Tema 3; Base molecular de la función neuronal

Las propiedades de la neurona se deben a la membrana plasmática que es semipermeable. Esta membrana presenta diferentes tipos de canales iónicos y proteínas que mediante el gasto de ATP bombean protones. Como consecuencia se produce el potencial en reposo, además de producir y transmitir el potencial de acción a lo largo del axon.

La membrana plasmática se compone de una bicapa lipídica con un núcleo central hidrófobo  y dos regiones hidrófilas. En la membrana se insertan diferentes proteínas, tanto integrales como periféricas que se localizan según sus propiedades hidrófobas o hidrófilas. La membrana presenta diferente permeabilidad por las moléculas. El sodio, potasio y cloro son las sustancias que mas tardan en penetrar, mientras que el agua es la más rápida.

La permeabilidad de la membrana plasmática es función del peso molecular o tamaño de la molécula, ya que cuanto mas grande mas tiempo tarda, función de la solubilidad que se cuanto mas hidrófoba mas solubilidad y función de carga eléctrica  que cuanto mayor carga mas difícil es la entrada.

Conceptos básicos de cinética enzimático.

En la inhibición acompetitiva tenemos sitio de unión para el sustrato y otro para el inhibidor, pero el inhibidor no puede unirse hasta que no se une el sustrato. El inhibidor impide la unión del sitio catalítico del sustrato e impide que la enzima cumpla su función.

Al aumentar la concentración de inhibidor disminuye la velocidad. Tiene varias Km y velocidades máximas aparentes. Las pendientes son siempre las mismas, por lo que el grafico primario presenta rectas paralelas unas a otras.

En las enzimas oligomericas encontramos más de una subunidad. Las subunidades son independientes. La velocidad máxima se calcula igual que las otras pero multiplicando por el número de subunidades. La ecuación de la velocidad es la de Michaelis-Mendel.

Cuando se plantea un problema tenemos que el primer sustrato es A y B es el segundo. En el caso de inhibición B es el inhibidor.

Conceptos básicos de cinética enzimático.

En una inhibición no competitiva no se compite por el sitio de unión. Todas las enzimas tienen un sitio catalítico que es donde tiene lugar el estado de transición, que es diferente  del sitio de unión entre el sustrato y la enzima y el sitio de unión del inhibidor. Solo hay una velocidad máxima y una Km independientemente del número de concentraciones que tengamos. Al hacer el inverso de la ecuación obtenemos la representación de Linewaver y Bock.

Según varíe la concentración de inhibidor tendremos distintas rectas con distintos puntos de corte con el eje de ordenadas. La pendiente también varía. Cuando aumenta la concentración de inhibidor disminuye la velocidad.

En el grafico no podemos calcular la velocidad máxima porque no tenemos la concentración de inhibidor igual a cero. Por lo que hacemos un grafico secundario en el que se representa la pendiente frente a la concentración de inhibidor. Para obtener la ecuación del grafico ponemos pendiente igual a la pendiente en la ecuación que representa el grafico primario y la transformamos en una ecuación de una recta. También deberemos de hacer el grafico secundario que representa los puntos de corte frente a la concentración de inhibidor. 

Conceptos básicos de cinética enzimático.

En una inhibición competitiva compite el sustrato y el inhibidor por el sitio de unión de la enzima. La enzima puede tener mas de un sitio de unión, puede haber un sitio de unión específico para el inhibidor y otro para el sustrato. Pueden compartir total o parcialmente el sitio de unión. Compiten en todo caso por el sitio de unión. La unión  es por interacción que produce una reorganización  en la conformación en la enzima.

Si producimos una inhibición debemos de aumentar la concentración de sustrato. Una vez que el inhibidor se une a la enzima, esta es metabolizada de una manera u otra, ya que produce distintos productos. La K_S y la K_M es lo mismo.

La pendiente aumenta cuando aumenta la concentración de inhibidor. La velocidad disminuye cuando aumenta la concentración de inhibidor. Con la concentración de inhibidor  podemos conocer la velocidad máxima, pero no K_M. no aparecen nunca dos K_M distintas y tampoco dos velocidades máximas. Para el cálculo de los parámetros necesitamos de gráficos secundarios. El primario nos indica el tipo de cinética. Un grafico secundario es la representación de la concentración del inhibidor frente a las pendientes. Con lo que obtenemos una línea recta con la que calcularemos los parámetros necesarios

Podemos hacer diferentes gráficos secundarios según obtengamos pos diferentes gráficos secundarios. En este caso obtenemos que hay diferentes puntos de corte con el eje de abcisa y frente a la concentración de inhibidor o la pendiente frete a la concentración de inhibidor. Para hacerlo con la pendiente nos vamos a la ecuación del grafico primario y ponemos que la pendiente es igual a lo que aparece en la ecuación como pendiente. Y lo dibujamos. Ya que hemos sacado la ecuación de la representación, obtenemos cual es el punto de corte con accisas  y cual es la pendiente. Para saber cual es el punto de corte con ordenada se iguala 1/v a cero y se despeja obteniendo.

