Centro Activo

Pequeña depresión de la proteína enzimática que entra en contacto con el sustrato. Partes:

• Aminoácidos de fijación: unen al sustrato.
• Aminoácidos catalíticos: realizan la actividad catalítica.

Ambos encajan con el sustrato como una llave y cerradura, en ocasiones con un cambio tridimensional inducido.

Cinética Enzimática

La velocidad de una reacción (cinética) se define como la cantidad de materia transformada por unidad de tiempo (se mide por la desaparición de sustrato o aparición de producto respecto al tiempo).

Factores que Influyen en la Velocidad de las Reacciones

1. Concentración de la enzima: la velocidad crece proporcionalmente con la concentración de enzima.
2. Concentración del sustrato y producto:

• Aumenta la velocidad hasta que se forman todos los posibles complejos ES (inhibición por sustrato).
• Una elevada concentración de producto reduce la velocidad en una reacción en equilibrio (inhibición de producto).

Temperatura y pH: son factores que provocan la desnaturalización de las proteínas, y por tanto, de las enzimas. Cada enzima tendrá un valor óptimo.

Inhibición

Concepto

Cualquier causa capaz de disminuir la velocidad de una reacción enzimática, refiriéndonos a sustancias se habla de inhibidores.

Tipos de Inhibidores

1. Irreversibles: se unen de forma covalente a la enzima y la inactivan o destruyen (tóxicos).
2. Reversibles: se unen débilmente (no covalente), en condiciones adecuadas se pueden liberar de la enzima.

Tipos de Inhibición Fisiológica (Reversibles)

1. Inhibición competitiva: inhibidor y sustrato tienen una estructura muy semejante y compiten para unirse al centro activo del sustrato y formar complejos ES o EI; se puede neutralizar añadiendo una cantidad suficiente de sustrato.
2. Inhibición no competitiva: el inhibidor se une a la enzima en un sitio diferente del centro activo, altera la enzima e inactiva el centro activo; se forman complejos EI y ESI inactivos; la inhibición depende sólo de la concentración de inhibidor.

Ácidos Nucleicos

ARNm (ARN Mensajero)

Es un polirribonucleótido constituido por una única cadena sin ninguna estructura de orden superior. Su masa molecular suele ser elevada. Este ARN se sintetiza en el núcleo celular y pasa al citoplasma transportando la información para la síntesis de proteínas. La duración de los ARNm en el citoplasma celular es de escasos minutos siendo degradados rápidamente por enzimas específicas.

ARNt (ARN de Transferencia)

Transporta los aminoácidos para la síntesis de proteínas. Está formado por una sola cadena, aunque en ciertas zonas se encuentra replegada y asociada internamente mediante puentes de hidrógeno entre bases complementarias. Su peso molecular es del orden de 25.000 da. Está formado por entre 70 y 90 nucleótidos y constituye el 15 % del total del ARN de la célula. Se sintetiza en el núcleo y sale hacia el citoplasma para realizar su función. En el ARNt podemos distinguir un brazo aceptor de aminoácidos abierto y un bucle anticodon.

ARNr (ARN Ribosomal)

Es el ARN de los ribosomas, cuya función es poco conocida.

Nucleótido

Monosacárido: β-D-ribofuranosa o β-D-2’desoxirribofuranosa.

Ácido fosfórico.

Base orgánica nitrogenada: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C), Timina (T, en ADN), o Uracilo (U, en ARN).

Enlaces:

• N-glucosídico: entre monosacárido (1’) y base (nucleósido).
• Ester fosfórico: entre monosacárido (5’) y fosfato).

Watson y Crick

En 1953 postularon un modelo tridimensional para la estructura del ADN que estaba de acuerdo con todos los datos disponibles anteriores: el modelo de doble hélice. Este modelo, además de explicar cómo era el ADN, sugería los mecanismos que explicaban su función biológica y la forma como se replicaba.

El ADN estaba formado por dos cadenas antiparalelas complementarias, doble hélice a derechas, plano de las bases perpendicular al eje de la hélice, 10 pares de bases por vuelta, 3,4 Å entre bases y 36º de giro de cada base.

Apareamiento entre bases: interacción específica entre pares purina-pirimidina, 3 enlaces de H entre G y C, dos enlaces de H entre A y T. Adaptado a la anchura de la hélice, facilita la replicación, los apareamientos erróneos causan mutaciones.

Nucleótidos Libres

1) De Función Energética

• ATP – ADP – AMP. Intervienen como coenzimas en las reacciones de transferencia de energía gracias a sus enlaces fosfato ricos en energía.

2) Coenzimas Transportadores de Electrones

• Actúan en reacciones redox como transportadores de electrones (H+).
• NAD+/NADH + H+: nicotín-adenín- dinucleótido;
• NADPH/ NADPH + H+: nicotín-adenin- fosfato-dinucleótido;
• FAD+/FADH2: flavín- adenín- dinucleótido;
• FMN / FMNH2: flavín- mononucleótido.

AH2 + B → A + BH2

Ared + Box → Aox + Bred

3) Coenzimas Transportadores de Grupos Funcionales

• Coenzima A, transportador de grupos acetato.

4) Nucleótidos Reguladores de Procesos Metabólicos

Algunos nucleótidos cumplen funciones especiales como reguladores de procesos metabólicos, por ejemplo el AMPc (adenosina-3′,5′-monofosfato) o AMP cíclico, en el que dos OH del fosfato esterifican los OH en posiciones 3 y 5 de la ribosa formando un ciclo. Este compuesto químico actúa en las células como intermediario de muchas hormonas.