Tema 1 Enzims

1. Tema 1Enzims 2n de biologia

2. El metabolisme cel·lular • Concepte de metabolisme • Relació entre la matèria (el diòxid de carboni i la matèria orgànica) i l’energia (la llum i les reaccions químiques) • Concepte d’autopoiètic • Concepte de vies metabòliques • (Metabòlits) • Substractes---(enzims)---Productes • Tipus de metabolisme • Catabolisme • Anabolisme

3. Tipus de metabolisme

4. Adenosinatrifosfat • Concepte de l’ATP (energia immediata) • Quan s’hidrolitza: -ATP+Aigua=ADP+Pi+Energia (7,3Kcal/mol) -ADP+Aigua=AMP+Pi+Energia (7,3Kcal/mol) • Quan es fa la síntesis: -Fosforilació a nivell de substrat • És la síntesi de l’ATP, gràcies a l’energia despresa per una molècula en el procés del catabolisme. • Intervenen uns enzims que són del grup de les quinases. -Per mitjà d’enzims del grup de les ATP-sintetases • En els mitocondris hi ha uns enzims que es diuen ATP- sintetases encarregats de la síntesis de l’ATP.

5. Grans quantitats d’energia emmagatzemada a nivell molecular. • Energia al llarg del temps: • Vegetals • Midó • Animals • Glicogen (cèl·lules musculars i fetge) • Triacilglicèrids (teixit adipós)

6. Classificació dels organismes segons el seu metabolisme

7. Control del metabolisme • Organismes unicel·lulars • Enzims • Organismes pluricel·lulars • Enzims • Hormones, sistema endocrí.

8. Els enzims • Concepte de biocatalitzador • Concepte d’enzim • Ribozim • Enzim • Enzim proteic • Holoenzim: Apoenzim+Cofactor • Cofactors inorgànic • Cofactor orgànic=Coenzim • Coenzims més importants: • ATP • NAD+,NADP+ • Coenzim A(CoA) • Les vitamines

9. Característiques dels enzims • Exclusives d’ells • Són molt específics( només actuen sobre una reacció concrfeta) • Treballen a temperatura de l’ésser viu (ambient) • Són molt actius ( augmeten la velocitat de la reacció més que els químics) • Tenen un pes molecular alt. • També les tenen els catalitzadors químics • En concentracions petites augmenten la velocitat de la reacció, en menys temps més producte. • No es consumeixen durant la reacció. Quan acaba la reacció tenim les mateixes molècules d’enzims que a l’inici.

10. Com treballa un enzim I? • Podem tenir un sol substrat o dos substrats. • Parts d’un enzim segons els tipus d’aminoàcids. • AA estructurals (No formen part del centre actiu) • AA de fixació (Estableixen enllaços febles amb el substrat) (Centre actiu) • AA catalitzadors (Estableixen enllaços febles i forts amb el substrat ( covalents) i el transformen) (Centre actiu) • Característiques del centre actiu: • És una part molt petita del volum total de l’enzim • Té una estructura tridimensional on es pugui enganxar el substrat. • Format per aminoàcids(AA) que presenten afinitat química pel substract.

11. Com treballa un enzim II? • L’especificitat dels enzims: (clau al pany) (guant a la mà) • Especificitat absoluta ( Un enzim tan sols un substrat ) • Especificitat de grup (Un enzim reconeix un grup de molècules) • Especificitat de classe (Un enzim reconeix un enllaç) • La cinètica de l’activitat enzimàtica. • Si la concentració de l’enzim és constant, i s’ha augmenta la concentració de substrat. Augmenta la velocitat de reacció, per què hi ha més substrat que troba les molècules de l’enzim. • Però això té un límit. Hi ha un moment que la velocitat de la reacció no creix més, ja és la màxima. I això passa perquè totes les molècules de l’enzim estan en contacte amb les molècules de substrat. Això s’anomena la saturació de l’enzim. • Hi ha un relació matemàtica, que estudia aquesta reacció. És la relació matemàtica de Michaelis-Menten

12. Com treballa un enzim III? • Factors que afecten l’activitat enzimàtica: • La temperatura • El Ph • Inhibidors • Irreversible o enverinament de l’enzim (és permanent) • Reversible( s’impedeix temporalment) • Reversible competitiva. (l’inhibidor és semblant al substrat, la disminució de la velocitat de reacció és proporcional a la concentració d’inhibidor) • Reversible no competitiva.( l’inhibidor, no deixa separar-se els productes o impedeix l’accés del substrat a l’enzim)

13. Els enzims al·lostèrics • Concepte d’enzim al·lostèric • Configuració activa. • Configuració inactiva • Centre regulador, lligand. Transició al·lostèrica • El cooperativisme • Protòmers • Lligand: activador • Estat inhibit/ estat catalític. • La regulació de les vies metabòliques • Augmentant o disminuint la síntesis dels enzims, a partir del DNA. (molts enzims duren poques hores) • L ’al·losteria • Regulació per retroinhibició o inbiciófeed-back(l’enzim està actiu sinó hi ha producte ) • Regulació per inducció enzimàtica (l’enzim està inactiu i quan apareix el substrat l’activa)

14. Disposició dels enzims dins de la cèl·lula • Compartimentació: Gràcies a la separació que fan les membranes, hi ha vies metabòliques separades perquè no es relacionin. Ex: síntesi d’àcids grassos es fa en el citoplasma. Ex: la degradació dels àcids grassos es fa dins del mitocondri. • Complex multienzimàtic: Els enzims s’associen en una macromolècula, d’aquesta manera és més efectiva la seva tasca, que si estiguessin dispersos pel citoplasma. Ex:piruvat deshidrogenasa. • Inclusió a les membranes: Hi ha enzims que estan ordenats dins de les membranes, produint reaccions en cadena Ex: cadena respiratòria dins de les membranes mitocondrials.

15. Cofactors orgànics I • Els coenzims • Oxidació-reducció ( NAD+, NADP+) • Transferència (Acetil-CoA) • Les vitamines: • Són glúcids i lípids. • Els animals les obtenen per la dieta directament o en forma de provitamines (A i D). • La flora intestinal fa síntesis de vitamines (K, B). • S’alteren amb facilitat per canvis de temperatura, llum, o magatzems prolongats. • Tipus de vitamines: • Vitamines liposolubles (A,D,E i K) • Vitamines hidrosolubles ( B i C)

16. Cofactors orgànics II

17. Nomenclatura del enzims: • Nomenclatura: -El nom del substrat + el nom del coenzim s’hi ha + la funció que fa acabat en asa. Ex: malonat-CoA-transferasa. -Antigament es deien el nom del substrat acabat en asa i ja està. Ex: maltasa

18. Classificació dels enzims segons la seva funció: