Inhibición Enzimática
Tipos de Inhibición
Inhibición Irreversible
Reaccionan químicamente con las enzimas formando un complejo estable, ocupando el ciclo catalítico y perdiéndolo.
Inhibición Reversible
Se divide en:
- Competitiva: Compiten por el mismo sustrato con el sitio activo de la enzima.
- No Competitiva: Se unen a un sitio diferente de la enzima.
Inhibición Competitiva
Sin inhibidor, la reacción tarda más en alcanzar la velocidad máxima, es decir, no afecta a la velocidad. En el caso de km, se ve afectada, ya que reduce la afinidad entre el sustrato y la enzima.
Inhibición No Competitiva
El inhibidor no competitivo se une a un sitio diferente de la enzima. El punto de conexión Inc está en la cadena lateral de un aminoácido serina-OH.
Ejemplos de Inhibidores
- Sulfanidas: Se utilizan para combatir las infecciones bacterianas.
- Organofosforados: Reaccionan con la serina o yodoacetamida que a su vez reacciona con el grupo SH.
- Antibióticos como la penicilina: Se une a la pared bacteriana al inhibirla (sin la pared, las células sufren lisis).
Análogos de Sustrato
Los análogos de sustrato o antimetabolitos tienen una fórmula estructural similar a los sustratos naturales. Ocurren naturalmente en plantas venenosas (fluoroacetato), herpes (cicloguanosina que se incorpora por la DNA polimerasa viral en lugar de guanosina) y la quimioterapia (arabinósido de citosina incorporado en el ADN en lugar de citosina).
Zimógenos
Son formas inactivas de las enzimas que permiten la ruptura de la conexión (por ejemplo, la pepsina y quimotripsina).
Regulación de la Actividad Enzimática
Cofactores
Son a menudo iones metálicos (General: Ca2+, Mg2+, Mn2+ y Fe2+ / Específicas: Cu, Ni2+, Zn2+).
Coenzimas
Son moléculas orgánicas (por lo general con origen en vitaminas) y actúan como portadores de ciertos grupos (NAD+ y FAD).
Vitaminas
Son precursoras de coenzimas (lípidos (A, D, E y K) y solubles en agua (complejo B y vitamina C)). NAD+ y FAD provienen de la vitamina B.
Metabolismo Celular
Tipos de Metabolismo
- Catabolismo: Proceso en el que los nutrientes y los componentes celulares se degradan con el uso de sus componentes o la generación de energía.
- Anabolismo: Proceso por el cual se sintetizan biomoléculas de componentes más simples.
Tipos de Generación de Energía
- Fototrófica
- Quimiotrófica
Utilización de ATP
- Biosíntesis química
- Contracción muscular
- Estimulación nerviosa
- Transporte activo a través de la membrana
- Bioluminiscencia
Glucólisis
Todas las células oxidan glucosa a piruvato para obtener ATP y el piruvato puede ser oxidado a CO2, aumentando considerablemente la producción de ATP.
Las coenzimas que reciben el (H+ + e-) producido en la oxidación de la glucosa son NAD+ y FAD.
Fases de la Oxidación de la Glucosa
- Glucólisis
- Ciclo de Krebs
- Descarboxilación
En la glucólisis, se necesita proporcionar un fosfato del ATP (2 ATPS) para formar una molécula en condiciones de ser rota (lisis) y convertirse en acetona y acetaldehído.
Gluconeogénesis
La inhibición de la gluconeogénesis por el etanol (en individuos desnutridos puede causar hipoglucemia). El exceso de NADH bloquea la conversión de lactato a glucosa causando hipoglucemia.
Vía de la Pentosa Fosfato
Es una alternativa a la glucólisis para oxidar la glucosa y no se requiere ni produce ATP.
Organismos Autótrofos y Heterótrofos
Los autótrofos llevan a cabo el proceso de fotosíntesis liberando O2 y nutrientes que son ingeridos por los heterótrofos.
Importancia del ATP
Almacena energía para su posterior utilización en los procesos metabólicos.
Catabolismo de la Glucosa y los Lípidos
- Glucosa: Ala, Cys, Ser, Gly → piruvato → glucosa
- Lípidos: Ala, Cys, Ser, Gly → piruvato → glucosa → ácidos grasos
Acortamiento de la Vía Glucolítica Anaeróbica
No hay producción de ATP.
Transformación de Glucosa en Lactato
Se produce cuando las células musculares son pobres en oxígeno y ofrece una forma de generar ATP en condiciones de deficiencia.