lunes, 14 de septiembre de 2015

Bibliografia


Jeremy M.Berg, J. L. (2003). Bioquímica. Barcelona, Bogotá, Buenos Aires, Caracas y México: Reverté, S.A.

Christopher K.Mathews, K. H. (2002). Bioquímica. Madrid: PERSON EDUCACION S.A.

Ruta metabolica


Realizado por; Gellely ,Karen, Jahir, Roció

Coenzimas


La evolución a producido un conjunto espectacular de proteínas catalizadas pero el repertorio catalítico de un organismo no se limita por la reacción de grupos por suministrados por los residuos de aminoácidos  en las enzimas. Hay otras especies químicas, llamadas cofactores, que participan con frecuencia en la catálisis las apoenzimas (solo proteínas) inactivas  requieren de los cofactores para convertirse en holoenzimas activas. Hay dos tipos de cofactores: los iones esenciales (iones metálicos) y los compuestos orgánicos llamados coenzimas. Los cofactores, tanto orgánicos como inorgánicos, se transforman en partes esenciales de los sitios activos de ciertas enzimas.
Muchos de los minerales que necesitan todos los organismos son esenciales porque son cofactores. Algunos iones esenciales, llamados iones activadores, están unidos en forma reversible, y con frecuencia participan en el enlazamiento de los sustratos. En contraste, algunos cationes están fuertemente unidos, y a menudo participan en forma directa en reacciones catalíticas.

 
Figura 1: tipos de cofactores. Los iones y las coenzimas esenciales se pueden distinguir además por la fuerza de la interacciono en sus apoenzimas.

La coezimas funcionan como reactivos de transferencia de grupos. Son específicas para los grupos químicos que aceptan y dona. Para algunas coenzimas, el grupo es hidrogeno o un electrón: otras coenzimas transportan grupos químicos mayores, unidos en forma covalente. Estos grupos metabólicos móviles están unidos en el centro reactivo de la coenzima. El estudio de las coenzimas se podrá simplificar concentrándose en las propiedades químicas de sus centros reactivos.

 
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Compuestos de alta energia


ATP

Hay varios trifosfatos nucleosidos que son coenzimas. Con mucho, el más abundante es el trifosfato de adenosina (ATP). El ATP es un reactivo versátil que puede donar sus grupos fosforilo, pirofosforilo, adenililo (AMP) o adenosilo en reacciones de transferencia de grupo. La reacción más común donde interviene el ATP es la transferencia del grupo fosforilo. La segunda reacción más común es la transferencia del grupo nucleótido (transferencia de la mitad de AMP), dejando pirofosfato (PPi).

 NAD+ y NADP+


Las coenzimas de nicotinamida son nicotinamida adenina  dinucleotido (NAD+) y es fosfato de nicotinamida adenina dinucleotido (NAD+) y el fosfato de nicotinamida adenina dinucleotido (NADP+) muy relacionado. Fueron las primeras coenzimas que se conocieron. Ambas contienen nicotinamida, la amida del ácido nicotínico. El ácido nicotínico es el factor que       que falta en la pelagra. Esencial  como  precursor del NAD+ y NADP+. Como el ácido nicotínico es el derivado de piridina con 3-carboxilo, con frecuencia se llama coenzima nucleotidicos de piridina a las coenzimas de nicotinamida.



 

FAD Y FMN

Las coenzimas flavina adenina dinucleotido FAD y flavina mononucleotido FMN se derivan de la riboflavina o vitamina B2. La roboflavina es sintetizada por bacterias, protistas, hongos, plantas y algunos animales. Los  mamíferos obtienen riboflavina de su alimento. La riboflavina está formada por ribitol, un alcohol con cinco carbonos unidos al átomo N-10 de un sistema de anillo heterocíclico llamado isolaxazina.
 

CoA

 
Muchos procesos metabólicos dependen de las coenzimas A (CoA o HS-CoA), como la oxidación de las moléculas de combustible y la biosíntesis de algunos carbohidratos y lípidos. Esta coenzima interviene en reacciones de transferencia de grupo acilo, donde los grupos metabólicos móviles son ácidos carboxílicos y ácidos grupos simples. La coenzima A tiene dos componentes principales: una unidad de 2-mercaptoetilamina, que tiene un grupo SH libre, la vitamina pantotenaro (vitamina B5, una amida de β-alamina y pantoato) y una mitad de ADP, cuyo grupo hidroxilo 3’ esta esterificado con un tercer grupo fosfato.
 
