Química Orgánica 2 · Hidrólisis y esterificación
Acetilcolinesterasa: acilación de la serina por acetilcolina
Condiciones: His general base (enzyme active site)
Dibuja este problema tú mismo
Arrastra desde los electrones que se mueven hasta donde van, o toca uno y luego el otro. Cada flecha se revisa; Pista te ayuda cuando te atascas. No necesitas cuenta.
El mecanismo, paso a paso
Siguiente reproduce las flechas curvas de cada paso y las explica. Los pasos escritos están abajo.
Leer los 3 pasos escritos
La serina ataca con la histidina como base general
En la acetilcolinesterasa, el hidroxilo de la serina está situado junto a una histidina, representada aquí como 1H-imidazol (modelo supuesto de la cadena lateral de His). Mientras el oxígeno de la serina se adiciona al carbonilo del éster, el N3 del imidazol toma su protón O–H en el mismo paso, de modo que a pH neutro nunca se forma un alcóxido libre.
Las flechas curvas
- El par solitario del N3 del imidazol arranca el protón del hidroxilo de la serina.
- El par del enlace O–H se convierte en el nuevo enlace entre el oxígeno de la serina y el carbono carbonílico.
- El par π del C=O pasa al oxígeno y se forma el oxianión tetraédrico que estabiliza el hueco oxianiónico.
Sale la colina tomando un protón del imidazolio
El oxianión vuelve a formar el C=O y se rompe el enlace con el oxígeno de la colina. El ion imidazolio actúa ahora como ácido general y protona ese oxígeno al salir, de modo que se libera colina neutra en lugar de un alcóxido básico.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxianión reconstruye el enlace π del carbonilo.
- Se rompe el enlace C–O con la colina y su par forma el enlace O–H con el protón del imidazolio.
- El par del enlace N–H regresa al nitrógeno y regenera el imidazol neutro.
O-Acetilserina y colina
El grupo acetilo es ahora un éster sobre el oxígeno de la serina, la acetil-enzima, y se libera la colina. Después, el agua hidroliza la acetil-enzima por la misma ruta de dos pasos, lo que libera la serina para la siguiente acetilcolina.
Qué vas a practicar
Dibuja la mitad de acilación de la acetilcolinesterasa con serina y un modelo de histidina tipo imidazol: ataque de la serina sobre la acetilcolina asistido por catálisis básica general y luego colapso, en el que el oxígeno de la colina recupera el protón.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
Cada uno de los 5349 problemas de Orgánica 1 y 2 funciona así: comentarios en cada flecha, pistas cuando te atascas y un modo examen sin pistas. Gratis con una cuenta, sin tarjeta.
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