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8/18/2019 Enzimas y Hormonas
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIAFACULTAD DE MEDICINA
ASIGNATURA: BIOQUÍMICA
ENZIMAS Y
VITAMINAS
8/18/2019 Enzimas y Hormonas
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Naturaleza proteica
Actúan a bajas concentraciones altamenteespecífcas
Disminuyen la energía de activación
Aceleran las reacciones espontáneas
No aectan la Ke de la reacción
No aectan la energía libre de la reacción
ENZIMAS
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roteínas simples
roteínas conjugadas
!on codifcadas gen"ticamente
#ienen los niveles de organizaciónestructural de las proteínas
$oactor %oloenzimaApoenzima
arte proteicaarte noproteica
ENZIMAS
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#odas las enzimas poseen un sitio catalítico
&as reguladoras tienen estructuracuaternaria• !ubunidad catalítica
• !ubunidad alost"rica 'reguladora(
ESTRUCTURA DE LAS ENZIMAS
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ueden ser)
Naturalezaorgánica)
$*+N,-.A!
Derivados devitaminas
/idrosolubles)
NAD01 2AD1 #iamina 3
1 45 6
Naturalezainorgánica
-onesmetálicos)
2e071 $u01!e071 .g07
COFACTORES: parte no protéica
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!ustrato) sustancia 's( 8ue reaccionanpara ormar producto 's(
&a enzima orma un complejo con elsustrato) + 3 !
&a enzima transorma en radicales libresa los sustratos y "stos reaccionan en el
sitio catalítico para ormar producto 's(
&uego la enzima se recupera paraparticipar en otra reacción
RECICLABLES
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A AAA
AA
4
&iberación de
energía útil olibre
+nergía de activación'barrera energ"tica(
EFECTO DE LAS ENZIMAS SOBRE LA ENERGIADE LA REACCIÓN
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A AAA
AA
4
&iberación de
energía útil olibre
4arrera energ"ticaD-!.-N9-DA
+n presenciade enzima
&as enzimas aceleranlas reacciones pordisminución deenergía de activación
&as enzimas noaectan la energíalibre de la
reacción
EFECTO DE LAS ENZIMAS SOBRE LA ENERGIADE LA REACCIÓN
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!olo uno o muy pocos sustratos soncapaces de ingresar al sitio catalítico yormar complejo + 3 !
+l sustrato1 por sus grupos uncionales
y su estructura tridimensional1 escapaz de producir cambiostridimensionales en el sitio catalítico yormar + 6 !
+ ! +6!
ESPECIFICIDAD DE LAS ENZIMAS
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A ) 4A
2ormación de
radicales libres
4
•
• A ) 40
:eacción entre
radicales libres+ roductos
+ 0 A04 + + 3 A)4 + 0 A)4A4
MECANISMO DE ACCIÓN ENZIMTICO
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+stán organizadas en subunidad catalítica ysubunidad alost"rica
$uando los productos /an alcanzado la sufcienteconcentración se unen al sitio alost"rico
&a unión roducto6!itio alost"rico aecta laconormación del sitio catalítico 1 evitando laormación de nuevo +6!
&a modulación alost"rica puede ser negativa opositiva
REGULACIÓN ENZIMTICA
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!ubunidadalost"rica
+nzima activa
!ubunidadalost"rica
+nzima inactiva
D
A 4 $ D DDD
+; +7 +<'6(
ENZIMAS ALOST!RICAS O REGULADORAS
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!e clasifcan de acuerdo al tipo dereacciones 8ue catalizan
; • *=ido6:eductasas
7 • #ranserasas
< • %idrolasas
> • -somerasas
? • &iasas
5 • &igasas
CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS
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• *@-DA$-N
; • erder electrones
7 • erder átomos de /idrógeno
< • Banar o=ígeno '*7( o grupos •*%
• :+D9$$-N; • Banar electrones
7 • Banar átomos de /idrógeno
< • erder o=ígenos '*7( o grupos •*%
0
%idrógeno '%(
0
%idrogenión '%0(
0
%idruro '%6(
O"IDO#REDUCTASAS
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&as o=ido6reductasas son clasifcadas en variossubgrupos)◦ Des/idrogenasa anaeróbicas◦ Des/idrogenasas aerobicas◦
