covalente, reversible, de moléculas ligandos a sitios específicos distintos del sitio catalítico del E. Unión covalente, reversible, de moléculas ligandos a sitios diferentes, denominados alostéricos, del sitio catalítico del enzima. Unión no covalente, irreversible, de moléculas ligandos a sitios diferentes, denominados alostéricos, del sitio catalítico del enzima. Cambios de conformación, debidos a unión de ligandos a sitios alostéricos que pueden estar presentes en subunidades diferentes a la que contiene el sitio catalítico.

En una vía metabólica, las reacciones limitantes están catalizadas por enzimas. De gran complejidad estructural, que pueden ajustar su actividad mediante cambios conformacionales tras la unión reversible de moléculas. "Reguladoras" cuya actividad no depende de señales moleculares que responden a los cambios del medio que les rodea, sino a ligando/efectores. Cuyo control determina el funcionamiento de toda la secuencia de reacciones de una vía metabólica. Que no cambian su actividad en respuesta a condiciones de estrés celular, lo que permite mantener un equilibrio metabólico. Que siempre determinan la velocidad de reacción por una retroinhibición tipo compleja.

Con respecto a las enzimas reguladores. Nunca están posicionados en un punto de ramificación del proceso (ruta bioquimica). En un proceso enzimático de dos pasos (ruta bioquímica), serían responsables de la velocidad general de eseproceso. Están posicionados en puntos claves en un proceso (ruta bioquímica) de varios pasos. Solo se encuentran en la mitocondria. Se pueden regular por modificación covalente.

En relación a las enzimas, las triadad catalíticas son: Una forma de unión del sustrato al enzima en 3 puntos, que acelera la catálisis. Pueden ser Aspártico -Histidina-Serina de forma que el residuo de Serina actúa como un nucleófilo potente. Tres residuos de aminoácidos del centro activo que ayudan al enzima a realizar la catálisis siguiendo un mecanismo de catálisis covalente y ácido-base. Tres residuos de aminoácidos del centro alostérico que ayudan al enzima a realizar la catálisis siguiendo un mecanismo de catálisis covalente y por aproximación. Una forma de unión del sustrato al enzima en 3 puntos, que impide la catálisis.

Los compuestos análogos al sustrato en estado de transición de una enzima: Son inhibidores muy potentes de la actividad enzimática. Son inhibidores irreversibles de la catálisis. Se utilizan para fabricar anticuerpos inhibidores. Son extraordinarios inhibidores temporales de la actividad enzimática. Se parecen al sustrato y por ello pueden ser catalizadores muy eficaces.

Un inhibidor acompetitivo, sobre unan reacción enzimática. Disminuye la Vax y disminuye la Km. Aumenta la Vmax y la Km. Disminuye la Vmax y aumenta la Km. Disminuye la Vmax. Aumenta la Vmax y disminuye la Km.

Una reacción enzimática puede inhibirse de forma no competitiva, si el inhibidor (I): Se une a la enzima cuando esta está unida al sustrato. Solo se une a la enzima cuando está unida al sustrato. Se une a la enzima cuando está libre de sustrato. Compite con el sustrato por el lugar diferente al centro activo del enzima. Se une a la enzima en un lugar diferente al sitio de unión del sustrato.

Para comparar 2 enzimas (catalíticamente hablando) es mejor: Usar el criterio Kcat. Usar el criterio Km. Usar el criterio Kcat x Km. Usar el criterio Kcat x Km. Usar el criterio Kcat y luego comparar sus Km.

En relación a la actividad enzimática. Es independiente del ph, pero sí depende de la temperatura. Aumenta al desnaturalizarse la proteína. Disminuye siempreal disminuir la temperatura y aumenta. Depende del tamaño de la enzima. Es dependiente de la temperatura y el ph.

En relación con la especificidad Enzima-Sustrato. Intervienen regiones del enzima denominadas "bolsillos hidrofobicos" y otros tipos de interacción que discriminan sustratos y orientan el sustrato paravla catálisis. Las enzimas presentan diferente grado de especificidad por diferentes sustratos. Un sustrato tan sólo puede serlo de una enzima. Una enzima solamente puede actuar con un sustrato. La estereoespecificidad significa que las esterasas actúan sobre el enlace éster.

