Especificidad de Reacción Enzimática

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Questions and Answers

¿Cuál es la función principal del centro activo de una enzima?

Almacenar moléculas de agua

Funcionar como un reservorio de nutrientes

Realizar la catálisis de la transformación del sustrato en producto (correct)

Proporcionar soporte estructural a la enzima

¿Qué tipo de enlaces permiten la unión del sustrato a la enzima?

Enlaces covalentes fuertes

Enlaces iónicos

Fuerzas débiles como enlaces electrostáticos y puentes de hidrógeno (correct)

Enlaces metálicos

¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de estrategia de catálisis?

Eliminación de agua

Fuerzas de Van de Waals

Interacciones hidrofóbicas

Catálisis covalente (correct)

En la acción catalizadora de una enzima, ¿cuál es el papel de los residuos catalíticos?

Intervenir activamente en la transformación química del sustrato Signup and view all the answers

¿Qué característica de la unión enzima-sustrato se menciona respecto al agua?

El agua queda excluida del centro activo a menos que participe en la reacción Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza a la especificidad absoluta de una enzima?

Especificidad para un único sustrato, como la L-glutámico deshidrogenasa para el glutamato. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones representa un tipo de especificidad relativa?

La alcohol deshidrogenasa, que puede oxidar diferentes tipos de alcoholes. Signup and view all the answers

¿Qué se entiende por estereoespecificidad en enzimas?

La capacidad de las enzimas de unirse solamente a sustratos quirales específicos. Signup and view all the answers

¿Por qué es poco probable una reacción no catalizada en una solución acuosa?

Los reactivos colisionan aleatoriamente sin orientación. Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene la presencia de una enzima en la probabilidad de formar complejos productivos?

Aumenta la concentración local de sustratos y mejora la orientación. Signup and view all the answers

La reacción catalizada por enzimas implica:

Una disposición correcta de los reactivos y un aumento en la concentración local. Signup and view all the answers

La función de las esterasas se puede describir como:

Hidrolizar enlaces éster entre varios tipos de sustratos. Signup and view all the answers

Un ejemplo de una enzima con especificidad de grupo es:

La alcohol deshidrogenasa, que oxida diferentes alcoholes. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de reacciones catalizan las transferasas?

Reacciones de transferencia de un grupo funcional Signup and view all the answers

Las hidrolasas se caracterizan por no utilizar nombres sistemáticos. ¿Cuál de los siguientes ejemplos es una hidrolasa?

Pepsina Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de las liasas en las reacciones químicas?

Catalizan reacciones reversibles de adición o eliminación Signup and view all the answers

Las isomerasas catalizan reacciones de isomerización. ¿Cuál de las siguientes opciones no es un tipo de isomerización que ellas catalizan?

Hidrólisis de ATP Signup and view all the answers

¿Qué tipos de enlaces son escindidos en las reacciones que catalizan las liasas?

Enlaces CC, CO, y CN Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las ligasas es incorrecta?

No requieren hidrólisis de enlaces de alta energía Signup and view all the answers

Las reacciones de isomerización pueden implicar cualidades diversas. ¿Cuál no se considera una isomerización?

Hidrólisis Signup and view all the answers

¿En qué se diferencian las reacciones catalizadas por las transferasas y las hidrolasas?

Las hidrolasas rompen enlaces mediante agua, mientras que las transferasas transfieren grupos Signup and view all the answers

¿Qué tipo de reacción no es catalizada por las liasas?

Redistribución de electrones en una reacción de isomerización Signup and view all the answers

¿Cuál es un ejemplo comúnmente conocido de isomerasa?

Glucoesomerasa Signup and view all the answers

¿Qué indica el número de cuatro dígitos que identifica a una enzima?

La clasificación y subclasificación de la enzima. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes enzimas se nombra siguiendo la regla de omitir el segundo componente cuando se trata de hidrólisis?

lactasa Signup and view all the answers

¿Qué tipo de reacciones catalizan las oxidorreductasas?

Reacciones de oxidorreducción. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre la nomenclatura enzimática?

Los nombres tradicionales pueden ser aceptados a pesar de no seguir las normas actuales. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes características es propia de las enzimas?

Elevada especificidad Signup and view all the answers

La nomenclatura de una enzima que cataliza la hidrólisis se simplifica, ¿cuál es un ejemplo de esta aclaración?

lactasa en vez de lactosa hidrolasa. Signup and view all the answers

¿Qué son los cofactores en el contexto de las enzimas?

Componentes que pueden ser solubles o grupos prostéticos Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones representa un aspecto negativo de la clasificación enzimática?

Puede llevar a confusiones con nombres tradicionales. Signup and view all the answers

¿Qué se entiende por 'centro activo' en una enzima?

La región donde los sustratos se unen y se transforman Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la acción de las enzimas es correcta?