*=idasas◦ ero=idasas
$atalasa Blutation pero=idasa !upero=ido dismutasa
◦ *=igenasas
O"IDO#REDUCTASAS
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#ransferen átomos de /idrógenos o electrones de unsustrato donador a un sustrato aceptor
A) % 0 4 A 04 ) %
:educido :educido*=idado *=idado
+
9tilizan como coenzimas NAD 2AD
+l NAD es una coenzima 8ue deriva de la vitamina 4
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NAD%
O"IDO REDUCTASAS
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2orma o=idada 2orma reducida
COFACTOR: NAD% &NAD$%$%
O"IDO#REDUCTASAS:DES$IDROGENASAS
ACOPLAMIENTO ENTRE DES$IDROGENASAS
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A
) %
) % !ustratoreducido
ANAD0 NAD% 0 %0
+;
+7 +7'o=(
+< +
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A
) %
) % !ustratoreducido
ANAD0 NAD% 0 %0
+;
+7 +7'o=(
+< +
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DES$IDROGENASA ANAERÓBIA
O"IDO#REDUCTASAS
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:iboCavina '47(
2.N
2AD
FLA(INA MONONUCLEÓTIO )FMN* 'FLA(INA ADENINA DINUCLEÓTIDO )FAD*
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ADH2
2AD '2orma o=idada(
2AD%7 '2orma reducida(
2lavina Adenina Dinucleótido FAD
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PERO"IDASAS: CATALASA
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GLUTATION PEROXIDASA
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SUPERO"IDO DISMUTASA
!upero=ido ero=idoero=ido de /idrógeno
'Agua o=igenada(
!upero=ido *=ígeno
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! ! 3 *%%idro=ilasa'$it >?(
$IDRO"ILASAS
'!ustrato(
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2osotranserasas'cinasas(
.etiltranserasas
Aminotranserasas
TRANSFERASAS
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$-NA!A!
9tilizan sustratos donador degrupos osatosE Beneralmente A#
!on moduladas por /ormonas
!on irreversibles
Blucosa 0 A# Blucosa 3 5 3 0 ADBlucocinasa
TRANSFERASAS: FOSFOTRANSFERASAS
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#ransferen grupos metilos ' 3$%
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Fcido 2ólico'vitamina(
#etra/idroólico'2%>(
'orma activa(
.etil 6 2%>'coenzima(
$obalamina'vitamina 4;7(
%idro=icobalamina$ianocobalamina'orma activa(
.etil 6 4;7'coenzima(
.etil6 2%>
!erina'uente de
grupos metilos(
2%>
Meti+tran,-era,a
TRANSFERASAS: METILTRANSFERASASCOENZIMA: CIDO FÓLICO
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.etil 64;7
4;7
Meti+tran,-era,a
TRANSFERASAS: METILTRANSFERASASCOFACTOR: CIDO FÓLICO
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6 B&96N%7
6 -:
6 450
RANSFERASAS: AMINOTRANSFERASAS
TRANSFERASAS AMINOTRANSFERASAS
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6 -:
6 456N%7 0
TRANSFERASAS: AMINOTRANSFERASAS
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6 A&A6N%7
6 450
TRANSFERASAS: AMINOTRANSFERASAS
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$IDROLASASRo.pen por intro/0cci1n /e 0na .o+éc0+a /e
$:O:$ )a20a* en+ace, tipo C#C3 C#O3 C#N 4 P#O:
G+0co,5/ico )éter*: Car6o7i/rato, E,ter 4 Fo,-o/ieé,ter: L5pi/o, 4 8ci/o,
n0c+éico,
Pept5/ico )a.i/a*: Prote5na,
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$IDROLASASG+0co,i/a,a,Ro.pen +o, en+ace, a+-a 4 6eta 2+0co,5/ico, por
intro/0cci1n /e 0na .o+éc0+a /e a20a )$9O*
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$IDROLASASLipa,a,Ro.pen +o, en+ace, tipo é,ter pre,ente, en
+5pi/o, co.o Triaci+2+icéri/o,3 -o,-o+5pi/o,3
co+e,tero+ e,teri-ica/o
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$IDROLASASLipa,a,
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$IDROLASASFo,-ata,a,Ro.pen +o, en+ace, tipo é,ter /e+ 8ci/o
-o,-1rico Son +a ant5te,i, /e +a, cina,a,
Blucosa 0 A# Blucosa 3 5 3 0 ADBlucocinasa
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$IDROLASASPepti/a,a,Ro.pen +o, en+ace, tipo pept5/ico, )a.i/a* ;0e 0nen +o,
