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Glosario - enzimas

Glosario

Ramírez Ruiz Ricardo JavierBUAP - Benemérita Universidad Autónoma de PueblaPreparatoria 2 de Octubre de 19685° D Matutino

Renina

Despedida

Tripsina

Desnaturalización

Amilasa

Catalizador biológico

Catalasa

Transferasas

Ligasas

Lipasa

Lacasa

Encimas celulasas

Termolábiles

Fermentación

Pepsina

Enzimas lisozimas

Purificación de enzimas

Coenzima

Isomerasas

Proteasa

Hidrolasas

Índice o menú de conceptos

Liasas

Portada

Oxidorreductasas

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Oxidorreductasas

Las enzimas que transfieren electronesLas oxidorreductasas son un tipo de enzimas que catalizan reacciones de óxido-reducción. Estas enzimas facilitan la transferencia de electrones de una molécula a otra.Imagina que tienes dos moléculas: una que quiere "ceder" electrones (el donante) y otra que "quiere recibirlos" (el aceptor). Las oxidorreductasas actúan como un puente entre estas dos moléculas, permitiendo que los electrones fluyan de una a otra de manera eficiente. Sirven procesos de respiración celular, fotosíntesis, metabolimos de fármacos y protección antioxidante.Se clasifican en; -Deshidrogenasas -Oxidasas -Peroxidasas

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Liasas

Rompiendo enlaces sin aguaLas liasas son un tipo de enzimas que catalizan reacciones de ruptura de enlaces covalentes, pero a diferencia de las hidrolasas, no requieren de una molécula de agua para llevar a cabo esta función. En lugar de eso, forman un doble enlace o un nuevo anillo en una de las partes de la molécula que se rompe.Es como una molécula como una cadena. Las liasas son como unas tijeras moleculares que cortan esta cadena en dos partes, pero en vez de dejar los extremos abiertos, los cierran formando un nuevo enlace o estructura.Sirven para la sintesis de aminoacidos, degradación de azucares y biosíntesis de compuestos aromáticos,Se clasifica en: -Aldolasas -Sintasas -Descarboxilasas

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Ligasas

Las enzimas que unen moléculasLas ligasas son un tipo de enzimas que se especializan en unir moléculas. Son como pequeños pegamentos biológicos, pero mucho más sofisticados. En lugar de usar pegamento convencional, las ligasas utilizan energía, generalmente proveniente de la hidrólisis del ATP (adenosín trifosfato), para formar nuevos enlaces químicos entre dos moléculas diferentes.Las ligasas catalizan la formación de un enlace covalente entre dos moléculas, acoplando esta reacción a la hidrólisis de un enlace de alta energía en una molécula donadora, como el ATP. Sirve para la replicación del ADN, Reparación de ADN, sintesís de proteínas y el metabolismo

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Transferasas

Las enzimas que transportan grupos funcionalesLas transferasas son un tipo de enzimas que se especializan en transferir grupos funcionales de una molécula a otra. Son como pequeños camiones moleculares que transportan "paquetes" (los grupos funcionales) de un lugar a otro dentro de la célula.Si proceso se divide en:Donador: Una molécula, llamada donadora, posee un grupo funcional específico que puede ser transferido.Aceptor: Otra molécula, llamada aceptora, "recibe" este grupo funcional.Transferasa: La enzima transferasa facilita esta transferencia, uniéndose tanto al donador como al aceptor y catalizando la reacción.

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Hidrolasas

Las enzimas que usan agua para romper enlacesLas hidrolasas son un tipo de enzimas que catalizan reacciones de hidrólisis. Esto significa que estas enzimas utilizan una molécula de agua para romper enlaces químicos en otras moléculas más grandes. Es como si fueran unas pequeñas tijeras moleculares que, en lugar de cortar con metal, utilizan agua para separar las moléculas.Su proceso se compone en 3 fases:-Substrato: La hidrolasa se une a una molécula grande (sustrato).-Hidrólisis: La enzima introduce una molécula de agua en el enlace químico que se va a romper.-Ruptura: El enlace se rompe, y los fragmentos resultantes se separan, cada uno unido a un átomo de hidrógeno o un grupo hidroxilo proveniente del agua.

