BIOCATALIZADORES: ENZIMAS, VITAMINAS Y HORMONAS. Rita González de Prada Profesora de I.E.S. de Bio-Geo

(1)

1

BIOCATALIZADORES:

ENZIMAS, VITAMINAS Y

HORMONAS

Rita Gonz

Rita Gonzáález de Pradalez de Prada

Profesora de I.E.S. de Bio

(2)

¿

¿QUQUÉÉ ES UN BIOCATALIZADOR?ES UN BIOCATALIZADOR?

En las células se producen constantemente numerosos tipos de reacciones químicas, el conjunto de todas se denomina

metabolismo celular

metabolismo celular.

Las sustancias que intervienen son muy estables a muy estables

temperatura ambiente, con lo cual hay que ayudarlas a interactuar.

Las sustancias que ayudan a que se realicen estas reacciones químicas se denominan biocatalizadores y son:biocatalizadores

las enzimas, las enzimas, vitaminas y las vitaminas hormonas.hormonas.

(Catalizador: sustancia que acelera la velocidad de unaCatalizador

(3)

3 Las hormonas son sustancias segregadas por ciertashormonas

gl

gláándulas, que actúan específicamente sobre determinadasndulas

células como mensajeros qumensajeros quíímicos, regulando su micos

metabolismo interno.

Las vitaminas forman parte de algunas enzimas, y se vitaminas

(4)

Las Enzimas

-Son moléculas proteicas que funcionan como biocatalizadoresbiocatalizadores

específicos.

-Son proteproteíínas globulares (solubles en agua) sintetizadas nas globulares

por el propio organismo.

-Una reacción es la transformación de una serie de sustancias iniciales (Sustrato), en otras sustancias finales (Sustrato Producto).Producto

-Para que una reacción se lleve a cabo necesita de un paso

intermedio: “La Activación del Sustrato” (el sustrato absorbe una cierta cantidad de energía para que se debiliten sus enlaces lo que favorece su ruptura).

(5)

5 ENERGÍA ENERGÍA TIEMPO TIEMPO SUSTRATO SUSTRATO SUSTRATO SUSTRATO ENERGÍA DE ACTIVACIÓN PRODUCTO ENERGÍA DE ACTIVACIÓN PRODUCTO SIN CATALIZADOR CON CATALIZADOR

(6)

(7)

7 -Las enzimas actúan en el mismo lugar del ser vivo en el mismo lugar

que son sintetizadas.

-Economizan energEconomizan energíía ya que disminuyen la energía de a

activación del sustrato para pasar a complejo activado. -Según su composición molecular pueden ser:

Enzimas estrictamente proteicas

Enzimas estrictamente proteicas: compuestas sólo

por aminoácidos.

Enzimas no estrictamente proteicas

Enzimas no estrictamente proteicas: tienen en

su composición otras sustancias.

APOENZIMA

APOENZIMA + GRUPO PROST+ GRUPO PROSTÉÉTICO = HOLOENZIMATICO = HOLOENZIMA

Parte proteica COFACTOR (iones metálicos) Zn++_,Cu++_,Fe++ COENZIMA (moléculas orgánicas) NAD,NADP, FAD, CoA, ATP, Vitaminas

(8)

COFACTOR (iones metálicos) Zn++_,Cu++_, Fe++_{, Co} 2+_... COENZIMA (moléculas orgánicas) NAD, NADP, FAD, CoA, ATP, Vitaminas

(9)

9 -En la Apoenzima se distinguen tres tipos de aminoácidos:

1. ESTRUCTURALES

Dan simplemente estructura a la molécula. 2. DE FIJACIÓN

Establecen enlaces débiles con el sustrato. 3. CATALIZADORES

Establecen enlaces covalente con el sustrato debilitando su estructura y favoreciendo su ruptura para dar lugar al producto.

CENTRO ACTIVO

Lugar donde se unen específicamente las moléculas de Sustrato, (como una llave a su cerradura).

(10)

(11)

11

(12)

CLASIFICACI

Ó

N DE LAS ENZIMAS

1.

1. OxidorreductasasOxidorreductasas::

Catalizan reacciones de oxidación o reducción del sustrato.

2.

2. TransferasasTransferasas: Transfieren :

radicales de un sustrato a otro.

3.

3. HidrolasasHidrolasas: Rompen :

enlaces mediante la adicción de una molécula de agua.

(13)

13

5.

5. IsomerasasIsomerasas: Catalizan reacciones :

de isomerización, es decir, de cambio de posición de algún grupo.

6.

6. LigasasLigasas o sintetasas: Catalizan la o sintetasas

unión de moléculas mediante la energía del ATP.

