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BIOQUIMICA PROTEÍNAS Y ENZIMAS, Guías, Proyectos, Investigaciones de Bioquímica

PROYECTOS DE SEGUNDO CORTE, REALIZADOS A PARTIR DE APUNTES, EXÁMENES E INVESTIGACIONES

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2019/2020

Subido el 27/03/2020

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COFACTORES ENZIMÁTICOS
ES UNA MOLÉCULA PEQUEÑA NECESARIA PARA
LA ACTIVIDAD DE MUCHAS ENZIMAS. LOS
COFACTORES SON IONES METÁLICOS O
MOLÉCULAS ORGÁNICAS QUE PARTICIPAN CON
LAS ENZIMAS EN LA REALIZACIÓN DE UNA
ACTIVIDAD ENZIMÁTICA.
A LOS COFACTORES DE NATURALEZA ORGÁNICA
SE LE CONOCEN COMO COENZIMAS. ALGUNOS
DE LOS IONES METÁLICOS MÁS COMUNES QUE
ACTÚAN COMO COFACTORES
SON: MANGANESO, MAGNESIO, MOLIBDENO, CO
BALTO, ZINC, HIERRO, NÍQUEL, POTASIO O COBR
E
UNA DE LAS PRINCIPALES FUNCIONES DE LOS COFACTORES
SUFRIR LAS TRANSFORMACIONES QUÍMICAS NECESARIAS (OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN
ENTRE OTRAS) PARA LLEVAR A CABO LA CATÁLISIS ENZIMÁTICA. DE ESTE MODO LA
ENZIMA QUEDA INTACTA PUDIENDO LLEVAR A CABO LA CATÁLISIS DE NUEVAS
REACCIONES SIMPLEMENTE REEMPLAZANDO EL COFACTOR MODIFICADO POR OTRO
NUEVO O DEVOLVIENDO EL COFACTOR A SU ESTADO INICIAL. A LOS COFACTORES QUE
SE UNEN FUERTEMENTE A LA ENZIMA SE LES CONOCE COMO GRUPOS PROSTÉTICOS.
COFACTORES METÁLICOS
HIERRO
LA MAYORÍA DE ENZIMAS CON HIERRO ACOPLAN EL HIERRO YA SEA COMO HEME O
COMO UN ARREGLO ESPECIAL DE HIERRO CON GRUPOS AZUFRE CONOCIDOS COMO
CENTROS HIERRO-AZUFRE (FENSN). EL HIERRO EN HEME MUESTRA UN ENORME
PARECIDO CON EL IÓN MAGNESIO EN LA CLOROFILA. HEME, QUE ES BÁSICAMENTE UN
SISTEMA DE ANILLO DE PORFIRINA CON HIERRO POSICIONADO EN EL CENTRO, ES LA
FORMA MÁS COMÚN DE HIERRO EN LAS PROTEÍNAS BIOLÓGICAS. EN CITOCROMO C, UNA
PROTEÍNA HEME COMÚN EN LAS MITOCONDRIAS, LOS LIGANDOS AXIALES AL HIERRO
ESTÁN OCUPADOS POR HISTIDINA Y METIONINA DE LA PROTEÍNA.
ZINC
EL ZINC ES TAL VEZ EL MÁS UBICUO Y VERSÁTIL DE TODOS LOS COFACTORES
METÁLICOS. MÁS DE 300 ENZIMAS TIENEN UN COFACTOR DE ZINC. LAS PROTEÍNAS
LIGADAS A CINC QUE SE ENGANCHAN AL DNA, LAS LLAMADAS PROTEÍNAS DEDO DE
ZINC, ATESTIGUAN LA VERSATILIDAD DEL ZINC EN LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS.
APROXIMADAMENTE EL 3 % DEL GENOMA EN LOS MAMÍFEROS CODIFICA PARA
PROTEÍNAS DEDO DE ZINC.
COBRE
EL COBRE, COMO EL HIERRO, ES UN METAL REDOX. COMO EL HIERRO, EL COBRE EXISTE
EN ESTADOS DE VALENCIA MÚLTIPLES; CU+ Y CU2+ (CUPROSO Y CÚPRICO) SON LOS
MÁS COMUNES. LAS ENZIMAS CON COBRE, AUNQUE NO TAN NUMEROSAS COMO LAS
ENZIMAS CON ZINC, CUMPLEN IMPORTANTES FUNCIONES BIOLÓGICAS, PRINCIPALMENTE
DENTRO DEL CITOSOL. MUCHAS CAEN EN LA CATEGORÍA DE OXIDOREDUCTASAS, O MÁS
ESPECÍFICAMENTE “OXIDASAS”, LO QUE SIGNIFICA QUE CATALIZAN REACCIONES EN LAS
CUALES LOS ELECTRONES DEL SUSTRATO SON TRANSFERIDOS AL O2.
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¡Descarga BIOQUIMICA PROTEÍNAS Y ENZIMAS y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Bioquímica solo en Docsity!