Para conocer el punto de corte con ordenadas en el que ha desaparecido el punto de corte con accisa y se le da la vuelta. Lo mejor es igualarlo y lo que queda darle la vuelta.

Como ya hemos nombrado para calcular el gráficos secundario con el punto de corte con accisa se iguala la ecuación a cero y se despeja uno partido por la concentración de sustrato. 

Tema 1º: Conceptos básicos de cinética enzimático.

La concentración de enzima total y de enzima libre la conocemos, pero la concentración del complejo enzima sustrato no se conoce experimentalmente y la pondremos como dato que no conocemos.

V_{formacion [ES]}  = V_{descomposicion [ES]}

V_{formacion [ES]}  =K₁*[E]*[S]

V_{descomposicion [ES]} =K₂*[ES]+K₃*[ES]

La K_M es una relación entre las constantes de velocidad. Como K₂ es mucho mayor que K₃ se desprecia K₃. La constante de disociación del complejo enzima sustrato tiene como unidad la de la concentración elevado a menos uno.

Tema 1º: Conceptos básicos de cinética enzimático.

Las enzimas son catalizadores de los sistemas biológicos. Es el conjunto de muchos aminoácidos diferenciando diferentes tipos. Cuando una enzima entra en contacto con el sustrato se produce rotaciones y da el producto. Tienen cargas positivas y negativas. No son inertes. Una ruta metabólica no se puede producir sin enzimas. Aceleran el proceso de reacción. Son específicas o esteroespecificas (gran especificidad), llega a distinguir entre isomeros. Catalizan reacciones de las rutas metabólicas. La ausencia de alguna enzima produce patologías. El aumento o disminución de la concentración de enzimas indica enfermedades.

Para que un sustrato se transforme en producto debe de tener una diferencia de energía a favor del producto. Pasamos de un estado de menor energía a mayor energía que se denomina estado de transición. Esto se produce en ausencia de enzimas. Las enzimas disminuyen el estado de transición.

Las características de las enzimas son: presentan un sitio de unión y un sitio catalítico. Para definir la especificidad se postulo el modelo llave-cerradura. El sitio catalítico se parece al sustrato cuando esta e el estado de transición.

Lo primero para caracterizar una enzima es coger la enzima y el sustrato para hacer un experimento en el que colocamos en todos los tubos de ensayo la misma concentración de enzima y vamos cambiando la concentración de sustrato y calculamos la velocidad. Buscamos la ecuación de la representación grafica. Con ello calculo los parámetros cinéticos. Cuando la K esta acompañada de un número es la constante de velocidad y si se acompaña de una letra es la constante de disociación o asociación.

Medimos la velocidad a tiempos cortos, la concentración de producto es tan pequeña que no se transforma en sustrato de nuevo.

La velocidad es la concentración de producto generado por minuto y si es especifica por miligramos de enzima existentes. La constante de velocidad en este caso es K₃ si se define la velocidad como la concentración de sustrato que desaparece siendo la velocidad como K₃*[ES]. La concentración de enzima total es igual a la concentración de enzima más la concentración del complejo enzima sustrato. [E_T] = [E]+[ES].

Homeostasis ó homeostasia

Homeostasis ó homeostasia: las funciones que los órganos y los tejidos llevan a cabo para asegurar la preexistencia de condición estática o constante del medio interno. No se debe de confundir hemostasis que es la preservación de la sangre, que no es lo mismo que mantener el nivel constante de sangre.

Las generalidades de los sistemas es: que un sistema es el conjunto de partes u órganos semejantes, compuestos de un mismo tejido y dotados de funciones del mismo orden.

Se dividen en 7 sistemas: transporte de líquidos, regulación de funciones corporales, control del cuerpo, de eliminación de productos metabólicos y de nutrición de líquidos extracelulares. El sistema renal es el que controla el pH del organismo, el renal lo colocamos dentro del de eliminación de productos metabólicos junto con el respiratorio. Los dos últimos sistemas son el músculo esquelético y el sistema reproductor. Todos ellos tienden a la homeostasis.