Las reacciones sin catalizar son generalmente lentas Signup and view all the answers

En el sistema de clasificación enzimática, ¿qué se especifica tras las letras EC?

Clase, subclase, sub-subclase y número de orden. Signup and view all the answers

¿Qué característica tienen las reacciones catalizadas por las oxidorreductasas?

Involucra la transferencia de electrones. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de cofactor no se desprende de la enzima durante la reacción?

Grupos prostéticos Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto de la regulación de la actividad enzimática?

Permite el control del proceso metabólico Signup and view all the answers

Al referirse al nombre de una enzima, ¿qué elemento se omite si se trata de una reacción de hidrólisis?

El segundo componente del nombre. Signup and view all the answers

¿Qué implica el uso de un nombre sistemático para una enzima?

Facilita el reconocimiento y la comprensión de la función. Signup and view all the answers

La especificidad enzimática se debe principalmente a:

La forma del centro activo Signup and view all the answers

Las enzimas son consideradas catalizadores porque:

Provocan reacciones químicas sin ser consumidas Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con los cofactores solubles después de una reacción?

Volver a su forma original requiere de una reacción adicional Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones no es una característica de la acción enzimática?

Absoluta independencia del pH Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de los residuos de unión en una enzima?

Intervienen en la unión del sustrato a la enzima. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes estrategias de catálisis implica la participación de un ion metálico?

Catálisis por ión metálico Signup and view all the answers

¿Qué tipo de interacciones permite la unión del sustrato a la enzima?

Enlaces electrostáticos y puentes de hidrógeno Signup and view all the answers

¿Qué papel juegan los residuos catalíticos en la acción enzimática?

Intervienen activamente en la transformación química del sustrato. Signup and view all the answers

¿Qué sucede con el agua en el centro activo de una enzima durante la reacción?

Permanece excluida del centro activo a menos que participe. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de especificidad tienen las enzimas que pueden reconocer diferentes sustratos relacionados entre sí?

Especificidad de grupo Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto principal de un catalizador, como una enzima, en una reacción química?

Facilitar la colisión entre los reactivos en la orientación adecuada Signup and view all the answers

En el contexto de la especificidad enzimática, ¿qué implica la estereoespecificidad?

La preferencia de una enzima por sus sustratos quirales Signup and view all the answers

Qué característica describe una reacción catalizada por una enzima frente a una no catalizada?

Hay una mayor concentración de reactivos disponibles para la reacción Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes enunciados es incorrecto acerca de las enzimas?

Las enzimas son consumidas en el proceso de la reacción. Signup and view all the answers

Qué ocurre durante una reacción que implica un complejo enzimático?

Los sustratos se unen a la enzima en la orientación adecuada para reaccionar. Signup and view all the answers

¿Qué define la especificidad absoluta de una enzima?

La enzima es selectiva para un solo sustrato. Signup and view all the answers

En el caso de las esterasas, ¿cómo se puede definir su función?

Hidrolizar enlaces éster Signup and view all the answers

¿Qué tipo de reacciones catalizan las isomerasas?

Reacciones de isomerización Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes características es correcta sobre las ligasas?

Utilizan la hidrólisis de enlaces de alta energía Signup and view all the answers

Las liasas catalizan reacciones que implican:

Adición o eliminación relacionada con enlaces dobles Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes ejemplos no se considera una hidrolasa?

Lactato deshidrogenasa Signup and view all the answers

Las reacciones de isomerización catalizadas por isomerasas pueden incluir:

Reacciones cis-trans Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes enzimas mantiene su nombre primitivo y no utiliza un nombre sistemático?

Pepsina Signup and view all the answers

En la clasificación enzimática, ¿qué tipo de reacciones no catalizan las hidrolasas?

Reacciones de oxidación-reducción Signup and view all the answers

¿Qué tipo de reacción catalizan las transferasas?

Reacciones de transferencia de grupos funcionales Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor la función de las hidrolasas?

Catalizan reacciones de hidrólisis que rompen enlaces Signup and view all the answers

Qué tipo de enzimas son aquellas cuya catálisis es mediada por aminoácidos de la cadena polipeptídica?

Simpples Signup and view all the answers

Cuál término se usa para referirse a una enzima activa y completa?

Holoenzima Signup and view all the answers

Qué describe una coenzima derivada de vitaminas?

Componente orgánico requerido en pequeñas cantidades Signup and view all the answers

Cuáles son los cofactores que generalmente participan en reacciones de oxidación-reducción?

Metales Signup and view all the answers

Qué característica define a las enzimas que requieren cofactores metálicos?

Se denominan metaloenzimas Signup and view all the answers

Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las apoenzimas es correcta?

Son enzimas inactivas sin cofactor Signup and view all the answers

Cuánto porcentaje de las enzimas necesitan la participación de un cofactor?