4.

4. LiasasLiasas: Rompen enlaces sin:

(14)

VITAMINAS

(15)

15

LAS VITAMINAS

Son glglúúcidos o cidos llíípidos sencillos que actúan como pidos coenzimas.coenzimas.

Los animales en general, no las pueden sintetizar o lo no las pueden sintetizar

hacen en cantidad insuficiente, por lo que precisan ingerirlas.insuficiente

Aunque sólo se necesitan en pequepequeñíñísimas cantidades, sonsimas cantidades

imprescindibles para el mantenimiento de lamantenimiento vida.vida

Origen del nombre:

-La primera vitamina descubierta: una amina (Bamina ₁: tiamina) -Esencial para la vida: vita, en latín.vita _TIAMINA

No sirven como combustiblecombustible metab

(16)

Las vitaminas

Las vitaminas son sustancias

que se alteran con facilidad,alteran con facilidad

no resisten cambios de cambios temperatura

temperatura, la luz, ni suluz

almacenamiento prolongado.

Son sintetizadas por los vegetales y por las vegetales bacterias.bacterias.

Las alteraciones en la ingesta de vitaminas pueden producir:alteraciones

El ox

El oxíígeno del aire, alterageno del aire, altera la vitamina C de la lechuga

la vitamina C de la lechuga

1. AVITAMINOSIS:

1. AVITAMINOSIS: Carencia total.

2. HIPOAVITAMINOSIS:

2. HIPOAVITAMINOSIS: Insuficiencia.

3. HIPERVITAMINOSIS:

(17)

17

CLASIFICACI

Ó

N DE LAS VITAMINAS

Según su solubilidad se clasifican en:solubilidad 1. Vitaminas liposolubles:

1. Vitaminas liposolubles: Son lípidos, con lo cual no seno se disuelven en agua

disuelven en agua, lo que puede acarrear problemas a laproblemas

hora de ser eliminadas al consumirse en exceso.exceso

Son las vitaminas A,A D,D E y E K.K 2. Vitaminas hidrosolubles:

2. Vitaminas hidrosolubles: Son solubles en agua, su solubles en agua

exceso se puede eliminar feliminar fáácilmente.cilmente.

Son las vitaminas del complejocomplejo B ( B BB₁₁, B, B₂₂, B, B₃₃, B, B₅₅, B, B₆₆, B, B₈₈,, B

(18)

VITAMINA A (Retinol)

FUENTES:

FUENTES: Vegetales de color amarilloamarillo--anaranjado en anaranjado

forma de caroteno (es su provitamina, en el intestino secaroteno

convierte en dos moléculas de vitamina A).

En el hhíígado, en la gado mantequilla y en los mantequilla huevos.huevos

VITAMINAS LIPOSOLUBLES

(19)

19 ACCI ACCIÓÓN:N: Necesaria para la percepción de la luz. D DÉÉFICIT:FICIT:

-Infecciones es tejidosInfecciones

epiteliales.

EXCESO:

EXCESO: PequePequeñño: falta de apetito,o

insomnio, picores, cansancio y coloración amarillenta de la piel.

Grande

Grande: náuseas, vómitos, vértigo, dolores de cabeza muy intensos. -Xeroftalmia: córnea opaca, sequedad y obstrucción de Xeroftalmia

lacrimales.

-Ceguera nocturna: grandes Ceguera nocturna

(20)

20

VITAMINA D (Calciferol)

FUENTES:

FUENTES: Tenemos en la pielpiel

la provitamina, que por acción del sol se activa.sol

También se encuentra en pescados grasos (sardinas, pescados grasos

salmón, arenque), en quesos, huevos, hígado, mantequilla...

ACCI

ACCIÓÓN:N: Regula la absorción intestinal de calcio y fcalcio y fóósforo,sforo

(21)

21

S

Sííntomas del raquitismontomas del raquitismo

D

DÉÉFICIT:FICIT: Produce el

raquitismo

raquitismo en niños, y

la osteomalacia en osteomalacia

adultos (ablandamientoablandamiento y deformaci

y deformacióón de los n

huesos debido a la pérdida de calcio).calcio

Una falta leve de vit.D puede dar lugar a

caries

caries y a osteoporosis,osteoporosis

sobre todo en aquellos bebés que no se les expone nunca al sol.

EXCESO:

EXCESO: Trastornos

digestivos y calcificaciones en riñón, hígado y corazón.

(22)

22

VITAMINA E (Tocoferol)

FUENTES:

En aceites vegetales, almendras, avellanas, germen de trigo,

yema de huevo, carne, hígado y pescado.