a.ino8ci/o, en 0na prote5na E
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$IDROLASAS
N0c+eoti/a,a,
Ro.pen +o, en+ace, tipo-o,-o/ié,ter /e +o,po+in0c+e1ti/o,
E
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$IDROLASAS
N0c+eoti/a,a,Ro.pen +o, en+ace, tipo -o,-o/ié,ter /e +o,
po+in0c+e1ti/o, E
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LIASAS :ompen uniones carbono6carbono1 carbono6
nitrógeno1 carbono6azure por m"todos dierentesa la /idrólisis1 generan dobles enlaces
6 Aldolasas) rompen enlace $ 3 $ y generan unalde/ídoE
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6 2osorilasa) rompen enlace glucosídicousando ácido osórico en lugar de %7* E
Blucógenoosorilasa
LIASAS
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ISOMERASASIntercon=ierten i,1.ero,3 2enera+.ente /e -or.a re=er,i6+e
Fo,-o2+0co.0ta,a: G+0co,a > -o,-ato G+0co,a ? -o,-ato
Fo,-o7e -o,-ato Fr0cto,a > -o,-ato
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LIGASAS $atalizan la ormación de enlaces carbono6
carbono1 carbono6o=ígeno1 carbono6nitrógeno1 carbono6azureE
+stán acopladas a reacciones productorasde energía como la /idrólisis del A#
&a mayor parte de las ligasas depende de4iotina
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LIGASAS
4icarbonato) 2uente de $*7
Acetil $oAcarbo=ilasa
CINÉTICA
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CINÉTICAENZIMÁTICAEs el estud! de l!s d"e#s!s $%&t!#es 'ue(!d$&%) l% %&&*) de l%s e)+(%s s!,#e"el!&d%d de l%s #e%&&!)es 'u-(&%s 'ue!&u##e) e) l!s !#.%)s(!s ""!s/ t%les&!(!:
– 01 – Te(0e#%tu#% – Te(0! – C!)&e)t#%&*) de l!s sust#%t!s – C!)&e)t#%&*) de l%s e)+(%s – C!)&e)t#%&*) 2 T0! de I)3,d!#es
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pH
.edida de acidez de un medioE +stadado por la proporción entre G%0H yG*%6H en un medio acuoso
Aecta la carga el"ctrica de la enzimay el sustrato
+ 3 y !0 má=ima interacción) p%óptimo
p% óptimo varía según el tipo deenzima
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Efecto de pH Jugo gástrico
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Efecto de pHPlasma
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Te!pe"#t$"#
Aumento de la temperatura I Aumento de laenergía cin"tica
Aumenta la energía cin"tica1 aumenta laprobabilidad de ormación de complejo +6!
#emperatura óptima) .á=ima ormación decomplejos +6!1 má=ima velocidad
#emperaturas muy bajas disminuyen la energíacin"tica de + y ! y la ormación de complejo +6!
#emperaturas elevadas 'e=tremas( aumentan laenergía cin"ticaE Desnaturaliza inactiva la
enzima
T t
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Te!pe"#t$"#TEMPERATURA CORPORAL: No"!#: %&'()%*'(oC
H+pote"!+#: ,%(o
CH+pe"te"!+#: -%*'(oC
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Co.ce.t"#c+/. de 0$0t"#toAumento de la concentración de sustrato
conduce a aumento en las probabilidad deormación del complejo +6!
Aumento de la concentración de sustratoconduce a saturación de todos los sitios
catalíticos lográndose la Jma=
1! 'moleslt( es la concentración de sustratocapaz de generar la mitad de la
Jma= 'molesmin(
&a saturación ocurre cuando por más sustrato8ue se agregue1 no cambia la Jelocidad de la
reacción
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Co.ce.t"#c+/. de 0$0t"#to
+ecto del incremento progresivo de la concentración del sustrato sobre lavelocidad de una reacción catalizada por enzimasE +sta gráfca donde lacurva es /iperbólica se denomina gráfca de .ic/aelis6.enten
INHIIDORES I 3+4+ +/
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INHIIDORES: I.3+4+c+/.co!pet+t+5#
INHIIDORES I 3+4+ +/
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INHIIDORES: I.3+4+c+/. .oco!pet+t+5#
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Co.ce.t"#c+/. de E.6+!#
Aumento de la concentración de la enzima
Aumento del número de sitios catalíticos
Aumento de la probabilidad de complejo +6!