 COFACTORES ENZIMÁTICOS

ES UNA MOLÉCULA PEQUEÑA NECESARIA PARA
LA ACTIVIDAD DE MUCHAS ENZIMAS. LOS
COFACTORES SON IONES METÁLICOS O
MOLÉCULAS ORGÁNICAS QUE PARTICIPAN CON
LAS ENZIMAS EN LA REALIZACIÓN DE UNA
ACTIVIDAD ENZIMÁTICA.
A LOS COFACTORES DE NATURALEZA ORGÁNICA
SE LE CONOCEN COMO COENZIMAS. ALGUNOS
DE LOS IONES METÁLICOS MÁS COMUNES QUE
ACTÚAN COMO COFACTORES
SON: MANGANESO, MAGNESIO, MOLIBDENO, CO
BALTO, ZINC, HIERRO, NÍQUEL, POTASIO O COBR
E
 UNA DE LAS PRINCIPALES FUNCIONES DE LOS COFACTORES
SUFRIR LAS TRANSFORMACIONES QUÍMICAS NECESARIAS (OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN
ENTRE OTRAS) PARA LLEVAR A CABO LA CATÁLISIS ENZIMÁTICA. DE ESTE MODO LA
ENZIMA QUEDA INTACTA PUDIENDO LLEVAR A CABO LA CATÁLISIS DE NUEVAS
REACCIONES SIMPLEMENTE REEMPLAZANDO EL COFACTOR MODIFICADO POR OTRO
NUEVO O DEVOLVIENDO EL COFACTOR A SU ESTADO INICIAL. A LOS COFACTORES QUE
SE UNEN FUERTEMENTE A LA ENZIMA SE LES CONOCE COMO GRUPOS PROSTÉTICOS.
 COFACTORES METÁLICOS
HIERRO
LA MAYORÍA DE ENZIMAS CON HIERRO ACOPLAN EL HIERRO YA SEA COMO HEME O
COMO UN ARREGLO ESPECIAL DE HIERRO CON GRUPOS AZUFRE CONOCIDOS COMO
CENTROS HIERRO-AZUFRE (FENSN). EL HIERRO EN HEME MUESTRA UN ENORME
PARECIDO CON EL IÓN MAGNESIO EN LA CLOROFILA. HEME, QUE ES BÁSICAMENTE UN
SISTEMA DE ANILLO DE PORFIRINA CON HIERRO POSICIONADO EN EL CENTRO, ES LA
FORMA MÁS COMÚN DE HIERRO EN LAS PROTEÍNAS BIOLÓGICAS. EN CITOCROMO C, UNA
PROTEÍNA HEME COMÚN EN LAS MITOCONDRIAS, LOS LIGANDOS AXIALES AL HIERRO
ESTÁN OCUPADOS POR HISTIDINA Y METIONINA DE LA PROTEÍNA.
ZINC
EL ZINC ES TAL VEZ EL MÁS UBICUO Y VERSÁTIL DE TODOS LOS COFACTORES
METÁLICOS. MÁS DE 300 ENZIMAS TIENEN UN COFACTOR DE ZINC. LAS PROTEÍNAS
LIGADAS A CINC QUE SE ENGANCHAN AL DNA, LAS LLAMADAS PROTEÍNAS DEDO DE
ZINC, ATESTIGUAN LA VERSATILIDAD DEL ZINC EN LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS.
APROXIMADAMENTE EL 3 % DEL GENOMA EN LOS MAMÍFEROS CODIFICA PARA
PROTEÍNAS DEDO DE ZINC.
COBRE
EL COBRE, COMO EL HIERRO, ES UN METAL REDOX. COMO EL HIERRO, EL COBRE EXISTE
EN ESTADOS DE VALENCIA MÚLTIPLES; CU+ Y CU2+ (CUPROSO Y CÚPRICO) SON LOS
MÁS COMUNES. LAS ENZIMAS CON COBRE, AUNQUE NO TAN NUMEROSAS COMO LAS
ENZIMAS CON ZINC, CUMPLEN IMPORTANTES FUNCIONES BIOLÓGICAS, PRINCIPALMENTE
DENTRO DEL CITOSOL. MUCHAS CAEN EN LA CATEGORÍA DE OXIDOREDUCTASAS, O MÁS
ESPECÍFICAMENTE “OXIDASAS”, LO QUE SIGNIFICA QUE CATALIZAN REACCIONES EN LAS
CUALES LOS ELECTRONES DEL SUSTRATO SON TRANSFERIDOS AL O2.