ACCI

ACCIÓÓN:N: Antioxidante, impide la oxidación de los ácidos grasos

saturados.

D

DÉÉFICIT:FICIT: Anemia, degeneración muscular y desórdenes en la

reproducción. En roedores produce esterilidad.

EXCESO:

EXCESO: Trastornos metabólicos.

Tocoferol

(23)

23

VITAMINA K (Antihemorr

á

gica)

FUENTES:

FUENTES: Vegetales de hoja

verde

verde, del pescado y de la

flora intestinal

flora intestinal. ACCI

ACCIÓÓN:N: Es necesaria para la coagulacicoagulacióón de la sangren

(interviene en la síntesis de protrombina).

D

DÉÉFICIT:FICIT: Produce hemorragias.hemorragias

EXCESO:

(24)

24

COMPLEJO VITAM

Í

NICO B

VITAMINAS HIDROSOLUBLES

VITAMINAS HIDROSOLUBLES Su exceso no provoca toxicidad.

Su exceso no provoca toxicidad.

VITAMINA B

₁₁

(Tiamina

o Antiberib

é

rica)

FUENTES:

FUENTES: Envoltura de lasEnvoltura

las semillas de semillas cereales y cereales legumbres

legumbres (alimentos integrales). ACCI

ACCIÓÓN:N: Regula el metabolismometabolismo

de los glglúúcidos y cidos llíípidos.pidos

(25)

25

D

DÉÉFICIT:FICIT: Produce el beriberi, enfermedad beriberi neurodegenerativa

neurodegenerativa, provoca debilidad muscular,

lentitud de reflejos, falta de apetito, bajo rendimiento intelectual, insuficiencia cardiaca y muerte.

(26)

VITAMINA B

₂₂

(Riboflavina)

FUENTES:

FUENTES: Hígado, riñones, huevos, leche y frutos

secos. La flora intestinal la produce.

ACCI

ACCIÓÓN:N: Forma parte de las coenzimas FAD y FAD FMN. ActúanFMN

en el metabolismo de oxidación de glúcidos, lípidos y aa.

D

DÉÉFICIT:FICIT: Produce dermatitis, dermatitis

lesiones en labios, lengua y ojos. Puede aparecer después de

tratamientos prolongados con antibióticos.

(27)

27

VITAMINA B

₃₃

(PP

ó

Niacina)

FUENTES:

FUENTES: Bonito, atún,

pollo, hígado, cacahuetes, guisantes y judías.

ACCI

ACCIÓÓN:N: Forma parte del coenzima NAD, que actúa en laNAD

oxidación de glúcidos y prótidos, y del NADP (fotosíntesis).NADP

D

DÉÉFICIT:FICIT: Pelagra: dermatitis, Pelagra:

(28)

28

VITAMINA B

₅₅

(

Á

cido Pantot

é

nico)

FUENTES:

FUENTES: Sobre todo en vísceras,

levadura de cerveza, yema de huevo y cereales integrales.

ACCI

ACCIÓÓN:N: Forma parte de la Coenzima A, que intervieneCoenzima A

en el metabolismo de glúcidos, lípidos y prótidos.

D

DÉÉFICIT:FICIT: Falta de atención, apatía, alergias y bajo rendimiento energético en general.

(29)

29

VITAMINA B

₆₆

(Piridoxina)

FUENTES:

FUENTES: Sardinas, salmón,

boquerones, nueces e hígado.

ACCI

ACCIÓÓN:N: El fosfato defosfato de piridoxina

piridoxina es una coenzima

que actúa en el metabolismo de aminoaminoáácidos.cidos.

D

DÉÉFICIT:FICIT: Anemia, trastornos nerviosos, irritabilidad, alteraciones del sueño y vértigo.

(30)

ACCI

ACCIÓÓN:N: Forma parte como

coenzima de enzimas que transfieren grupos CO₂ (carboxilaciones ), que afectan a la síntesis de ác. grasos, gluconeogénesis, y catabolismo de aminoácidos.

D

DÉÉFICIT:FICIT: Dermatitis, anemia y dolores musculares.

FUENTES:

FUENTES: Flora bacteriana, hígado, huevos, soja,

almendras y nueces.

VITAMINA B

₈₈

(Biotina)

(31)

31 FUENTES: FUENTES: Legumbres, lechuga, espinacas, avellanas, espárragos, hígado... ACCI

ACCIÓÓN:N: Relacionada con la producción de gl.rojos y el crecimiento en niños. Se da a

mujeres que se van a embarazar por su relación con el tubo neural.

D

DÉÉFICIT:FICIT: Detención del crecimiento en niños, y anemia en adultos.