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Isomerasas

Las enzimas que reordenan moléculasLas isomerasas son un tipo de enzimas que catalizan reacciones de isomerización. Esto significa que estas enzimas toman una molécula y la reordenan, creando un isómero de la molécula original. Un isómero es una molécula que tiene la misma fórmula molecular (es decir, los mismos átomos en las mismas proporciones) pero una estructura diferente.Imagina tener un rompecabezas. Las isomerasas son como unas manos expertas que toman las piezas de este rompecabezas y las reordenan para formar una imagen diferente, pero con las mismas piezas. En el caso de las moléculas, las isomerasas rompen algunos enlaces y forman otros nuevos para reorganizar los átomos dentro de la molécula.Hay 3 tipos: Estructural, geométrica y óptica.

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Proteasas

Las tijeras moleculares de las proteínasLas proteasas, también conocidas como peptidasas, son un tipo de enzimas que se especializan en romper los enlaces peptídicos de las proteínas. Imagina que son unas tijeras moleculares diseñadas específicamente para cortar proteínas en pedazos más pequeños.Las proteasas utilizan una molécula de agua (mediante hidrólisis) para romper los enlaces peptídicos que unen los aminoácidos que conforman las proteínas. Cada proteasa tiene una especificidad particular, es decir, cada una reconoce y corta enlaces peptídicos específicos dentro de una proteína.Existen 4 tipos: Sérina, Cisteína, Aspártico y Metalo.

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Catalasa

La enzima que descompone el peróxido de hidrógenoLa catalasa es una enzima que se encuentra en casi todas las células vivas, desde las bacterias hasta las células humanas. Su función principal es descomponer el peróxido de hidrógeno (agua oxigenada), una sustancia tóxica que se produce como subproducto de muchos procesos metabólicos.La catalasa es una enzima muy eficiente. Aqui un ejemplo:2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂Es decir, la catalasa toma dos moléculas de peróxido de hidrógeno y las convierte en dos moléculas de agua y una molécula de oxígeno. De esta manera, la catalasa neutraliza el peróxido de hidrógeno, convirtiéndolo en sustancias inofensivas.La catalasa juega un papel crucial en la protección celular. El peróxido de hidrógeno es un oxidante fuerte que puede dañar las moléculas de ADN, proteínas y lípidos en la célula. Al descomponer el peróxido de hidrógeno, la catalasa protege a la célula de este daño oxidativo.

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Las enzimas oxidasas multicobreLas lacasas son un tipo de enzimas que pertenecen a la familia de las oxidasas multicobre. Estas proteínas tienen la capacidad de catalizar la oxidación de una amplia variedad de compuestos orgánicos, especialmente aquellos con grupos fenólicos, utilizando oxígeno molecular (O₂) como aceptor de electrones y produciendo agua (H₂O).Las lacasas contienen átomos de cobre en su estructura, los cuales son esenciales para su actividad catalítica. Estos átomos de cobre permiten a la enzima aceptar electrones del sustrato (la molécula que se oxida) y transferirlos al oxígeno molecular. Este proceso de transferencia de electrones es lo que permite la oxidación del sustrato.Se usa mucho en la biotecnología en procesos de polímeros y protección de patógenos.

Lacasa

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Lipasa

Las enzimas que descomponen las grasasLas lipasas son un tipo de enzimas que se especializan en descomponer las grasas. Estas enzimas catalizan la hidrólisis de los triglicéridos, que son los lípidos más abundantes en nuestro cuerpo y en los alimentos, convirtiéndolos en glicerol y ácidos grasos.Las lipasas se adhieren a las moléculas de grasa y, con la ayuda de una molécula de agua, rompen los enlaces químicos que unen los ácidos grasos al glicerol. Esto permite que los ácidos grasos y el glicerol sean absorbidos por el intestino y utilizados por el cuerpo como fuente de energía.Está involucradas en otros procesos biológicos, como:Transporte de lípidos: Ayudan a transportar los lípidos a través de la sangre.Almacenamiento de grasas: Participan en la formación y degradación de las reservas de grasa en el cuerpo.Inflamación: Se liberan lipasas durante el proceso inflamatorio.

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Las tijeras moleculares de la celulosaLas celulasas son un grupo de enzimas especializadas en descomponer la celulosa, un carbohidrato complejo que forma la pared celular de las plantas. Imagina que son pequeñas tijeras moleculares, diseñadas específicamente para cortar las largas cadenas de celulosa en fragmentos más pequeños.La celulosa es como una larga cadena formada por muchas unidades de glucosa unidas entre sí. Las celulasas actúan rompiendo estos enlaces entre las unidades de glucosa, liberando así moléculas más pequeñas de azúcar. Este proceso se conoce como hidrólisis.Apoyan en la degredación de materia órganica y la digestión de herbívoros.