 COENZIMA

LAS COENZIMAS SON PEQUEÑAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS
NO PROTEICAS QUE TRANSPORTAN GRUPOS QUÍMICOS
ENTRE ENZIMAS. A VECES SE DENOMINAN COSUSTRATOS.
ESTAS MOLÉCULAS SON SUSTRATOS DE LAS ENZIMAS Y
NO FORMAN PARTE PERMANENTE DE LA ESTRUCTURA
ENZIMÁTICA. ESTO DISTINGUE A LAS COENZIMAS DE LOS GRUPOS PROSTÉTICOS, QUE
SON COMPONENTES NO PROTÉICOS QUE SE ENLAZAN ESTRECHAMENTE A LAS ENZIMAS,
TALES COMO LOS CENTROS HIERRO-AZUFRE, LA FLAVINA O LOS GRUPOS HEMO.
EN EL METABOLISMO, LAS COENZIMAS ESTÁN INVOLUCRADAS EN REACCIONES DE
TRANSFERENCIA DE GRUPOS (COMO LA COENZIMA A Y LA ADENOSINA
TRIFOSFATO (ATP)), Y LAS REACCIONES REDOX (COMO LA COENZIMA Q10 Y
LA NICOTINAMIDA ADENINA DINUCLEÓTIDO (NAD+)). LAS COENZIMAS SE CONSUMEN Y
SE RECICLAN CONTINUAMENTE EN EL METABOLISMO; UN CONJUNTO DE ENZIMAS AÑADE
UN GRUPO QUÍMICO A LA COENZIMA Y OTRO CONJUNTO DE ENZIMAS LO EXTRAE. POR
EJEMPLO, LAS ENZIMAS COMO LA ATP SINTASA FOSFORILAN CONTINUAMENTE LA
ADENOSINA DIFOSFATO (ADP), CONVIRTIÉNDOLA EN ATP, MIENTRAS QUE ENZIMAS
COMO LAS QUINASAS DESFOSFORILAN EL ATP Y LO CONVIERTEN DE NUEVO EN ADP.
MUCHAS COENZIMAS CONTIENEN EL NUCLEÓTIDO ADENOSINA COMO PARTE DE SU
ESTRUCTURA, COMO EL ATP, LA COENZIMA A Y EL NAD+. ESTA ESTRUCTURA COMÚN
PUEDE REFLEJAR UN ORIGEN EVOLUTIVO COMO PARTE DE LOS RIBOZIMAS EN UN
ANTIGUO MUNDO DE ARN.
GRUPOS PROSTÉTICOS: CUANDO EL COENZIMA ESTA ASOCIADO PERMANENTEMENTE
CON LA HOLOENZIMA
COSUSTRATOS: CUANDO EL COENZIMA NO ESTA UNIDO TRANSITORIAMENTE CON LA
HOLOENZIMA
TODAS LAS COENZIMAS, DEL TIPO QUE SEAN, TIENEN EN COMÚN UN CIERTO NÚMERO
DE CARACTERÍSTICAS, PERO LOS GRUPOS PROSTÉTICOS Y LOS COSUSTRATOS DIFIEREN
ENTRE SÍ POR ALGUNAS DE SUS PROPIEDADES.
LAS ENZIMAS TIENEN UNA IMPORTANCIA EXCEPCIONAL EN BIOQUÍMICA: SON LOS
CATALIZADORES DE TODAS LAS REACCIONES FUNDAMENTALES. LAS ENZIMAS SON DE
NATURALEZA PROTEICA. EN ALGUNOS CASOS SON HOLOPROTEIDOS, ES DECIR, ESTÁN
CONSTITUIDAS ÚNICAMENTE POR AMINOÁCIDOS. POR EJEMPLO:
RIBONUCLEASA
LISOZIMA
