1. Son agentes químicos que ayudan que los procesos bioquímicos del organismo se lleven a cabo a una velocidad compatible con la vida.
2. Métodos de velocidad de reacción
2.1. Punto final
2.1.1. Se deja incubar la reacción un tiempo predeterminado, después de este tiempo se toma una lectura de absorbancia y se calcula a partir de ella la actividad enzimática
2.2. Puntos múltiples.
2.2.1. Se toman varias lecturas en el transcurso de la reacción. Cualquier desviación de la linealidad se detecta de inmediato con los microprocesadores y analizadores químicos computarizados.
2.3. Vigilancia continúa.
2.3.1. Se vigila la linealidad al utilizar un espectrofotómetro con registrador que traza la reacción durante varios minutos y se detecta de inmediato cualquier desviación en la gráfica del registrador.
2.4. Reacciones acopladas
2.4.1. Muchas reacciones enzimáticas no requieren el sistema de coenzimas NAD+ -NADH. Muchas de estas enzimas se aparean con reacciones enzimáticas adicionales en las que no participan NAD+.
3. Enzimas con Significado Clínico
3.1. AST y ALT
3.1.1. Aminotransferasa aspártica (AST; EC 2.6.1.1) y la Alaninaminotransferasa (ALT; EC 2.6.1.2). El rango para adultos de AST es 5 a 34 U/L y para ALT a sube hasta 50 U/L.
3.1.1.1. La AST se concentra mayormente en el citoplasma del hígado, músculo del miocardio y esquelético, y en el riñón
3.1.1.2. La ALT su mayor concentración es en el citoplasma del tejido hepático.
3.2. ALP
3.2.1. La fosfatasa alcalina (ALP, EC 3.1.3.1) es el nombre genérico de un grupo de enzimas El rango de referencia en adultos de fosfatasa alcalina total es de 35 a 100 U/L
3.2.1.1. Su fuente de importancia clínica incluye hígado, hueso, placenta, bazo y riñón. No se conoce su función biológica específica, y aparentemente participa en el transporte de la membrana
3.2.1.2. La fosfatasa alcalina es útil para el diagnóstico diferencial de enfermedades hepáticas, ya que la fosfatasa alcalina se encuentra en las membranas que recubren los canalículos biliares del hígado.
3.3. ACP
3.3.1. La fosfatasa ácida (ACP) es un grupo heterogéneo inespecífico de fosfatasa que pertenece a la clase de las enzimas hidrolasas. Para fosfatasa ácida total es de 0.5 a 1.0 U/L (enzimática) y para PAP (fosfatasa ácida prostática) es < 2.4 ng/mL.
3.3.1.1. Los tejidos con mayor concentración son próstata, hígado, riñón, eritrocitos, plaquetas y osteoclastos.
3.3.1.2. La principal causa de niveles altos de ACP es la enfermedad prostática con el desarrollo de PSA.
3.4. CK
3.4.1. La creatincinasa (CK. EC 2.7.3.2) En general CK total: Varones: 15 – 160 U/L (37 °C). Mujeres: 15 – 130 U/L (37 °C).
3.4.1.1. Es una enzima del citoplasma y la mitocondria que cataliza tanto la formación de ATP como la fosforilación reversible de la creatina, con el ATP como grupo donador de fosfato.
3.4.1.2. La CK está implicada en el almacenamiento de energía en los tejidos, principalmente en el músculo
3.5. DHL
3.5.1. La lactato deshidrogenasa (LD EC 1.1.1.27) La elevación LD en suero se considera inespecífica para cualquier enfermedad o afección.
3.5.1.1. Es importante en la vía metabólica de la glucólisis. Esta reacción in vivo desempeña un papel muy importante en los tejidos que utiliza glucosa
3.5.1.2. La LD es una enzima citoplasmática que se encuentra en casi todas las células del cuerpo y presenta mayor actividad en cerebro, eritrocitos, leucocitos, riñón, hígado, pulmón, ganglios linfáticos, miocardio, plaquetas y músculo esquelético.
3.6. AMS
3.6.1. Pertenece a la clase de hidrolasas (AMS. EC. 3.2.1.1) y es una metaloenzima que requiere calcio. Suero: 27 a 130 U/L
3.6.1.1. Las principales fuentes tisulares son las glándulas salivales y las células acinares del páncreas
3.6.1.2. Su principal función es debe a la fracción pancreática, que ayuda a la digestión del almidón, glucógeno y sus productos de descomposición en el intestino. La AMS actúa sobre los enlaces glucosídicos, 1-4 dando productos de degradación que son la glucosa, maltosa y cadenas dextrinas
3.7. LPS
3.7.1. La LPS cataliza la hidrólisis parcial de los triglicéridos de la dieta en el intestino con una producción de ácidos grasos de cadena larga y alcoholes. Según el método empleado: 22 a 51 U/L, 0 a 1.0 U/mL.
