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Enzimas y pH

  • La eficiencia y actividad de las enzimas varían con el pH.

  • Los estados de protonación de grupos catalíticos en las enzimas cambian con el pH, afectando la reacción.

  • Aminoácidos en el sitio activo pueden cambiar de protonación en diferentes ambientes (hidrofílico vs hidrofóbico).

Pepsina y Quimiotripsina

  • Pepsina: activa en pH ácido (1.5 - 2) del estómago, corta enlaces amida en aminoácidos aromáticos.

  • Quimiotripsina: Acción en el terminal carbonilo de aminoácidos aromáticos, activa en pH ácido.

  • Si el pH aumenta (p.ej., con antiácidos a 4-5), la actividad enzimática se reduce drásticamente.

Estructura de Quimiotripsina

  • Composición: tres cadenas (A, B, C) conectadas por puentes disulfuro.

  • El pocket (hueco hidrofóbico) se une al anillo aromático.

  • Triada Catalítica: Histidina 57, Aspartato 102, Serina 195.

Activación de Enzimas en el Páncreas

  • Enzimas pancreaticas se secretan en forma inactiva (p.ej., tripsinógeno, quimiotripsinógeno).

  • Se activan en el duodeno por tripsina o enteroproteidasa.

  • Tripsina puede activar otras enzimas digestivas (p.ej., elastasa, carboxipeptidasa).

Mecanismo de Quimiotripsina

  1. Unión del sustrato: El sustrato se une al pocket, formando complejo ES.

  2. Ajuste inducido: La enzima cambia de forma, activa a la serina 195.

  3. Formación del oxianión: Histidina 57 quita un protón a serina 195, atacando el carbonilo del sustrato.

  4. Intermediario de asil-enzima: Se genera tras romper el enlace amida, liberando el primer producto.

  5. Uso de agua: Agua ataca el carbonilo y se libera el segundo producto, regenerando la enzima.

Relación con el VIH

  • La HIV proteasa corta polipéptidos y los inhibidores bloquean su acción para tratar el VIH.

  • El VIH produce la proteasa para descomponer proteínas del sistema inmunológico, afectando su función.

  • Los inhibidores de la proteasa previenen que este mecanismo ocurra, ayudando en el tratamiento.