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Si se duplica la concentración de enzima La velocidad de la reacción se duplica

Si una enzima actúa sobre dos sustratos: S1 y S2 (Km= 0,1M y Km 10 -2 M respectivamente, cuando ambos sustratos se encuentran en la misma concentración ¿Cual sería el sustrato preferencial para la enzima?.

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Si se duplica la concentración de enzima La velocidad de la reacción se duplica

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Presentation Transcript

  1. Si una enzima actúa sobre dos sustratos: S1 y S2 (Km= 0,1M y Km 10-2 M respectivamente, cuando ambos sustratos se encuentran en la misma concentración ¿Cual sería el sustrato preferencial para la enzima?

  2. Una enzima con Vmáx. de 2,0 mmoles/min es inhibida no competitivamente. De acuerdo a sus conocimientos sobre Inhibición no competitiva ¿Cuál de los dos ítems podría ser verdadero?La Vmáx. alcanzada en estas condiciones es de : a) 2,5 mmoles/min b) 1,5 mmoles/min

  3. La enzima fosfofructoquinasa, principal enzima reguladora de la vía glicolítica, presenta moduladores positivos y negativos. De acuerdo a lo estudiado sobre regulación enzimática ¿Cómo clasificaría a esta enzima?

  4. Una forma de regular la actividad de una enzima es por unión covalente de grupos fosfatos. En este caso se trata de: • Regulación por retroinhibición • Regulación covalente

  5. La variación del pH cambia la actividad de la enzima porque:a) Cambia la carga del centro activo y del sustratob) Cambia la carga solamente del centro activoc) Cambia la carga solamente del sustrato Si se duplica la concentración de enzima La velocidad de la reacción se duplica Aumenta la afinidad de E por S

  6. BOLILLA 3 Cadena respiratoria. Ubicación celular. Componentes de la cadena respiratoria. Función. Fosforilación oxidativa: Síntesis de ATP. Acción de Inhibidores: Desacoplantes, inhibidores de la fosforilación, inhibición del transporte electrónico. Control respiratorio. Sistema microsómico: Metabolismo de xenobiótico

  7. SOL O2 HETEROTROFOS AUTOTROFOS FOTOSINTETICOS CO2

  8. Hidratos de carbono GLUCOSA Lípidos ACIDOS GRASOS OXIDACION NADH Proteínas AMINOACIDOS FADH2 O2 ATP Compuestos con uniones ricas en energía

  9. OXIDACION-REDUCCION O2 + e- OXIDACION - - H O2 - REDUCCION e- + H +

  10. 1.- Transferencia de 1 e-: Fe +++ Fe++ 2.- Transferencia de un átomo de hidrógeno (H+ + e-): AH2 + B A + BH2 4.- Transferencia de e- desde un reductor orgánico al oxígeno: R-CH3 + ½ O2 RCH2-OH DISTINTAS FORMAS EN QUE SE TRANSFIEREN ELECTRONES EN LA CELULA 3.- Transferencia de un ion Hidruro (:H-) AH2 + NAD+ → A + NADH + H+

  11. 2 Na + Cl2 2 NaCl 2 Na 2 Na+ + 2 e- Cl2 + 2 e- 2 Cl- POTENCIAL DE REDUCCION • POTENCIAL DE REDUCCION DE UN ELEMENTO, ION O COMPUESTO ES SU TENDENCIA A GANAR ELECTRONES FRENTE A OTRO ELEMENTO, ION O COMPUESTO GRUPO Oxidación Reducción

  12. CUPLA REDOX • La forma oxidada y reducida en cada hemireacción constituyen un par o cupla redox Na+/Na , Cl/Cl- (Sentido de la reducción) E´o :Se determinan en comparación con el potencial de hidrógeno Signo positivo (+) : par redox con mayor tendencia que el hidrógeno a sufrir reducción Signo negativo (-): par redox con menor tendencia que el hidrógeno a sufrir reducción