MUCHAS VITAMINAS SON HETEROPROTEIDOS, ES DECIR A PARTE DE LA CADENA
POLIPEPTÍDICA HAY OTRO COMPONENTE, EN LA QUE DESTACA LAS COENZIMAS, DE
MANERA QUE LA CADENA POLIPEPTÍDICA (APOENZIMA) UNIDO CON EL COENZIMA DA
LUGAR AL ENZIMA ACTIVO U HOLOENZIMA. POR EJEMPLO:
LACTATO DESHIDROGENASA , DONDE PODEMOS OBSERVAR LA CADENA
POLIPEPTÍDICA Y EL COENZIMA (NADH)
NO PUEDEN SER ELABORADAS POR EL ORGANISMO, 2 POR LO QUE ESTE NO PUEDE
OBTENERLAS MÁS QUE A TRAVÉS DE LA INGESTA EQUILIBRADA DE ALIMENTOS
NATURALES QUE LAS CONTIENEN. LAS VITAMINAS SON NUTRIENTES QUE JUNTO CON
OTROS ELEMENTOS NUTRICIONALES ACTÚAN COMO CATALIZADORAS DE TODOS LOS
PROCESOS FISIOLÓGICOS (DIRECTA E INDIRECTAMENTE).
LAS FRUTAS Y VERDURAS SON FUENTES IMPORTANTES DE VITAMINAS.
LAS VITAMINAS SON PRECURSORAS DE COENZIMAS, (AUNQUE NO SON PROPIAMENTE
ENZIMAS) GRUPOS PROSTÉTICOS DE LAS ENZIMAS. ESTO SIGNIFICA QUE LA MOLÉCULA
DE LA VITAMINA, CON UN PEQUEÑO CAMBIO EN SU ESTRUCTURA, PASA A SER
LA MOLÉCULA ACTIVA, SEA ESTA COENZIMA O NO.
LOS REQUISITOS MÍNIMOS DIARIOS DE LAS VITAMINAS NO SON MUY ALTOS, SE
NECESITAN TAN SOLO DOSIS DE MILIGRAMOS O MICROGRAMOS CONTENIDAS EN
GRANDES CANTIDADES (PROPORCIONALMENTE HABLANDO) DE ALIMENTOS NATURALES.
TANTO LA DEFICIENCIA COMO EL EXCESO DE LOS NIVELES VITAMÍNICOS CORPORALES
PUEDEN PRODUCIR ENFERMEDADES QUE VAN DESDE LEVES A GRAVES E INCLUSO MUY
GRAVES COMO LA PELAGRA O LA DEMENCIA ENTRE OTRAS, E INCLUSO LA MUERTE.
ALGUNAS PUEDEN SERVIR COMO AYUDA A LAS ENZIMAS QUE ACTÚAN COMO
COFACTOR, COMO ES EL CASO DE LAS VITAMINAS HIDROSOLUBLES.
LA DEFICIENCIA DE VITAMINAS SE DENOMINA HIPOVITAMINOSIS MIENTRAS QUE EL NIVEL
EXCESIVO DE VITAMINAS SE DENOMINA HIPERVITAMINOSIS.
ESTÁ DEMOSTRADO QUE LAS VITAMINAS DEL GRUPO B SON IMPRESCINDIBLES PARA EL
CORRECTO FUNCIONAMIENTO DEL CEREBRO Y EL METABOLISMO CORPORAL. ESTE
GRUPO ES HIDROSOLUBLE (SOLUBLES EN AGUA) DEBIDO A ESTO SON ELIMINADAS
PRINCIPALMENTE POR LA ORINA, LO CUAL HACE QUE SEA NECESARIA LA INGESTA DIARIA
Y CONSTANTE DE TODAS LAS VITAMINAS DEL COMPLEJO “B” (CONTENIDAS EN LOS
ALIMENTOS NATURALES).