Casi un tercio Signup and view all the answers

Cuál de los siguientes no es considerado un tipo de cofactor?

Carbohidratos Signup and view all the answers

Qué hace que una vitamina se clasifique como esencial en la dieta?

No se puede sintetizar y debe ser obtenida externamente Signup and view all the answers

Qué es una coenzima no derivada de vitaminas?

Un pequeño compuesto orgánico que apoya la actividad enzimática Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes características es propia de la actividad enzimática?

Son específicas para una reacción particular Signup and view all the answers

Los cofactores solubles requieren de un proceso adicional tras una reacción. ¿Cuál es este proceso?

Requerir una segunda reacción para volver a su forma original Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes alternativas describe mejor una característica del centro activo de una enzima?

Es la zona donde los sustratos se fijan para ser transformados Signup and view all the answers

Entre las características de las enzimas, ¿cuál de las siguientes no corresponde?

Su resistencia a cambios en el entorno sin afectar su actividad Signup and view all the answers

Los grupos prostéticos son:

Parte de la estructura de la enzima que nunca se desprende Signup and view all the answers

La especificidad enzimática se refiere a:

El hecho de que cada enzima actúa sobre un tipo específico de sustrato Signup and view all the answers

¿Por qué son importantes las enzimas en los sistemas vivos?

Facilitan reacciones que de otro modo serían imposibles Signup and view all the answers

¿Qué implica la actividad regulada de las enzimas?

Su actividad puede variar en función de las necesidades del organismo Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la catálisis enzimática es verdadera?

Las enzimas facilitan las reacciones sin ser alteradas por ellas Signup and view all the answers

La acción de las enzimas se lleva a cabo principalmente en:

Soluciones acuosas bajo condiciones controladas de pH y temperatura Signup and view all the answers

Study Notes

Especificidad de Reacción

La especificidad de reacción de las enzimas se refiere a su capacidad para reconocer y unirse a ciertos sustratos.
Especificidad absoluta: la enzima solo reconoce un sustrato específico, como la L-glutámico deshidrogenasa para el glutamato.
Especificidad relativa: la enzima reconoce a varios sustratos relacionados, como la alcohol deshidrogenasa que puede oxidar diferentes alcoholes, pero con preferencia por el etanol.
Estereoespecificidad: las enzimas son altamente específicas en la unión con sustratos quirales, como la tripsina que hidroliza rápidamente los polipéptidos compuestos por L-aminoácidos, pero no D-aminoácidos.

Reacción Catalítica

Una reacción catalizada por una enzima aumenta la probabilidad de formación de complejos productivos al posicionar los reactivos en la orientación correcta y a una concentración local mayor.

Clasificación Enzimática

La Comisión Enzimática establece normas para la nomenclatura enzimática.
Cada enzima se identifica por un código alfanumérico (EC) seguido de cuatro números que indican su clase, subclase, sub-subclase y número de orden.
Clases de Enzimas:
- Oxidorreductasas: catalizan reacciones de oxidorreducción.
- Transferasas: catalizan reacciones de transferencia de un grupo funcional.
- Hidrolasas: catalizan reacciones de hidrólisis.
- Liasas: catalizan reacciones de adición o eliminación de grupos en un doble enlace.
- Isomerasas: catalizan reacciones de isomerización.
- Ligasas: catalizan la unión de dos grupos químicos a expensas de la hidrólisis de un enlace de alta energía.

Coenzimas

Las coenzimas son moléculas orgánicas no proteicas que ayudan a las enzimas en sus funciones.
Pueden ser solubles y requerir de una segunda reacción para volver a su forma original o unirse a la enzima como grupos prostéticos.

Catálisis

Las enzimas aumentan la velocidad de las reacciones químicas al disminuir la energía de activación.
Características de las Enzimas:
- Especificidad
- Poder Catalítico
- Reversibilidad
- Capacidad de regulación
- Operan en soluciones acuosas a determinadas condiciones de temperatura y pH.

Centro Activo

El centro activo es una región específica de la enzima donde se une el sustrato.
Contiene residuos de aminoácidos esenciales para la unión del sustrato y la catálisis.
Tipos de Residuos:
- Residuos de Unión: intervienen en la unión del sustrato a la enzima mediante fuerzas débiles.
- Residuos Catalíticos: participan activamente en la transformación química del sustrato.
Estrategias Catalíticas:
- Catálisis general ácido-base.
- Catálisis covalente.
- Catálisis por ión metálico.

Modelos de Acoplamiento

Existen diferentes modelos que explican la unión del sustrato a la enzima, como el modelo de llave-cerradura y el modelo de ajuste inducido.

