Enzima: Diferenzas entre revisións
Contido eliminado Contido engadido
m Bot: Substitución automática de texto (-{{Listaref|2}} +{{Listaref|30em}}) |
m Arranxos varios using AWB |
||
Liña 1:
{{1000}}
[[Ficheiro:Purine Nucleoside Phosphorylase.jpg|miniatura|Modelo do '''enzima''' ''Purina nucleósido fosforilase'' (PNP) xerado por computador.]]
Os/as '''enzimas''' (ou '''encimas''')<ref>[http://academia.gal/dicionario#loadNoun.do?current_page=1&id=1880749 DRAG encima]. [http://www.portaldaspalabras.gal/buscador?palabra=encima&sinom=0&homonimo= Portal das palabras encima]</ref> son un grupo de [[materia orgánica|compostos orgánicos]] de natureza en xeral [[proteína|proteica]] (existen tamén enzimas constituídos por ARN, chamados [[ribozima]]s)<ref>Lilley D (2005). "Structure, folding and mechanisms of ribozymes". Curr Opin Struct Biol 15 (3): 313–23.[[DOI]]:[http://dx.doi.org/10.1016%2Fj.sbi.2005.05.002 10.1016/j.sbi.2005.05.002] PMID [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10960319 15919196]</ref><ref>Cech T (2000). "Structural biology. The ribosome is a ribozyme". Science 289 (5481): 878–9. [[DOI]]:[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9311771 PMID 9311771]</ref>, con actividade intra ou extracelular que teñen funcións catalíticas, catalizando reaccións químicas, que, sen a súa presenza, serían imposibles ou non poderían ter lugar á velocidade axeitada. Isto conséguese a través da diminución da [[enerxía de activación]] precisa para que se dea unha reacción química, resultando no aumento da velocidade desta e posibilitando así o [[metabolismo]] dos [[ser vivo|seres vivos]]. A capacidade catalítica dos enzimas fainos adecuados para aplicacións industriais, como na [[industria farmacéutica]] ou na [[industria alimentar|alimentaria]].
En sistemas vivos, a maioría das reaccións bioquímicas danse en [[vía metabólica|vías metabólicas]], secuencias de reaccións nas que o produto dunha reacción utilízase como reactivo na seguinte. Diferentes enzimas catalizan os diferentes pasos das vías metabólicas, actuando de forma concertada de xeito que non se interrompa o fluxo nesas vías. Ademais, a actividade de cada enzima pode ser [[regulación enzimática|regulada]], aumentándoa, diminuíndoa ou mesmo deténdoa, co obxectivo de modular o fluxo da vía metabólica na que se insire.
Liña 47:
[[Ficheiro:Carbonic anhydrase.png|miniatura|dereita|250px|Diagrama [http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1MOO PDB 1MOO] mostrando a [[anhidrasa carbónica|anhidrase carbónica]] II. A esfera de cor cincenta é un ión de [[cinc]] que funciona coma cofactor no [[sitio activo]].]]
Os enzimas son proteínas, e aínda que son xeralmente grandes poden ter un tamaño moi variable, dende os 62 residuos de [[aminoácido]]s do [[monómero]] do enzima [[4-oxalocrotonato tautomerase]]<ref>
Coma todas as proteínas, os enzimas están formados por longas cadeas lineais de aminoácidos que sofren un [[pregamento de proteínas|pregamento]] que ten como resultado unha moilécula de [[Proteína#Estrutura tridimensional|estrutura tridimensional]]. Cada secuencia única de aminoácidos xera tamén unha estrutura tridimensional única que ten propiedades específicas. Cadeas individuais de proteínas poden agruparse ás veces e formar así un [[complexo proteico]]. A [[estrutura das proteínas|estrutura da proteína]] pode chegar a desagregarse ou mesmo perder a súa actividade por mor dunha desnaturalización, isto é, a alteración da conformación tridimensional polo aumento excesivo de temperatura, ou variacións fortes de [[pH]]. Segundo o enzima, a desnaturalización pode ter efectos reversibles ou irreversibles.