CLASIFICACIÓN DE LAS VITAMINAS

LAS VITAMINAS SE CLASIFICAN SEGÚN SEAN SOLUBLES EN AGUA (HIDROSOLUBLES) O SI
LO SON EN LÍPIDOS (LIPOSOLUBLES). EN LOS SERES HUMANOS HAY 13 VITAMINAS QUE
SE CLASIFICAN EN DOS GRUPOS: 9 HIDROSOLUBLES (8 DEL COMPLEJO B Y LA VITAMINA
C) Y 4 LIPOSOLUBLES (A, D, E Y K).

 VITAMINAS LIPOSOLUBLES

LAS VITAMINAS LIPOSOLUBLES, A, D, E Y K, SE CONSUMEN JUNTO CON ALIMENTOS QUE
CONTIENEN GRASA.
SON LAS QUE SE DISUELVEN EN GRASAS Y ACEITES. SE ALMACENAN EN EL HÍGADO Y EN
LOS TEJIDOS GRASOS. DEBIDO A QUE SE PUEDEN ALMACENAR EN LA GRASA DEL
CUERPO NO ES NECESARIO TOMARLAS TODOS LOS DÍAS POR LO QUE ES POSIBLE, TRAS
UN CONSUMO SUFICIENTE, SUBSISTIR UNA ÉPOCA SIN SU APORTE.
SI SE CONSUMEN EN EXCESO (MÁS DE 10 VECES LAS CANTIDADES RECOMENDADAS)
PUEDEN RESULTAR TÓXICAS. ESTO LES PUEDE OCURRIR SOBRE TODO A DEPORTISTAS,
QUE AUNQUE MANTIENEN UNA DIETA EQUILIBRADA RECURREN A SUPLEMENTOS
VITAMÍNICOS EN DOSIS ELEVADAS, CON LA IDEA DE QUE ASÍ PUEDEN AUMENTAR SU
RENDIMIENTO FÍSICO. ESTO ES TOTALMENTE FALSO, ASÍ COMO LA CREENCIA DE QUE
LOS NIÑOS VAN A CRECER MÁS SI TOMAN MÁS VITAMINAS DE LAS NECESARIAS.
LAS VITAMINAS LIPOSOLUBLES SON:

o VITAMINA A (RETINOLFTALINA) o VITAMINA D (CALCIFEROL) o VITAMINA E (TOCOFEROL) o VITAMINA K (ANTIHEMORRÁGICA) ESTAS VITAMINAS NO CONTIENEN NITRÓGENO, SON SOLUBLES EN GRASA, Y POR TANTO, SON TRANSPORTADAS EN LA GRASA DE LOS ALIMENTOS QUE LA CONTIENEN. POR OTRA PARTE, SON BASTANTE ESTABLES FRENTE AL CALOR (LA VITAMINA C SE DEGRADA A 90 °C EN OXALATOS TÓXICOS). SE ABSORBEN EN EL INTESTINO DELGADO

CON LA GRASA ALIMENTARIA Y PUEDEN ALMACENARSE EN EL CUERPO EN MAYOR O
MENOR GRADO (NO SE EXCRETAN EN LA ORINA). DADA A LA CAPACIDAD DE
ALMACENAMIENTO QUE TIENEN ESTAS VITAMINAS NO SE REQUIERE UNA INGESTA
DIARIA.