Especificidad de Reacción

Reacciones catalizadas por enzimas, con especificidad alta.
Especificidad Absoluta: La enzima solo reconoce a un solo sustrato.
- Ejemplo: L-glutámico deshidrogenasa solo actúa sobre el glutamato.
Especificidad Relativa: La enzima puede reconocer a varios sustratos, pero con preferencia por uno:
- De Grupo: ejemplo: Alcohol deshidrogenasa actúa sobre diferentes tipos de alcohol, preferente por etanol.
- De Reacción: Ejemplo: Esterasas, hidrolizan enlaces éster de diferentes sustratos.
Estereoespecificidad: Las enzimas reconocen a sustratos quirales (con isómeros).
- Ejemplo: La tripsina reconoce L-aminoácidos, pero no D-aminoácidos.

Clasificacion de Enzimas

Oxidorreductasas: catalizan reacciones de óxido-reducción (transferencia de electrones).
Transferasas: catalizan la transferencia de un grupo funcional entre moléculas.
Hidrolasas: catalizan reacciones de hidrólisis (ruptura de enlaces con agua).
- Ejemplo: Tripsina, pepsina, papaína.
Liasas: catalizan reacciones reversibles de adición o eliminación de grupos funcionales.
- Implican ruptura de enlaces C-C, C-O, C-N.
- Ejemplo: ATP-Citrato liasa.
Isomerasas: catalizan reacciones de isomerización.
- Transforman moléculas con la misma fórmula química, pero diferente estructura.
- Tipos de Isomerización:
  - cis-trans, D-L, ceto-enol, aldosa-cetosa.
Ligasas: catalizan la unión de dos grupos químicos a expensas de la energía de un enlace de alta energía (como ATP).

Coenzimas

Enzimas Simples: La catálisis se realiza por los aminoácidos de la cadena polipeptídica de la enzima
Enzimas Conjugadas: necesitan cofactores para su actividad.
- Apoenzima: enzima conjugada sin cofactor (no activa).
- Holoenzima: enzima conjugada con cofactor (activa).
Cofactores: Son moléculas adicionales que colaboran en la actividad catalítica.
- Metales: Oligoelementos, necesarios en pequeñas cantidades.
  - Intervienen en reacciones de óxido-reducción.
  - Metaloenzimas: enzimas que requieren cofactores metálicos.
- Coenzimas: pequeñas moléculas orgánicas.
  - Coenzima no derivada de vitaminas: S-adenosilmetionina, CoA.
  - Coenzimas derivadas de vitaminas: NAD, FAD, NADP, FMN, Coenzima A, Biotina, etc.
  - Las vitaminas son compuestos orgánicos que no se sintetizan en el cuerpo y deben obtenerse de la dieta.

Tipos de Cofactores

Solubles: Se separan de la enzima durante la reacción.
- Requieren una reacción adicional para volver a su forma original.
Grupos prostéticos: Se unen a la enzima, incluso covalentemente.
- No se separan de la enzima durante la reacción.
- Requieren una reacción en la misma enzima para volver a su forma original.

Catálisis enzimática

Las reacciones sin catalizar tienden a ser lentas.
Las enzimas aceleran las reacciones biológicas al disminuir la energía de activación.
Características de la acción enzimática:
- Especificidad: Especificidad por el sustrato.
- Gran Poder Catalítico: Aceleración de la reacción.
- Reversibilidad: Muchas reacciones catalizadas por enzimas son reversibles.
- Regulación: Su actividad puede ser regulada por diferentes mecanismos.
- Condiciones de Tª y pH: Actuan en soluciones acuosas a pH y temperatura óptimas.

Centro Activo

Los sustratos se unen a la enzima en una región específica llamada centro activo.
El centro activo es responsable de la especificidad y la actividad catalítica de la enzima.
Residuos de aminoácidos esenciales en el centro activo:
- Sitios de Unión: Interaccionan con el sustrato y lo mantienen unido a la enzima.
  - Fuerzas débiles:
    - enlaces electrostáticos
    - puentes de hidrógeno
    - interacciones hidrofóbicas
    - fuerzas de Van der Waals.
- Sitios Catalíticos: Participan directamente en la transformación del sustrato en producto.

Modelos de Acoplamiento

Modelo de llave-cerradura: el sustrato encaja perfectamente en el centro activo,
- como una llave en una cerradura.
Modelo de ajuste inducido: el centro activo se adapta ligeramente al sustrato,
- cambiando su forma ligeramente para interactuar con él.

Catálisis Ácido-base

Implica la participación de residuos de aminoácidos del centro activo que actúan como ácidos o bases,
- facilitando la transferencia de protones.
- Ejemplo: triosa fosfato isomerasa.

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Description

Este cuestionario explora la especificidad de reacción de las enzimas, incluyendo la especificidad absoluta, relativa y estereoespecificidad. Además, se analiza el papel de las enzimas en las reacciones catalíticas y su clasificación. Ideal para estudiantes de bioquímica que buscan profundizar en estos conceptos clave.