  13. Potenciales de reducción estándar 2 H+ + 2 e- → H2 -0.42 V NAD+ + H+ + 2 e- → NADH -0.32 V S + 2 H+ + 2 e- → H2S -0.23 V FAD + 2 H+ + 2 e- → FADH2 -0.22 V Acetaldehído + 2 H+ + 2 e- → etanol -0.20 V Piruvato + 2 H+ + 2 e- → lactato -0.19 V Cu+ → Cu2+ + e- -0.16 V Citocromo b (Fe3+) + e- → citocromo b (Fe2+) + 0.075 V Citocromo c1 (Fe3+) + e- → citocromo c1 (Fe2+) + 0.22 V Citocromo c (Fe3+) + e- → citocromo c (Fe2+) + 0.235 V Citocromo a (Fe3+) + e- → citocromo a (Fe2+) + 0.29 V Fe3+ + e- → Fe2+ + 0.77 V ½ O2 + 2 H+ + 2 e- → H2O + 0.82 V

  14. ½ O2 + 2 H+ + 2 e- H2O NAD+ + 2 H+ + 2 e- NADH + H+ OXIDACIONES BIOLOGICAS E´o = + 0,82 voltios E´o = - 0,32 voltios DE´o = + 0,82 – (- 0,32) DG = - n F DE’o = - 2 . 23,062 . 1,14 = - 52,58 kcal/mol

  15. Representación esquemática de una oxidación biológica A (OX) BH2 (RED) Sustrato H2 C (OX) H2O AH2 (RED) B (OX) CH2 (RED) Sox ½ O2 E E E E O2 S Escala de Potencial de reducción

  16. CADENA DE TRANSPORTE ELECTRONICO (CTE) • Los componentes de la CTE se encuentran en la membrana mitocondrial interna. • Reciben equivalentes de reducción de NADH y FADH2 producidos en la matriz. • Se encuentran ordenados en orden creciente de sus potenciales de reducción. • El aceptor final de electrones es el oxígeno.

  17. Memb.externa Memb.interna Matriz C. de Krebs Memb.interna Crestas mitoc. Espacio intermemb. Destino de los equivalentes de reducción

  18. OXIDORREDUCTASAS (DESHIDROGENASAS) • Deshidrogenasas ligadas a NAD ó nicotinamídicas • Deshidrogenasas ligadas a FAD ó flavínicas H- AH2 + NAD+ A + NADH + H+ e- + H+ AH2 + FAD (FMN) A + FADH2 (FMNH2)

  19. COMPONENTES DE LA CADENA DE TRANSPORTE ELECTRONICO • FLAVOPROTEINAS: FMN ó FAD: Transportan 2 e- y 2 H+ • PROTEINAS FERROSULFURADAS: transportan e- (Fe+++ Fe++) • COENZIMA Q ó UBIQUINONA: Quinona isoprenoide no proteica.Transporta 1 e- y libera 2 H+ a la matriz. • CITOCROMOS b, c, c1, a, a3: Proteínas que contienen un grupohemo. Transportan 1 e-

  20. Componentes de la Cadena de transporte electrónico Complejo enzimáticoGrupos prostéticos Complejo I (NADH deshidrogenasa) FMN, FeS Complejo II(succinato deshidrogenasa) FAD,FeS Complejo III (citocromo bc1) Hemo, FeS Citocromo c Hemo Complejo IV (citocromo oxidasa) Hemo, Cu

  21. e- NAD+ III Fe Fe Fe-S Fe FAD Coenzima Q NADH FMN I II Fe-S Fe-S Fe Fe/Cu IV Fe/Cu O2 Fumarato Complejo II SUCCINATO DESHIDROGENASA Complejo II SUCCINATO DESHIDROGENASA Succinato Cit.c Complejo I NAD UBIQUINONA REDUCTASA Complejo I NAD UBIQUINONA REDUCTASA Complejo I NAD UBIQUINONA REDUCTASA Complejo I NAD UBIQUINONA REDUCTASA Cit.b /Centro Fe-S/ Cit c1 Cit.a Cit a3 Complejo III CITOCROMO C –COENZIMA Q OXIDO REDUCTASA Complejo III CITOCROMO C –COENZIMA Q OXIDO REDUCTASA Complejo III CITOCROMO C –COENZIMA Q OXIDO REDUCTASA Complejo III CITOCROMO C –COENZIMA Q OXIDO REDUCTASA Complejo IV CITOCROMO OXIDASA Complejo IV CITOCROMO OXIDASA Complejo IV CITOCROMO OXIDASA

  22. CICLO DE KREBS Reacciones que proveen de NADH a la cadena respiratoria • Piruvato deshidrogenasa • Isocitrato deshidrogenasa • Malato deshidrogenasa • a-cetoglutarato deshidrogenasa CR Sustrato + NAD+ Producto + NADH + H