3.7.1.1. Sus fuentes tisulares son: principalmente en el páncreas, estando presente también en mucosa intestinal, estómago, leucocitos y tejido adiposo
3.8. GGT
3.8.1. La gammaglutamil transferasa (GGT EC 2.3.2.1) Dependen de la edad, del sexo y la reza. Varones: 6 a 45 U/L (37 °C). Mujeres: 5 a 30 U/L (37 °C).
3.8.1.1. Generalmente está unida a membrana y su función principal es la transferencia del residuo glutamilogamma del glutation a los aminoácidos para formar gammaglutamilo-aminoácido.
3.8.1.2. Se encuentra en: riñón, hígado, páncreas, intestino y próstata. Teniendo su importancia clínica en la evaluación de trastornos del sistema hepático y biliar.
3.9. ALS
3.9.1. La aldolasa (ALS EC 4.1.2.13) pertenece a las liasas. Actúa en la vía de Embden-Meyerhof del metabolismo de la glucosa y su función principal es romper el enlace 1,6 difosfato de fructosa. Hombres: 2.61 a 5.71 U/L (37°C). Mujeres: 1.98 a 5.54 U/L (37°C).
3.9.1.1. Se encuentra actividad de la aldolasa en todas las celulas del organismo, principalmente, el músculo esquelético, hígado y cerebro.
3.9.1.2. La utilidad clínica se relaciona principalmente con afecciones del músculo esquelético
3.10. 5'NT
3.10.1. La 5’-Nucleotidasa (5’NT EC 3.1.3.5) Conocida como 5’ribonucleosido fosfohidrolasa o NTP. Actúa solo sobre nucleótidos, ATP, guanosina trifosfato. 2.0 a 9.5 U/L.
3.10.1.1. Su función biológica específica no se conoce, se cree que participa en la producción de adenosina extracelular, la absorción de nutrientes y la proliferación celular.
3.11. G-6-PD
3.11.1. Es una oxirreductasa (G-6-PD EC 1.1.1.49) Cataliza la oxidación de la glucosa-6-fosfato a 6-fosfogluconato, con la producción simultánea de NADPH. Suero: 0 a 0.18 U/L.
3.11.1.1. es necesario para reducir al glutatión, una sustancia importante que protege a la hemoglobina de la desnaturalización oxidativa.
3.11.1.2. Se encuentra en los eritrocitos, corteza suprarrenal, ganglios linfáticos, timo y bazo.
3.12. Troponina
3.12.1. Es una familia de compuestos que se unen a la tropomiosina y regulan el acoplamiento excitación-contracción en el músculo
3.12.1.1. La Troponina cardíaca 1 (cTn1) y la Troponina cardíaca T (cTnT) son liberadas tempranamente de las células miocárdiacas dañadas después del infarto
4. Las enzimas son útiles en el seguimiento y el reconocimiento clínicos de determinados procesos patológicos.
5. Metodos para medir la actividad enzimatica
5.1. Curva de progreso
5.1.1. la actividad enzimática se lleva a cabo midiendo la formación de productos o el agotamiento de sustratos.
5.1.2. El producto final coloreado en un espectrofotómetro en rango del visible en el espectro, 400 a 700 nm.
6. Fases de la curva de progreso
6.1. 1a Fase de retraso
6.1.1. En esta fase no se mide la actividad enzimática ya que la velocidad de reacción no alcanza la cinética de orden cero.
6.2. 2da Fase de Velocidad inicial.
6.2.1. Aquí la velocidad de reacción la formación de producto es constante y la concentración del producto aumenta en forma lineal con respecto al tiempo.
6.2.2. En esta fase se debe determinar la actividad enzimática. Su duración es variable y continúa en modo lineal hasta que alcanza el equilibrio.
6.3. 3a Fase de Velocidad reducida.
6.3.1. La reducción de la velocidad se debe a:
6.3.1.1. Disminución de la concentración de sustrato, al alcanzar el equilibrio.
6.3.1.2. Efectos de la inhibición del producto e inactivación de la enzima a medida que la solución amortiguadora se hace insuficiente para controlar el pH.