VITAMINA B

(32)

32

VITAMINA B

₁₂₁₂

(Cobalamina)

FUENTES:

FUENTES: A partir de la flora

intestinal, hígado, sardina, caballa y leche (no en vegetales).

ACCI ACCIÓÓN:N: Interviene en el metabolismo de ác.nucleicos y en la eritropoyesis (formación de células sanguíneas). D

DÉÉFICIT:FICIT: Anemia perniciosaAnemia perniciosa

(disminución del nº de glóbulos rojos y aumento de su tamaño).

Anemia ferrop

Anemia ferropéénicanica Anemia perniciosa

(33)

33

VITAMINA C

(

Á

c.Asc

ó

rbico)

FUENTES:

FUENTES: En las frutas

c

cíítricas, fresas, kiwis,tricas

hortalizas y leche de vaca.

ACCI

ACCIÓÓN:N: Interviene en la ssííntesis de ntesis colcoláágeno, que geno

(34)

D

DÉÉFICIT:FICIT: Produce el escorbuto cuyos síntomas son:escorbuto

encías sangrantes, hemorragias, caída de los dientes, trastornos digestivos, infecciones y muerte.

(35)

35

(36)

36

LAS HORMONAS

Sustancias que regulan y regulan coordinan la actividad conjunta decoordinan las c

las céélulas en los organismos pluricelulares.lulas

Están producidas por las glgláándulas endocrinas o de ndulas endocrinas

secreción interna, ya que vierten sus productos al medio interno (sangre, hemolinfa o savia de los vegetales).

Las hormonas actúan sólo sobre su óórgano blanco o rgano blanco diana, diana

que son los que poseen en su membrana los receptoresreceptores

específicos para esa hormona. esa hormona.

Célula

secretora Célula blanco _secretoraCélula

Célula blanco

(37)

37

GLÁNDULAS ENDOCRINAS

Las hormonas coordinan coordinan y controlan controlan funciones funciones de nuestro organismo de una forma mmáás s lenta

lenta que el sistema

nervioso de los animales HIPÓFISIS TIROIDES Y PARATIROIDES GLANDULAS SUPRARRENALES PÁNCREAS OVARIOS

(38)

Hip

(39)

39

PARTES DE LA HIP

PARTES DE LA HIPÓÓFISISFISIS

ADENOHIPÓFISIS

(40)

REGULACI

(41)

41

1. VASOPRESINA

1. VASOPRESINA: Regula la reabsorción de : agua a agua

nivel de las nefronas de los riñones (nefronas antidiurantidiuréética).tica 2. OXITOCINA

2. OXITOCINA: Actúa sobre los : mmúúsculos del sculos del úútero, tero

estimulando las contracciones durante el parto y contracciones

produciéndose la dilatación del cuello del útero.

HORMONAS DE LA NEUROHIP

(42)

42 GONADOTROPINAS HORMONA DEL CRECIMIENTO (SOMATOTROPA) PROLACTINA TIROTROPA (ESTIMULANTE DEL TIROIDES) (TSH) HORMONA FOLICULO ESTIMULANTE (FSH) HORMONA LUTEINIZANTE (LH) HORMONA ADRENOCORTICOTROPA (ACTH) Estimula la secreción de las glándulas ADENOHIPÓFISIS O HIPÓFISIS ANTERIOR

Hormonas de la

Adenohip

(43)

43

1. SOMATOTROPA (

1. SOMATOTROPA (HORMONA DEL CRECIMIENTOHORMONA DEL CRECIMIENTO):):

Produce el crecimiento de los crecimiento huesos largos.huesos largos

HORMONAS DE LA ADENOHIP

Ó

FISIS

Enfermedades:

-Por defecto: defecto enanismo (acondroplasia)enanismo (acondroplasia)

Kenadie con su padre

(44)

44 Por exceso en exceso niniñños:os: gigantismo.gigantismo.

China de 36 a China de 36 aññosos Mide 2,36 m Mide 2,36 m Robert Wadlow (1918-1940) (2,72 m) tumor en la adenohip

(2,72 m) tumor en la adenohipóófisis,fisis, anormal crecimiento de piernas.

(45)

45

Roberto Due

Roberto Dueññas tieneas gigantismo con gigantismo acromegaliaacromegalia

(46)

Maurice Tillet (1903

Maurice Tillet (1903--1954) fue un popular luchador franc1954) fue un popular luchador francéés s profesional de principios del siglo XX, desarroll

profesional de principios del siglo XX, desarrollóó ya pasada ya pasada su adolescencia acromegalia.