Enzimas celulasas

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CATalizador biológico

Los Aceleradores de la VidaUn catalizador biológico es una sustancia que aumenta la velocidad de una reacción química específica dentro de un organismo vivo. A diferencia de los catalizadores industriales, estos no alteran el equilibrio de la reacción ni se consumen en el proceso.El principal catalizador biológico son las enzimas.La mayoría de los catalizadores biológicos son enzimas. Estas son proteínas altamente especializadas que se unen a moléculas específicas (sustratos) y facilitan su transformación en productos.

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Sensibles al calorUn compuesto termolábil es aquel que se altera, descompone o pierde sus propiedades de manera fácil cuando se expone al calor. Es decir, son sustancias sensibles a las temperaturas elevadas.Se usan en medicina, Industria alimentaria, Bioquimica y MicrobiologíaProduce: -Desnaturalizar proteínas -Rompe enlaces químicos -Causa oxidación

Termolábiles

Coenzima

Los ayudantes moleculares de las enzimasUna coenzima es una molécula orgánica no proteica que se une a una enzima y es esencial para su funcionamiento. A diferencia de las enzimas, que son proteínas, las coenzimas suelen ser moléculas más pequeñas y pueden participar en múltiples reacciones enzimáticas.Características:-No proteícas -Termoestables -Reutilizables -Derivadas de vitaminas

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La enzima digestiva del estómagoLa pepsina es una enzima proteolítica, es decir, una enzima que descompone las proteínas. Se produce en el estómago y es fundamental para la digestión de las proteínas que ingerimos en los alimentos.-Ambiente ácido: La pepsina trabaja en un ambiente altamente ácido, proporcionado por el ácido clorhídrico que secreta el estómago. Este ambiente ácido es esencial para activar la pepsina y permitirle romper los enlaces peptídicos de las proteínas.-Descomposición de proteínas: La pepsina corta las largas cadenas de aminoácidos que forman las proteínas en fragmentos más pequeños llamados péptidos. Estos péptidos son luego procesados por otras enzimas en el intestino delgado.La pepsina se produce en las células principales de las glándulas gástricas del estómago. Estas células secretan un precursor inactivo llamado pepsinógeno. El ácido clorhídrico del estómago activa el pepsinógeno, convirtiéndolo en pepsina activa.

Pepsina

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La enzima que descompone los carbohidratosLa amilasa es una enzima, es decir, una proteína que actúa como catalizador biológico, acelerando reacciones químicas específicas en nuestro cuerpo. En este caso, la amilasa se especializa en descomponer los carbohidratos complejos, como el almidón, en azúcares más simples que nuestro cuerpo puede absorber fácilmente.La amilasa se produce principalmente en dos lugares:Glándulas salivales: La saliva contiene amilasa salival, que comienza a descomponer el almidón de los alimentos mientras masticamos.Páncreas: El páncreas produce amilasa pancreática, que se libera en el intestino delgado para continuar el proceso de digestión de los carbohidratos.

Amilasa

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Aislando la maquinaria molecular de la vidaLa purificación de enzimas es un proceso bioquímico que consiste en aislar una enzima específica de una mezcla compleja, como un tejido, un órgano o un cultivo celular. El objetivo principal es obtener una enzima pura, libre de otras proteínas y contaminantes, para poder estudiarla en detalle y comprender mejor su función.Etapas generales de la purificación de enzimas:Extracción: La enzima se extrae de la fuente biológica mediante la ruptura de las células y la solubilización de la proteína en un buffer adecuado.Fraccionamiento: Se utilizan técnicas como la precipitación con sales, la cromatografía o la ultrafiltración para separar la enzima de otras proteínas y moléculas.Purificación: Se emplean múltiples técnicas de purificación para aumentar la pureza de la enzima, como la cromatografía de intercambio iónico, la cromatografía de afinidad y la electroforesis en gel.Análisis: Se utilizan técnicas analíticas como la espectroscopía, la electroforesis en gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) y la espectrometría de masas para evaluar la pureza y la identidad de la enzima.