  23. REACCIONES DEL COMPLEJO I NADH + H+ NAD+ + 2 e- + H+ (Eo= - 0,32 V) FMN + 2 e- + 2 H+ FMNH2 (Eo= - 0,22 V) NADH + H+ + FMN → FMNH2 + NAD+

  24. Camino de los equivalentes de reducción en el Complejo I

  25. COMPLEJO II • Succinato-coenzima Q oxidorreductasa • Coenzima: FAD • Proteínas ferrosulfuradas • Transfiere equivalentes de reducción desde succinato a la coenzima Q Succinato + E-FAD Fumarato + E-FADH2 E-FADH2 + Prot-Fe+++ E-FAD + Prot-Fe++ Prot-Fe++ + CoQ Prot-Fe+++ + CoQH2

  26. Deshidrogenasas que entregan electrones a la Ubiquinona • Acil-CoA deshidrogenasa • Glicerol-3-fosfato deshidrogenasa FADH2 ETFP CoQ ETFP-ubiquinona oxidorreductasa FADH2 CoQ

  27. Ordenamiento de los Componentes de la Cadena Respiratoria Piruvato Malato Isocitrato 3-P-Glicerol 3-P-Glicerol 3-P-Glicerol 3-P-Glicerol 3-P-Glicerol 3-P-Glicerol 3-P-Glicerol Acil-CoA FAD NADH-UBQ reductasa FMN (Fe-S) Cit a Cit a3 2 Cu Cit b (Fe-S) Cit c1 CoQ Cit c IV O2 I III FAD II a-cetoglutarato Glutamato 3-OH-AcilCoa SUCCINATO b-OH-Butirato

  28. Complejo IV Complejo III CAMINO DE LOS ELECTRONES desde el COMPLEJO III al O2 ½ O2 + H+ CoQH2 Fe+++ Fe++ Fe+++ Fe++ Fe+++ Fe++ Cit. b566 Cit. b562 Cit. c1 Cit. c Cit. a.a3 Fe-S CoQ H2O Fe++ Fe+++ Fe++ Fe+++ Fe++ Fe+++

  29. HIDRÓLISIS DE UNA UNION DE ALTA ENERGIA CADENA RESPIRATORIA MECANISMOS DE SINTESIS DE ATP • FOSFORILACION A NIVEL DE SUSTRATO • FOSFORILACION OXIDATIVA O2

  30. O C O – PO3 C H2 C-O-PO3 H2 1,3-Bisfosfoglicerato DG o’= - 49,3 kJ/mol װ ו ו CH2 C – O – PO3 COO- Fosfoenolpiruvato DGo’ = - 61,9 kJ/mol װ ו ו CH3 O C - SCoA Acetil-CoA DGo’ = - 32,2 kJ/mol ו װ ו O CH2 -O – P – NH – C –N – CH3 O- NH2 Fosfocreatina DGo’ = - 43,0 kJ/mol װ ו ו װ

  31. Adenosina Trifosfato (ATP) Moléculas de alta energía: ATP, GTP, 1,3 difosfogliceratop, Fosfoenolpiruvato, Acetil-CoA, Creatina fosfato.

  32. O O O -O-P-O-P-O -P-O-Ribosa-Adenina O- O- O- Mg MgATP2- װ װ װ ו ו ו ו ו 3- O O P O O AMP + PPi 2 Pi ו ו ו ו Energía de Hidrólisis de los Compuestos de elevada Energía • ATP DGo’= - 30,5 kj/mol DGp= - 50-65 kJ/mol Activación de Acidos grasos Polimerización de ARN ó ADN (desioxi) Activación de Aminoácidos Quimioluminiscencia

  33. ESPACIO INTERMEMBRANA MATRIZ SINTESIS DE ATP TEORIA QUIMIOSMOTICA

  34. TRANSLOCACION DE PROTONES Y SINTESIS DE ATP

  35. POSTULADOS DE LA TEORIA QUIMIOSMOTICA • Membrana mitocondrial impermeable a protones • Expulsion de H+ durante el transporte de electrones • Formación de un gradiente electroquímico (H+ y cargas positivas) • El pasaje de los H+ a través de Fo activan la ATP sintasa • NAD+ y ferrosulfoproteínas • Flavoproteína y citocromo b • Coerzima Q y citocromos c y a-a3

  36. ADP ATP Pi Citosol Membrana mitocondrial interna Mitocondria ADP ATP Pi Esquema translocasa ADP-ATP y transportador de Pi.