7. Los cofactores son:
7.1. Compuestos inorgánicos
7.2. Iones metálicos.
7.3. Compuestos orgánicos
7.3.1. Las coenzimas enlazadas se denominan grupo prostético.
7.3.2. La enzima intacta con su cofactor unido se denomina apoenzima
7.3.3. La enzima y el cofactor o coenzima forman la unidad con actividad catalítica que se denomina haloenzima.
8. Las Enzimas:
8.1. 1. Son proteínas que catalizan reacciones químicas
8.1.1. Como catalizadores disminuyen la energia de activacion permitiendo que sean termodinámicamente favorables
8.2. 2. Tienen alta especificidad por sus sustratos.
8.2.1. Les permite ser usadas como reactivos para medir la concentración de sus sustratos
8.2.2. PROPIEDADES
8.2.2.1. No se alteran ni se consumen durante la reacción.
8.2.2.2. Se requieren pequeñas cantidades de ellas
8.2.2.3. Aceleran la velocidad a la cual la reacción química alcanza el equilibrio.
8.2.2.4. Cada enzima contiene un sitio activo
8.2.2.5. Algunas enzimas son proteínas conjugadas y contienen un cofactor
8.2.2.5.1. Los cofactores funcionan como activadores de las enzimas y se encuentran como un componente estructural integral de las mismas o enlazados débilmente a ellas.
9. Cinetica Enzimatica
9.1. Las enzimas catalizan reacciones en la que transforman una o más moléculas de sustrato en producto
9.2. El complejo ES coloca las moléculas de sustrato en la alineación correcta con la enzima, de manera que ésta pueda ejercer su actividad catalítica para formar el producto.
9.3. La enzima se une con el sustrato mediante una o más regiones de la molécula enzimática que se denominan sitios activos.
9.3.1. La mayoria presenta especificidad absoluta
9.3.1.1. Catalizan sólo una reacción específica con un sustrato específico
9.3.2. Especificidad de grupo
9.3.2.1. Un número más amplio de sustratos con grupos estructurados similares reacciona con ellas
9.3.3. Las específicas para determinado enlace
9.3.3.1. Son enzimas que actúan en ciertos lípidos de enlace
10. Factores que Influyen en la Actividad Enzimática.
10.1. Concentración del sustrato.
10.1.1. La velocidad de una reacción enzimática aumenta conforme la concentración de sustrato se incrementa.
10.2. Concentración de la enzima
10.2.1. La velocidad de reacción aumenta cuando la concentración de enzima es mayor y se reduce cuando la concentración de enzima es menor.
10.2.2. El valor de Km es independiente de la concentración enzimática.
10.3. Temperatura
10.3.1. Las reacciones catalizadas por enzimas se aceleran cuando la temperatura aumenta
10.3.2. cuando se alcanza el valor óptimo, la velocidad de reacción se reduce, ya que un incremento en la temperatura provoca desnaturalización de la enzima y pérdida de su actividad catalítica.
10.4. pH
10.4.1. Los efectos de pH se deben a los cambios producidos por la ionización de la enzima o el sustrato
10.4.2. Casi todas las enzimas de significado clínico tienen actividad óptima pH 6 – 8 (cercano al pH neutro) algunas tienen actividad óptima a pH inferior o superior.
10.5. Activadores
10.5.1. Los activadores incrementan la velocidad de una reacción enzimática, son moléculas o iones pequeños.
10.5.1.1. Proporcionan un sitio activo electropositivo que atrae a los grupos con carga negativa del sustrato
10.5.1.2. Ayudan a estabilizar la estructura terciaria y cuaternaria de la enzima
10.6. Inhibidores
10.6.1. Actúan inhibiendo selectivamente la acción de determinadas enzimas.
11. Cinetica
11.1. Cinetica de primer Orden
11.1.1. La velocidad es directamente proporcional a la concentración del sustrato
11.1.2. Todas las moléculas enzimáticas están saturadas de sustrato y sólo existen en forma de complejo ES.
11.2. Cinetica de orden Cero
11.2.1. La velocidad de reaccion es independiente a la concentracion del sustrato
11.2.2. La concentración de sustrato limita la velocidad, ya que su cantidad es insuficiente para saturar a todos los sitios activos de las enzimas.
12. La inhibición puede ser:
12.1. Inhibicion competitiva
12.1.1. Los inhibidores son sustancias similares a las moléculas del sustrato normal y compiten con ellos por los sitios activos de una enzima específica.
12.2. Inhibición no competitiva
12.2.1. Sucede cuando una sustancia se une a la enzima en un sitio distinto al sitio activo, provocando un cambio en la configuración en la estructura enzimática alterando el sitio activo que deja de ser receptivo al sustrato.
12.2.1.1. La inhibición no competitiva es reversible cuando el inhibidor se enlaza a la enzima por uniones débiles
12.2.1.2. La inhibición no competitiva es irreversible cuando la unión es covalente