Purificación de enzimas

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Enzimas lisozimas

Guerreros moleculares contra las bacteriasLas lisozimas son un tipo de enzimas, es decir, proteínas que actúan como catalizadores biológicos, acelerando reacciones químicas específicas. En este caso, las lisozimas se especializan en descomponer la pared celular de ciertas bacterias, principalmente las Gram-positivas.Las lisozimas actúan hidrolizando los enlaces glicosídicos que unen los componentes de la pared celular bacteriana, el peptidoglicano. Al romper estos enlaces, debilitan la estructura de la pared celular, lo que finalmente lleva a la lisis o ruptura de la bacteria.La función principal de las lisozimas es la defensa contra las infecciones bacterianas. Al destruir las bacterias, las lisozimas contribuyen a mantener nuestro cuerpo libre de patógenos.

La transformación de la materia orgánica sin oxígenoLa fermentación es un proceso biológico en el cual microorganismos como bacterias y levaduras descomponen sustancias orgánicas, principalmente azúcares, en condiciones anaeróbicas (es decir, sin la presencia de oxígeno). Este proceso produce energía para el microorganismo y, como subproducto, genera diversos compuestos que pueden ser de gran utilidad para los humanos.La fermentación inicia con la glucólisis, un proceso metabólico en el cual la glucosa se descompone en ácido pirúvico. En ausencia de oxígeno, el ácido pirúvico sigue diferentes rutas metabólicas, dependiendo del tipo de microorganismo y las condiciones ambientales, dando lugar a diversos productos finales.La fermentación es un proceso biológico anaeróbico que transforma sustancias orgánicas en otros compuestos, gracias a la acción de microorganismos. Este proceso es de gran importancia en la producción de alimentos, bebidas y otros productos de interés industrial.

Fermentación

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Desnaturalización

Cuando las proteínas pierden su forma y funciónLa desnaturalización es un proceso en el que una proteína pierde su estructura tridimensional nativa, es decir, la forma espacial que le permite llevar a cabo su función biológica específica. Esta pérdida de estructura se debe a la ruptura de los enlaces que mantienen a la proteína unida, como los puentes de hidrógeno, las interacciones iónicas y las fuerzas de van der Waals.Está se produce por cambios en temperatura, ph, agentes químicos, radiación o fuerzas mecanicas.La desnaturalización de una proteína tiene como consecuencia la pérdida de su función biológica. Al perder su estructura tridimensional, la proteína ya no puede reconocer y unirse a otras moléculas de manera específica. Algunos ejemplos de las consecuencias de la desnaturalización incluyen:-Perdida de actividad encimática -Perdida de solubilidad -Pérdida de propiedades mecánicas

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Renina

La llave maestra de la presión arterialLa renina es una enzima, es decir, una proteína que actúa como catalizador biológico, acelerando reacciones químicas específicas en nuestro organismo. En este caso, la renina juega un papel fundamental en la regulación de la presión arterial.La renina es producida principalmente por unas células especializadas llamadas células yuxtaglomerulares, ubicadas en los riñones. Estas células son sensibles a cambios en la presión arterial y en la concentración de sodio en la sangre.La función principal de la renina es activar el sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA), un complejo mecanismo que regula la presión arterial y el equilibrio de líquidos y electrolitos en el cuerpo.La renina es una enzima clave en la regulación de la presión arterial. Al activar el sistema renina-angiotensina-aldosterona, la renina ayuda a mantener la presión arterial dentro de un rango normal. Desequilibrios en la producción de renina pueden contribuir a diversas enfermedades cardiovasculares.

Tripsina

La enzima que descompone las proteínasLa tripsina es una enzima proteolítica, es decir, una proteína que se encarga de descomponer otras proteínas en fragmentos más pequeños llamados péptidos. Esta función es esencial para la digestión de las proteínas que ingerimos en nuestra dieta.La tripsina es producida en el páncreas en forma inactiva, como tripsinógeno. Esta forma inactiva se almacena en el páncreas y se libera al duodeno (la primera parte del intestino delgado) cuando comemos. Una vez en el duodeno, una enzima llamada enteropeptidasa activa el tripsinógeno, convirtiéndolo en tripsina activa.La función principal de la tripsina es hidrolizar los enlaces peptídicos de las proteínas, es decir, romper los enlaces que unen los aminoácidos que conforman las proteínas. De esta manera, la tripsina contribuye a la digestión de las proteínas, convirtiéndolas en péptidos más pequeños y aminoácidos que pueden ser absorbidos por el intestino y utilizados por el organismo.

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