 VITAMINAS HIDROSOLUBLES

LAS VITAMINAS HIDROSOLUBLES SON AQUELLAS QUE SE DISUELVEN EN AGUA. SE
TRATA DE COENZIMAS O PRECURSORES DE COENZIMAS, NECESARIAS PARA MUCHAS
REACCIONES QUÍMICAS DEL METABOLISMO.
EN ESTE GRUPO DE VITAMINAS, SE INCLUYEN LAS
VITAMINAS B1 (TIAMINA), B2 (RIBOFLAVINA), B3 (NIACINA O ÁCIDO
NICOTÍNICO), B5 (ÁCIDO PANTOTÉNICO), B6 (PIRIDOXINA), B7/B8 (BIOTINA), B9 (ÁCIDO
FÓLICO), B12 (COBALAMINA) Y VITAMINA C (ÁCIDO ASCÓRBICO).
ESTAS VITAMINAS CONTIENEN NITRÓGENO EN SU MOLÉCULA (EXCEPTO LA VITAMINA C)
Y NO SE ALMACENAN EN EL ORGANISMO, A EXCEPCIÓN DE LA VITAMINA B12, QUE LO
HACE DE MODO IMPORTANTE EN EL HÍGADO. EL EXCESO DE VITAMINAS INGERIDAS SE
EXCRETA EN LA ORINA, POR LO CUAL SE REQUIERE UNA INGESTA PRÁCTICAMENTE
DIARIA, YA QUE AL NO ALMACENARSE SE DEPENDE DE LA DIETA. POR OTRO LADO,
ESTAS VITAMINAS SE DISUELVEN EN EL AGUA DE COCCIÓN DE LOS ALIMENTOS CON
FACILIDAD, POR LO QUE RESULTA CONVENIENTE APROVECHAR ESA AGUA PARA
PREPARAR CALDOS O SOPAS

CLASES DE ENZIMAS

MÁS AQUÍ. TAMBIÉN TENEMOS LAS DEPENDIENTES DE CICLINA, DE TIROSINA,
CALMODULINA, CASEÍNA O LAS MAP QUINASAS, QUE UNEN MICROTÚBULOS. LA
ADENILATO KINASA POR SU PARTE ES LA ENCARGADA DE REPONER EL FOSFATO AL ATP
EN LAS MITOCONDRIAS.
POR EL CONTRARIO EXISTEN UN NÚMERO, CADA VEZ MAYOR, DE PROTEÍNAS CON
ACTIVIDAD CINASA QUE NO CONTIENEN UNA SECUENCIA HOMÓLOGA A LAS PKS, ESTAS
QUINASAS SE DENOMINAN QUINASAS ATÍPICAS Y ENTRE ELLAS PODEMOS MENCIONAR
LAS PROTEIN KINASAS A, CUYA ACTIVIDAD DEPENDE DE AMP CÍCLICO (AMPC), QUE
INTERVIENE EN EL METABOLISMO DE GLÚCIDOS.
A PARTE DE SU IMPLICACIÓN EN LA FORMACIÓN DEL ATP OTRA DE SUS FUNCIONES ES
LA DE CONTROLAR EL METABOLISMO CELULAR. MUCHAS PROTEÍNAS, NO SOLO ENZIMAS
QUE INTERVIENEN EN EL METABOLISMO, REQUIEREN FOSFORILARSE O
DESFOSFORILARSE PARA SER FUNCIONALES. LAS CÉLULAS SUELEN CONTENER UNA
RESERVA DE PROTEÍNAS EN SU ESTADO NO FUNCIONAL, DE TAL MANERA QUE CUANDO
SON NECESARIAS BASTA CON CAMBIARLE SU ESTADO DE FOSFORILACIÓN MEDIANTE LA
ACCIÓN DE LAS KINASAS Y LAS FOSFATASAS. DE ESTA MANERA LA CÉLULA AHORA
TIEMPO ANTE UNA SEÑAL EXTERIOR, PUESTO QUE NO TIENE QUE PONERSE A
SINTETIZAR EL ARN Y LAS PROTEÍNAS.
LA MAYORÍA DE KINASAS RECIBEN SU NOMBRE DEL SUSTRATO QUE FOSFORILAN. POR
EJEMPLO ENCONTRAMOS QUE EL PRIMER PASO DEL METABOLISMO DE LA GLUCOSA
(LA GLUCOLISIS) LO REALIZA UN ENZIMA HEXOQUINASA, PUESTO QUE LA GLUCOSA ES
UNA HEXOSA. EN ESTA OCASIÓN LA HEXOQUINASA FOSFORILA UNA MOLÉCULA DE
GLUCOSA EN GLUCOSA-6-FOSFATO, ACTIVANDO METABÓLICAMENTE LA MOLÉCULA. ES
DECIR, LA MARCA DE FORMA RECONOCIBLE PARA OTROS ENZIMAS METABÓLICOS.