Si una enzima (A) tiene un valor Km menor que otra (B). Ambas enzimas pueden diferir en sus velocidades máximas de catálisis. La enzima (A) es más eficiente que la (B), catalíticamente hablando. Ambas enzimas difieren necesariamente en sus velocidades máximas de catálisis. La enzima (A) tiene una mayor probabilidad de catalizar la reacción de forma más rápida que la (B). La enzima (A) tendría, en principio, una mayor estabilidad del complejo ES que la (B).

En relación a las constantes cinéticas de una enzima: La Km es una agrupación de constantes que representa la estabilidad del complejo ES y es característica de cada E. La Vmax es la máxima velocidad de catálisis que puede alcanzar una enzima a una concentración dada de enzima saturada por su sustrato. El valor de Km es dependiente de la concentración de sustrato y del enzima. Cuantitativamente, Km representa la concentración de sustrato requerida para que la velocidad de reacción sea el 10% de la Vmax. La Km es el valor de la concentración de sustrato a la cual la velocidad de la reacción es la mitad de la Vmax.

La catálisis enzimática: Se produce como consecuencia de cambios de conformación del sustrato y de la enzima, por contacto mutuo. La unión con su sustrato provoca un cambio de conformación en el enzima que hace que este se adapte fielmente a la estructura original del sustrato, según la hipótesis de Daniel Koshland. Los enlaces con el sustrato son normalmente tipo salino, van der Wall, electrostáticos. Se produce por cambio de velocidad de Gibbs del complejo ES. Utiliza la energía proveniente de las interacciones que pueden realizar las cadenas laterales de determinados aminoácidos de superficie externa del enzima con el sustrato.

El excelente papel catalítico de una enzima se debe a que en la reacción catalizada respecto a la no catalizada hay una disminución en el cambio de: Entalpía. Energía libre de Gibbs. Energía de activación. Constante de Michaelis. Constante de equilibrio de la reacción.

Los enzimas: Permiten catalizar reacciones endergónicas (en reacciones acopladas). Aumentan la velocidad de la reacción catalizada sin alterar el equilibrio de la misma. Invierten el incremento de la energía libre de Gibbs de la reacción, haciéndolo negativo. Alteran el equilibrio de la reacción catalizada generando uno nuevo con mayor cantidad de producto. Distorsionan el incremento de energía libre de Gibbs de la reacción, catalizando el producto gracias a esta distorsión.

Con respecto a una reacción enzimática: El ΔG de una reacción sólo depende de la energía libre de los productos (estado final) menos la de los reactantes (estado inicial). El ΔG de una reacción proporciona información importante sobre la velocidad de la reacción. Puede tener lugar espontáneamente si el ΔGº´ es positivo pero su ΔG es negativo. El ΔG de una reacción es independiente del camino (o mecanismo molecular) de la transformación del compuesto en producto. Puede tener lugar espontáneamente si el ΔGº´ (en condiciones estándar) es negativo.

En relación a los cofactores: Un mismo cofactor puede ser utilizado por diferentes enzimas. Hay enzimas que pueden usar dos cofactores distintos, uno para cada sustrato a catalizar. Cada enzima tiene su cofactor específico. Se modifican temporalmente durante la reacción. Son grupos prostéticos unidos débilmente a la molécula enzimática.

Los cofactores: Pueden ser derivados de vitaminas. No pueden ser metales, pero sí iones salinos. Son factores incompletos que necesitan una modificación posterior para ser biológicamente útiles. Son cosustratos si se unen débilmente a la enzima. Se unen a la enzima y forman el holoenzima activo.

Las apoenzimas: Son enzimas sin su cosustrato. Son enzimas sin su coenzima. Poseen actividad enzimática limitada. Son zimógenos sin su cofactor. Son coenzimas sin su enzima.

Las enzimas: Pueden ser RNAs. Pueden tener una fracción no proteínica en la molécula. Siempre son proteínas. Pueden ser macromoléculas de lípidos. Pueden tener metales y Ca++ en la molécula.

La actividad catalítica de las enzimas: Difícilmente se altera al alterarse la conformación espacial de la enzima. A ella pueden contribuir resíduos de aminoácidos alejados en la secuencia aminoacídica primaria. A ella pueden contribuir resíduos de aminoácidos cercanos en la secuencia aminoacídica primaria. No viene determinada por la secuencia de aminoácidos, pero sí por la estructura espacial de la molécula. Es un lugar específico denominado sitio o hendidura alostérica.