Liña 54:
Os enzimas posúen en xeral unha elevada especificidade en relación ás reaccións que catalizan e aos substratos implicados nelas. A conformación tridimensional, a carga e outras características [[hidrófilo|hidrofílicas]]/[[hidrofobia|hidrofóbicas]] da proteína son responsables desta especificidade. Os enzimas exhiben tamén niveis altos de [[estereoespecificidade]], [[rexioselectividade]] e [[quimioselectividade]],<ref>Jaeger KE, Eggert T. (2004). "Enantioselective biocatalysis optimized by directed evolution.". Curr Opin Biotechnol. 15(4): 305–313. [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15358000?dopt=Abstract PMID 15358000]</ref> chegando a poder distinguir ás veces entre a [[enantiómero|forma α e β]] dun substrato. A vantaxe desta especificidade é a formación do produto que se precisa sen que se xeren outros secundarios.
Algúns dos enzimas máis precisos e específicos interveñen na copia e expresión do xenoma. Estes enzimas posúen mecanismos de ''[[proof-reading]]'' (corrección de eros de lectura). Un destes casos é a [[ADN polimerase|DNA polimerase]], que cataliza unha reacción nun primeiro paso, para de seguida confirmar, nun segundo paso, se o produto é o correcto.<ref>
Algúns enzimas que producen [[metabolito secundario|metabolitos secundarios]] son descritos coma ''promiscuos'', xa que poden actuar sobre un longo espectro de diferentes substratos. Ten sido suxerido que este tipo de especificidade elongada é importante nos procesos de evolución de novas vías de biosíntese.<ref>Firn, Richard [http://www-users.york.ac.uk/~drf1/rdf_sp1.htm The Screening Hypothesis - a new explanation of secondary product diversity and function]</ref>
Liña 73:
==== Dinámica e funcións ====
Investigacións recentes achegaron novos coñecementos sobre o xeito en que se ligan a [[dinámica]] interna dun enzima e o seu mecanismo de [[catálise]]<ref>
=== Regulación alostérica ===
Liña 127:
A cinética enzimática é o estudo do mecanismo polo cal os enzimas ligan substratos e os transformam en produtos. Para o seu estudo utilízanse datos sobre a velocidade de reacción de enzimas através de ensaios enzimáticos.
En [[1902]], [[Victor Henri]]<ref>{{Cita publicación periódica|author=Henri,V.|year=1902|título= Theorie generale de l'action de quelques diastases|journal=Compt. rend. hebd. Acad. Sci. Paris|volume= 135|pages= 916-919}}</ref> propuxo unha teoría cuantitativa de cinética enzimática, mais os seus datos experimentais tiñan pouca utilidade porque non se consideraba entón a importancia da [[concentración]] do [[ion]] H<sup>+</sup>. Despois de que [[Peter Lauritz Sørensen]] definise a escala [[logaritmo|logarítmica]] de [[pH]] e introducise o concepto de [[solución tampón]] en [[1909]]<ref>{{Cita publicación periódica|author=Sørensen,P.L.|year=1909|título= Enzymstudien {II}. Über die Messung und Bedeutung der Wasserstoffionenkonzentration bei enzymatischen Prozessen|journal=Biochem. Z.|volume= 21|pages= 131-304}}</ref>, o [[lista de químicos|químico]] [[Alemanha|alemán]] [[Leonor Michaelis]] e a súa pós-doc [[Canadá|canadense]] [[Maud Leonora Menten]] repetiron as experiencias de Henri e confirmaron a súa ecuación, sendo esta cinética coñecida como '''cinética de Henri-Michaelis-Menten''' (moitas veces simplificado como '''cinética de Michaelis-Menten''')<ref>{{Cita publicación periódica|author=Michaelis L., Menten M.|year=1913|título= Die Kinetik der Invertinwirkung|journal=Biochem. Z.|volume= 49|pages= 333–369}} [http://web.lemoyne.edu/~giunta/menten.html English translation] Visitado o 6 de Abril de [[2007]]</ref>. Este traballo foi desenvolvido por [[G. E. Briggs]] e [[J. B. S. Haldane]], que derivaron ecuacións cinéticas usadas aínda hoxe en día<ref>
Henri contribuíu significativamente a este campo ao teorizar que as reaccións enzimáticas ocorrían en dous pasos. No primeiro, o substrato lígase de forma reversible ao enzima, formando o complexo enzima-substrato. Este complexo é por veces designado como complexo de Michaelis. O enzima cataliza enton o paso químico da reacción e libera o produto.