  37. INHIBIDORES • Inhibidores del transporte electrónico Inhiben solamente el transporte de e- • Inhibidores de la fosforilación Inhiben la síntesis de ATP , indirectamente eel transporte de e- • Desacoplantes Impiden la síntesis de ATP pero no inhiben el transporte de electrones • Inhibidores de la translocasa Inhiben la entrada de ADP y la salida de ATP desde la mitocondria

  38. NADH FMN Fe-S CoQ cyt b Fe-S cit c1 citc cit a cit a3 O2 (-0.32) (+0.82) ACCION DE INHIBIDORES CN- CO Inhiben la citocromo oxidasa Antimicina A (antibiótico) bloquean citb/citc1 Rotenona (insecticida) Amital (barbitúrico) Inhiben Fe-S/CoQ Tetrametil p-fenilendiamina Aceptores artificales de electrones Azul de metileno 2,6 diclorofenol indofenol Ferricanuro

  39. INHIBIDORES DE LA FOSFORILACIÓN • Oligomicina: Bloquea el flujo de protones a través de Fo. • Se inhibe la síntesis de ATP • Se acumulan protones y se produce una fuerza inversa deteniéndose el transporte de electrones.

  40. O- 2,4 Dinitrofenol (DNP) DESACOPLANTES Actúan como ionóforos eliminando el gradiente de protones. + H+ Forma protonada que atraviesa la membrana

  41. e- e- e-(Q al O2) Relacion P/O en presencia de Inhibidores • Sustrato: NADH c/Inh. del COMPLEJO I c/Inh. del COMPLEJO I c/Inh. del COMPLEJO I c/Inh. del COMPLEJO I P/O = 0 e- e- e- P/O = 3/1 Sin Inhibidor Sin Inhibidor c/Inh. del COMPLEJO II c/Inh. del COMPLEJO II c/Inh. del COMPLEJO II c/Inh. del COMPLEJO II e- e- e- P/O = 3/1 C/ DESACOPLANTES C/ DESACOPLANTES C/ DESACOPLANTES P/O = 0/1 e- e- e- e- e- e-e- e- e-(Q al O2)

  42. e- e- e-(Q al O2) P/O = 2 c/Inh. del COMPLEJO I c/Inh. del COMPLEJO I c/Inh. del COMPLEJO I c/Inh. del COMPLEJO I • Sustrato: FADH2 e- e- e-(Q al O2) e- e- e- Sin Inhibidor Sin Inhibidor P/O = 0 c/Inh. del COMPLEJO II c/Inh. del COMPLEJO II c/Inh. del COMPLEJO II c/Inh. del COMPLEJO II P/O = 2 C/ DESACOPLANTES C/ DESACOPLANTES C/ DESACOPLANTES P/O = 0 e- e- e- e- e- e-e- e- e-(Q al O2)

  43. Oxid. OXIDASAS No incorporan O2 Incorporan un átomo del O2 MONOXIGENASAS OXIGENASAS Incorporan los 2 átomos del O2 DIOXIGENASAS OXIDASAS Y OXIGENASAS • Localización: Microsomas y peroxisomas • No asociados a la producción de ATP • Usan O2 como sustrato

  44. OXIDASAS • Oxidación peroxisómica de ácidos grasos • Citocromo oxidasa Flavoproteína: FADH2 FAD y O2 H2O2 Hemoproteína: Fe++ Fe+++ y O2 H2O

  45. Hidroxilación de esteroides CITOCROMO P-450 Hidroxilación de fármacos Hidroxilación de xenobióticos MONOOXIGENASAS u OXIGENASAS DE FUNCION MIXTA ó HIDROXILASAS • AH + BH2 + O=O A-OH + B + H2O Sustrato principal NADH, NADPH, FMNH2, FADH2, BH4 Co-Sustrato 1 O se incorpora al sustrato y el otro O forma agua CITOCROMO b5 Desaturación de ácidos grasos

  46. ESQUEMA DE REACCION Y UBICACIÓN CELULAR DEL CITOCROMO 450 RH O2 NADPH NADP+ R-OH H-OH CY P450 CITOPLASMA MEMBRANA RETICULO ENDOPLASMICO

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