 DESHIDROGENASA

LA LDH ES UN ENZIMA OXIDORREDUCTASA QUE CATALIZA LA REACCIÓN PIRUVATO ↔
LACTATO EN PRESENCIA DE NADH+H+ / NAD+, OXIDÁNDOSE EL LACTATO A PIRUVATO
Y REDUCIÉNDOSE EL PIRUVATO A LACTATO. ESTA ENZIMA SE ENCUENTRA AMPLIAMENTE
DISTRIBUIDA EN TEJIDOS ANIMALES, VEGETALES Y EN MICROORGANISMOS,
ESPECIALMENTE EN HÍGADO Y
MÚSCULO ESQUELÉTICO Y CARDÍACO.
EXISTEN TRES TIPOS PRINCIPALES DE
LDH: LDH-A, LDH-B Y LDH-C.
LA LDH TIENE UN PESO MOLECULAR
DE APROXIMADAMENTE 140 KDA.
PRESENTA LA ESTRUCTURA DE UN
TETRÁMERO, FORMADO POR
SUBUNIDADES UNIDAS POR ENLACES
HIDRÓFOBOS, PUENTES DE HIDRÓGENO
Y FUERZAS ELECTROSTÁTICAS. EXISTEN DOS TIPOS DISTINTOS DE SUBUNIDADES: M
(MUSCLE) Y H (HEART), QUE DAN LUGAR A CINCO TIPOS DE ISOENZIMAS O ISOFORMAS
DISTINTAS (H4, M1H3, M2H2, M3H1 Y M4).
LAS ISOFORMAS SON ENZIMAS QUE TIENEN LA MISMA ESTRUCTURA Y CATALIZAN LA
MISMA REACCIÓN PERO LA SECUENCIA DE AMINOÁCIDOS ES DISTINTA.
LA LDH ES UNA ENZIMA CITOPLASMÁTICA. SIN EMBARGO, SE HA OBSERVADO CIERTA
AFINIDAD DE LA SUBUNIDAD M PARA UNIRSE A LAS MEMBRANAS, QUE DEPENDE DE LA
PROPORCIÓN NADH/NAD+. SU CENTRO ACTIVO SE ENCUENTRA EN EL INTERIOR DE
CADA SUBUNIDAD, SIENDO ESPECÍFICO PARA L-LACTATO, Y UTILIZA NAD+ COMO
COENZIMA. LA UNIÓN DE LA COENZIMA PROVOCA UN CAMBIO DE CONFORMACIÓN
DIFERENTE SEGÚN SU ESTADO DE OXIDACIÓN, LO QUE PERMITE EL ACCESO DEL
SUSTRATO.
TIENE UN IMPORTANTE PAPEL EN EL DIAGNÓSTICO DE PATOLOGÍAS CARDÍACAS Y
HEPÁTICAS, YA QUE ALLÍ ES ESPECIALMENTE ABUNDANTE.
LA LDH ES UN ENZIMA ESPECIALMENTE ABUNDANTE EN EL MÚSCULO ESQUELÉTICO Y EL
CORAZÓN.
EN MÚSCULO ESQUELÉTICO ABUNDA LA
ISOFORMA 4M, DONDE CATALIZA LA
REACCIÓN PIRÚVICO → LÁCTICO
MEDIANTE REDUCCIÓN DEL NADH+ A