(47)

(48)

Macroglosia por acromegalia

Mujer de 28 a

Mujer de 28 añños os con acromegalia

(49)

49

2. PROLACTINA:

Estimula la secreción de leche por las glándulas leche

(50)

50

3. HORMONAS TR

3. HORMONAS TRÓÓPICAS:PICAS:

Actúan estimulando a otras estimulando glgláándulas para que ndulas

segreguen sus hormonas correspondientes.hormonas

B. HORMONA

ADRENOCORTICOTROPA:

Estimula la secreción de

las ccáápsulas suprarrenales.psulas suprarrenales

A. HORMONA ESTIMULANTE DEL TIROIDES (tirotropina): Activa la

secreción de hormonas tiroideas.hormonas tiroideas

(51)

51

C. GONADOTROPINAS (

C. GONADOTROPINAS (estimulan a las gónadas):):

--HORMONA FOLICULO ESTIMULANTE: Activa la HORMONA FOLICULO ESTIMULANTE:

maduración de los folfolíículos ovculos ovááricos en mujeres, y ricos

la producción de espermatozoides en hombres.espermatozoides

--HORMONA LUTEINIZANTE:Estimula la formaciónHORMONA LUTEINIZANTE:

del cuerpo lcuerpo lúúteo en mujeres y la secreción de teo testosterona

(52)

GL

Á

_Á

NDULAS TIROIDES

_{NDULAS TIROIDES}

Y PARATIROIDES

Tiroides Tiroides Gl Gláándulas ndulas paratiroides paratiroides

(53)

53

HORMONAS DEL TIROIDES

TIROXINA: Regula el crecimiento y crecimiento desarrollo del desarroll sistema nervioso central

sistema nervioso central, y estimula el metabolismo de metabolismo

las células.

Enfermedades:

-Por defecto en defecto niniñños produce el os cretinismo.cretinismo

Son ni

Son niñños de estatura baja os de estatura baja para la edad, con

para la edad, con

detenci

detencióón del crecimiento, n del crecimiento, con cuello corto y grueso,

con cuello corto y grueso,

abdomen prominente y

retraso mental.

Ni

(54)

Enfermedad por defecto en defecto adultos:adultos

Mixedema

con o sin

bocio t

í

pico.

Caracterizado por rasgos toscos y disminución de las

reacciones físicas y mentales. Puede o no presentar bocio

(55)

55

Pueblo de Tanzania con bocio

t

tíípico por falta de yodo en la pico por falta de yodo en la comida (bocio end

comida (bocio endéémico)mico)

Bocio end

Bocio endéémico en 1905mico en 1905 Cangas de Narcea (Asturias)

(56)

Exoftalmia tiroidea

Enfermedad por exceso en exceso adultos:adultos

Bocio exoft

á

lmico

(enfermedad de Graves)

Produce un metabolismo acelerado demetabolismo acelerado

(57)

57

ORBITOPAT

(58)

HORMONAS DEL PARATIROIDES

Son cuatro glcuatro gláándulas situadas dentro del tiroides. ndulas

Segrega PARATOHORMONA que regula la cantidad de PARATOHORMONA calciocalcio

(59)

59 Enfermedad por defecto dedefecto paratohormona:paratohormona TetaniaTetania

Al disminuir el calcio en sangre se producen contracciones

(60)

60

P

á

_á

ncreas

_ncreas

Segrega las hormonas:

INSULINA:

INSULINA: Disminuye la cantidad de Disminuye glucosa en glucosa sangre.sangre.

- Enfermedad por defecto: DIABETES MELLITUS.DIABETES MELLITUS GLUCAG

(61)

61

Diabetes tipo I: congénita, 10% de las diabetes

(62)

Efectos secundarios de la diabetes

(63)

63

Gl

á

_á

ndulas suprarrenales

_{ndulas suprarrenales}

Glándula suprarrenal

(64)

ALDOSTERONA:

ALDOSTERONA: Aumenta la reabsorción de sodio y

eliminación de potasio en los riñones.

HORMONAS DE LAS

GL

Á

NDULAS SUPRARRENALES

ANDR

ANDRÓÓGENOS: Hormonas masculinas (también en las GENOS:

mujeres, tumor: Mujer barbuda)Mujer barbuda

Algunas mujeres tienen elevadas cantidades de

(65)

65

ADRENALINA:

ADRENALINA: Prepara al organismo para situaciones

(66)

OVARIOS

Segregan las siguientes hormonas:

ESTRADIOL:

ESTRADIOL: Producen los caracteres sexuales secundariossexuales femeninos.

femeninos.

PROGESTERONA:

(67)

67

TEST

Í

CULOS

(68)

68

Acci

(69)

69