Liña 168:
En moitos organismos, os inhibidores poden actuar como parte do mecanismo de [[retroalimentación]]. Se un enzima produce unha determinada substancia en demasía, esa substancia poderá actuar como inhibidor do enzima, no inicio da [[vía metabólica|via]] que a produce, causando a redución ou parada da produción da substancia cando esta se acumula. Esta é unha forma de [[retroalimentación negativa]]. Enzimas que están suxeitos a esta forma de regulación son moitas veces multiméricos e posúen sitios de unión [[regulación alostérica|alostéricos]] para substancias reguladoras. Os seus gráficos substrato/velocidade non teñen a forma [[hipérbole|hiperbólica]] senón forma sigmoide (curva en forma de ''S'')
[[Ficheiro:Methotrexate and folic acid compared.png||miniatura|400px|dereita|O ácido fólico (á esquerda) e a droga anticanceríxena metotrexato son semellantes na súa estrutura. Como resultado, o metotrexato é un inhibidor competitivo de moitos dos enzimas que utilizan os folatos.]]
Os inhibidores irreversibles reaccionan co enzima e formam [[enlace covalente|enlaces covalentes]] coa [[cadea polipeptídica]]. Este tipo de inactivación é irreversible. Un exemplo de inhibidor irreversible é a eflornitina, unha substancia utilizada no tratamento da doenza do sono<ref name=Poulin>Poulin R, Lu L, Ackermann B, Bey P, Pegg AE. [http://www.jbc.org/cgi/reprint/267/1/150 ''Mechanism of the irreversible inactivation of mouse ornithine decarboxylase by alpha-difluoromethylornithine. Characterization of sequences at the inhibitor and coenzyme binding sites.''] J Biol Chem. 1992 Jan 5;267(1):150–8. PMID 1730582</ref>. A [[penicilina]] e a [[aspirina]] tamén actúan deste modo. Nestes casos, o composto lígase ao centro activo e o enzima convérteo a unha forma activada que reacciona irreversibelmente cun ou máis residuos de [[aminoácido]]s.
Liña 199:
Dado que o control da actividade enzimática é esencial para a [[homeostase]], calquera alteración en xenes que codifiquen enzimas (mutacións ou delecións) poderá ter como efecto a aparición de [[doenza xenética|doenzas xenéticas]]. A importancia dos enzimas está demostrada polo feito de que unha doenza letal pode ser causada polo mal funcionamento dun único tipo de enzima entre os millares que están presentes no corpo humano.
Un exemplo diso é que o acontece co tipo mais común de [[fenilcetonuria]]. Unha [[mutación]] nun único aminoácido do enzima [[fenilalanina hidroxilase]], que cataliza o primeiro paso na degradación da [[fenilalanina]], ten como resultado a acumulación da fenilalanina e dos produtos asociados. Isto pode causar [[atraso mental]] se a doenza non for tratada.<ref>
Outro exemplo acontece cando mutacións en xenes que codifican enzimas que interveñen na [[reparación do DNA]] causan certas síndromes de [[cancro]] hereditario, tal como o [[xeroderma pigmentoso]]. Defectos nestes enzimas diminúen a habilidade do noso organismo para reparar mutacións no xenoma. Isto causa unha lenta acumulación de mutacións e resulta no posible desenvolvemento de moitos tipos de [[cancro]] no paciente.
| |||