NAD+. ESTE NAD+ SE UTILIZA EN LA
GLUCÓLISIS PARA TRANSFORMAR EL
GLICERALDEHÍDO 3 FOSFATO EN
PIRUVATO Y ASÍ GENERAR ENERGÍA
QUE SERÁ USADA POR EL MÚSCULO.
EN EL CORAZÓN PREDOMINA LA
ISOFORMA 4H, DONDE SE VE
FAVORECIDA LA REACCIÓN LÁCTICO → PIRÚVICO MEDIANTE LA OXIDACIÓN DEL NAD+,
FORMÁNDOSE NADH++H+. ESTE NADH+ SE INCORPORA A LAS MITOCONDRIAS PARA
GENERAR ENERGÍA EN FORMA DE ATP.
INTERVIENE EN EL METABOLISMO DE LOS GLÚCIDOS, EN LA FERMENTACIÓN LÁCTICA
QUE ES UN PROCESO DE OXIDACIÓN DE GLUCOSA QUE SE PRODUCE EN CONDICIONES
ANAERÓBICAS (EN AUSENCIA DE O2) EN EL CITOPLASMA CELULAR. EL ÁCIDO PIRÚVICO
ES REDUCIDO A ÁCIDO LÁCTICO MEDIANTE LA ACCIÓN DE LA LÁCTICO DESHIDROGENSA
(LDH). ESTOS H+ PROVIENEN DE LA MOLÉCULA DE NADH+H+ QUE SE OXIDA A NAD+.
CON LO CUAL, AL REALIZAR LA RESPIRACIÓN ANAEROBIA NUESTRAS CÉLULAS SÓLO
OBTENDRÍAN 2 ATP DE ENERGÍA PROCEDENTES DE LA GLUCÓLISIS YA QUE EL PODER
REDUCTOR (NADH, H+) SE CONSUME PARA QUE TENGA LUGAR LA REACCIÓN.
EN EL PRIMER PASO DE LA NEOGLUCOGÉNESIS A PARTIR DE LACTATO:
CUANDO LOS NIVELES DE G SON BAJOS EN SANGRE, LOS HEPATOCITOS TRANSFORMAN
EL GLUCÓGENO EN G6P. LA ENZIMA GLUCOFOSFATASA ELIMINA EL GRUPO P Y DA
LUGAR A G QUE LIBERA A SANGRE.
LAS CÉLULAS MUSCULARES PUEDEN DEGRADAR EL GLUCÓGENO EN G6P PERO CARECEN
DE LA ENZIMA GLUCOFOSFATASA, POR LO QUE NO PUEDEN DAR LUGAR A GLUCOSAS. LA
G6P SIGUE LA RUTA DE GLUCÓLISIS Y SE TRANSFORMA EN PIRUVATO Y ESTE EN
LACTATO (PORQUE NO SE REQUIERE E). COMO EL LACTATO ACIDIFICA A LA CÉLULA,
ESTE SALE A SANGRE SIENDO TRANSPORTADO HASTA EL HÍGADO. ALLÍ, UN ENZIMA LO
TRANSFORMARÁ EN PIRUVATO QUE POR LA VÍA DE LA GLUCÓLISIS INVERSA SE
TRANSFORMA EN G6P Y ESTA SE TRANSFORMA EN G LIBERADA A SANGRE.