 
 

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Las coenzimas y sus funciones

Las coenzimas poseen frecuentemente estructuras orgánicas complejas que no pueden sintetizarse por algunos organismos en particular los mamíferos. Las vitaminas hidrosolubles, aquellas que normalmente se denominan como complejo vitamínico B, son precursores metabólicos de diversas coenzimas, razón por las cual estas vitamina no son tan importantes en el metabolismo.

Actúan en el acoplamiento del S (azufre)al sitio activo. Sitio adicional  de fijación al sustrato participan en el mecanismo catalítico.

  1. Coenzima se une a apoenzima.
  2. Holoenzima capta su sustrato.
  3. Se trasmiten algunos electrones.
  4. Los electrones se ceden a la coenzima.
  5. La coenzima los acepta y se desprende.
  6. Deja electrones y vuelve a su estado inicial.





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Clasificación de las coenzimas


Se clasifican según la forma que interaccionan con la apoenzima.

Las de un tipo, llamadas cosustratos, con frecuencia en realidad son sustratos en reacciones catalizadas por enzimas. Un cosustrato se altera durante la reacción y se disocia del sitio activo. La estructura original del cosustrato  se regenera por una reacción posterior, catalizada por otra enzima. El cosustrato se recicla en forma repetida dentro de la célula a diferencia de un sustrato ordinario, cuyo producto en el caso típico, sufre una transformación posterior. El cosustrato se lleva y trae grupos metabólicos entre distintas reacciones catalizadas por enzimas.
El segundo tipo de coenzimas se llama grupo prostético. Un grupo prostético permanece unido a la enzima durante la reacción. En algunos casos, el grupo prostético se une de forma covalente a su apoenzima, en tanto que los otros casos está firmemente unido al sitio activo por muchas interacciones débiles. Igual que los residuos iónicos de aminoácidos del sitio activo, un grupo prostético debe regresar a su forma original durante cada evento catalítico total, o la holoenzima no seguirá siendo catalíticamente activa. Los cosustratos y los grupos prostéticos son parte del sitio activo de las enzimas. Subministran grupos reactivos que no están disponibles en cadenas laterales de los residuos de aminoácidos.


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Tabla de coenzimas

PRINCIPALES COENZIMAS

Coenzima
Fuente vitamínica
Principales funciones metabólicas
Función mecanicista
Trifosfato de adenosina (ATP)
 -----
Fransferencia de grupos fosforilo o nucleotidilo
Cosustrato
S-Adenosilmetionina
-----
Transferencia de grupos metilo
cosustrato
Uridina difosfato glucosa
------  
Transferencia de grupos glicosilo
Cosustrato
Nicotinamida adeninina dinucleotido (NAD+) y fosfato de nicotinamida adenina dinucleotido (NADP+)
Niacina
Reacciones de oxidación –reducción donde haya dos transferencia de electrón.
Cosustrao
Flavina mononucleotido (FMN) y flavina adenina dinucleotido (FAD)
Riboflavina (B2)
Reacciones de oxidación –reducción donde haya una o dos transferencias de electrón.
Grupo prostético
Coenzima A (CoA)
Pantotenato (B5)
Transferencia de grupos acilo
Cosustrato
Pirofosfato de tiamina (TPP)
Tiamina (B1)
Transferencia de fragmentos de dos carbonos que contengan un grupo carbonilo.
Grupo prostético
Fosfato de piridoxal (PLP)
Piridoxina (B6)
Transferencias de grupos desde aminoácidos y hacia estos.
Grupo prostético
Biotina
Biotina
Carboxilacion de sustratos dependientes de ATP o transferencia de grupo carboxilo entre sustratos
Grupo prostético
Tetrahidroolato
Folato
Transferencia de sustituyentes con un carbono, en especial los grupo formilo en hidroximetilo; suministra el  grupo metilo para la timina en el ADN
cosustrato
Adenosilcoblimina
Cobalamina (B12)
Reorganizaciones intramoleculares.

Grupo prostético

Metilcobalamina
Cobalamina (B12)
Transferencia de grupo metilo.
Grupo prostético
Lipoamida
 -----
Oxidación de un grupo hidroxiacilo del TPP y después transferencia como grupo acilo.
Grupo prostético
Retinal
Vitamina A
Visión
Grupo prostético
Vitamina k
Vitamina K
Carboxilacion de algunos residuos de glutamato.
Grupo prostético
Ubioquinona (Q)
-
Portador de electrones solubles en lípidos.
 
Cosustrato