+l aumento de la concentración de complejo +6
! conduce a aumento de la concentración deproducto
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Co.ce.t"#c+/. de e.6+!#
M%2!# ds0!),ld%d de st!s &%t%l-t&!s
E4S E5S E5P E4P
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Co.ce.t"#c+/. de e.6+!#0
:egulada gen"ticamente
-nducción enzimática) cuando losgenes 8ue codifcan la enzima se
e=presan más rápidamenteE L sitioscatalíticos
:epresión enzimática) cuando losgenes 8ue codifcan una enzima see=presan menos rápidamente o son
silenciados
&a e=presión gen"tica es regulada pormol"culas con actividad autocrina 1
paracrina y endocrina
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Co.ce.t"#c+/. de e.6+!#
+nzimas -nducibles• $uando su concentración aumenta por
la inducción de un gen
+nzimas constitutivas•
$uando son sintetizadas de ormaconstante por la e=presión de un gen
+/ + d +
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e7$#c+/. #$toc"+.# de #0 e.6+!#05L!s #e.ul%d!#es %ut!)!s s!) 0#!du&d!s 0!# u)%
&6lul% 2 %&tu%) e) l% (s(% &6lul% )du&e)d! !#e0#(e)d! .e)es7
5L!s #e.ul%d!#es %ut!)!s 0uede) #e.ul%# l%%&t"d%d e)+(8t&% 0!# (!d$&%&*) &!"%le)te/
#e.ul%)d! su e$&e)&%7
M!l6&ul%%ut!)%
A&t9% s!,#e l% &6lul%'ue l% .e)e#%
M!d$&% &!)&e)t#%&*) e)+(8t&%M!d$&% e$&e)&% e)+(8t&%
5L%s 0#!st%.l%)d)%s te)e %&t"d%d%ut!)%/ t%(,6) se les de)!()%
%ut!&!des7
+/ + d +
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e7$#c+/. p#"#c"+.# de #0 e.6+!#05L!s #e.ul%d!#es 0%#%)!s s!) 0#!du&d!s 0!# u)
t0! de &6lul% 2 %&t9%) s!,#e !t#% &6lu% "e&)%d$e#e)te/ 0!# d$us*)7
Re.ul%) e0#es*) .e)6t&%
Re.ul%) e$&e)&% e)+(8t&%0!# (!d$&%&*) &!"%le)te
M!l6&ul%0%#%)%
C6lul% e)d!tel%l
+/ d + d +
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e7$#c+/. e.doc"+.# de #0 e.6+!#
5Es #e%l+%d% 0!# l%s 1ORMONAS
5L%s 3!#(!)%s 0uede) #e.ul%# l% e0#es*).e)6t&%: Au(e)t%)d! ;)du&&*)< !ds()u2e)d! ;#e0#es*)< l% =E>
5L%s 3!#(!)%s 0uede) #e.ul%# l% e$&e)&% de l%se)+(%s %&t"8)d!l%s ! )%&t"8)d!l%s 0!#(!d$&%&*) &!"%le)te7
M!l6&ul%e)d!)%
+/ d + d +
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e7$#c+/. e.doc"+.# de #0 e.6+!#
5L%s 3!#(!)%s s!) 0#!du&d%s 0!# l%s .l8)dul%se)d!)%s 2 "%?%) % t#%"6s de l% s%).#e 0%#%%&tu%# e) te?d!s dst%)tes7
Te?d!s dst%)tesS%).#e
t$"#e6# de #0 3o"!o.#0
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t$"#e6# de #0 3o"!o.#0
5DERIVADAS DE UN ;@< AA ;AMINOCIDO
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N#t$"#e6# de #0 3o"!o.#0
"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.
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"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.
5U)*) % #e&e0t!#es de (e(,#%)% 1!#(!)%s de )%tu#%le+% 0#!t6&% ;)sul)%/.lu&%.!)
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"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.
UNIN A RECEPTORES CITOSLICOS
o"!o.#0 de $.+/. #
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?39@ )O$*9D
Cito,o+
%?39@)O$*9D
?39@)O$*9D
(DR (DR
(DR R"R
E
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cepto"e0 c+to0/+co0: 7$coco"t+co+de
"!o.#0 de $.+/. # "ecepto"e0
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pce#"e0: 3o"!o.#0 t+"o+de#0
CINÉTICA ENZIMÁTICA:
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CINÉTICA ENZIMÁTICA:REGULACI;N
IN VIVO:
- EFICIENCIA DE LA ENZIMA:
JM!d$&%&*) &!"%le)te: 5F!s$!#l%&*) C)%s%: E E5P
5De$!s$!#l%&*) F!s$%t%s%: E5P E
A&t"%
I)%&t"%
A&t"%
I)%&t"%
od+
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A 4+ 3 'activa(
'0(: seMal
44 4
A#
AD
+ 'inactiva(
$inasa%
od+
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A 4+ 3 'inactiva(
'0(: seMalA#
AD
+ 'activa(
$inasa%
AAAA
od+
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MODIFICACIN COVALENTE:
5L% e)+(% es $!s$!#l%d%
5L% e)+(% $!s$!#l%d% 0uede se# %&t"% ! )%&t"%
5L% $!s$!#l%&*) l% #e%l+% u)% &)%s%
5L% &)%s% es (!dul%d% 0!# u)% 3!#(!)%
5L% e)+(% 0uede se# de$!s$!#l%d% 0!# u)% $!s$%t%s%
5L% $!s$%t%s% es (!dul%d% 0!# !t#% 3!#(!)%
CINÉTICA ENZIMÁTICA:REGULACI;N
"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.
8/18/2019 Enzimas y Hormonas
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"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.
5U)*) % #e&e0t!#es de (e(,#%)%
5U)*) % #e&e0t!#es &t!s*l&!s
5U)*) % #e&e0t!#es )u&le%#es
"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.
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"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.
UNIN A RECEPTORES DE MEMBRANA
5Puede) se# 3!#(!)%s de )%tu#%le+% 0#!t6&%/0!l0e0t-d&% 2 !l.!0e0t-d&%7
5S!) s!lu,les e) 1O 0e#! 0!&! s!lu,les e)l-0d!s/ 0!# l! 'ue )! 0uede) %t#%"es%# l%(e(,#%)% &elul%# 2 %&tu%# e) el )te#!# del% &6lul%7
"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.
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"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.
UNIN A RECEPTORES DE MEMBRANA
5Se u)e) % u) #e&e0t!# de (e(,#%)%/ 'uese(0#e es de )%tu#%le+% 0#!t6&%
5El &!(0le?! 15R .e)e#% u)% seK%l 'ue 0uede%&t"%# ! )%&t"%# e)+(%s &t!s*l&%s(ed%)te (!d$&%&*) &!"%le)te
"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.
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"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.UNIN A RECEPTORES DE MEMBRANA
ACOPLADOS A PROTEÍNA G
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Ade.+#toC+c#0#
B
BDGTP
G$c#7o.
ATP AMPc
P1ALipa,a ,en,i6+e a7or.ona,Lipa,a ,en,i6+e a7or.ona, )acti=a*
De2ra/aci1n /e
triaci+2+icéri/o,
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Ade.+#toC+c#0#
B
BDGTP
G$c#7o.
ATP AMPc
P1AG+0c12enoSinta,a cina,a )GS*GLUCÓGENO SINTASA
)inacti=a*
In7i6e -or.aci1n /e
2+0c12eno
"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.
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"!o.#0: !ec#.+0!o de #cc+/.
UNIN A RECEPTORES DE MEMBRANA CONACTIVIDAD TIROSIN CINASA
Mec#.+0!o de #cc+/. de # +.0$+.#
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• -nsulina se une a receptores de membrana
• :egula enzimas mediante mecanismos no
gen"ticos
modifcación covalente• :egula enzimas mediante mecanismo
gen"ticos
• +l receptor para insulina está ubicado en/ígado1 músculo es8uel"tico y adipocito
Mec#.+0!o de #cc+/. de # +.0$+.#
Recepto" de +.0$+.#
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+s una enzima alost"rica tipotirosina cinasa
+stá ormado por dossubunidades ala y dos
subunidades beta&as subunidades ala actúancomo subunidad alost"rica
'reguladora(
&as subunidades beta actúan
como subunidades catalíticas
&a insulina actúa como unmodulador alost"rico positivo
Recepto" de +.0$+.#
Recepto" de +.0$+.#
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P
P
P
P
P
P Do!+.+o =$>t#!e!4"#.
α
β
Do!+.+o R+co e. C+0te?.#
Do!+.+oC#t#?t+co@Re7$#do"
Do!+.+o COOH
te"!+.#
I.te"#cc+/. +.0$+.#)"ecepto"
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&a unión de la insulina con la subunidadala activa la subunidad beta
&a subunidad beta se autoosorila ensus restos de tirosina
&a subunudad beta autoosorilada1osorila a su vez varias proteínas
denominadas -:!6;1 -:!671 -:!6
I.te"#cc+/. +.0$+.# "ecepto"
Recepto" de +.0$+.#
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P
P
IRS-1
AUTOFOSFORILACIN
1OMOFOSFORILACIN
1ETEROFOSFORILACIN
Se#+6#c+/. de +.0$+.#:/
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t"#.0oc#c+/. de 7$t)B
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o"!o.#0: 0ec"ec+/. de +.0$+.#
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$"lula 4eta en reposo
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