Aluno: Marcell Crispim Cinética Enzimática Universidade de São Paulo – USP Instituto de...
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Transcript of Aluno: Marcell Crispim Cinética Enzimática Universidade de São Paulo – USP Instituto de...
Aluno: Marcell Crispim
Cinética Enzimática
Universidade de São Paulo – USPInstituto de Ciências Biomédicas – ICBII
Departamento de Parasitologia
• Geralmente possuem composição protéica.
• São catalisadores de reações.
• Alteram a velocidade da reação mas não o equilíbrio.
• Estão no centro dos processos bioquímicos.
• Sua deficiência ou excesso de atividade pode caracterizar uma doença.
• São importantes alvos terapêuticos contra microrganismos.
Enzima
Enzima
Cinética enzimática
Baseia-se na determinação da velocidade da reação e como ela se modifica em resposta a mudanças nos parâmetros
experimentais.
Funções
• Medir a velocidade em que ocorre uma reação.
• Estudar a influência de alguns fatores nessa velocidade.
Cinética enzimática
Funções
• Otimizar a reação
• Estabelecer critérios para o seu controle
Cinética enzimática
Influência da [S]
Estudo do efeito da concentração do substrato
medida da velocidade da reação.
Influência da [S]
Influência da [S]
1913 Leonor Michaelis e Maul Menten
Consideram que uma reação enzimática ocorre em dois passos:
onde k1, k2, k3 e k4 são as constantes de velocidade de cada etapa.
RÁPIDA
LENTA
Michaelis - Menten
Podemos simplificar a reação:
Portanto:
A velocidade de formação de produto é dependente de [ES].
(eq. 1)
Michaelis - Menten
Como [ES] não é facilmente medida, precisamos descobrir uma expressão alternativa para [ES].
Excesso de substrato ESTADO ESTACIONÁRIO
[ES] permanece praticamente constante durante todo o tempo.
Michaelis - Menten
No estado estacionário:
Velocidade de formação de ES = Velocidade de decomposição de ES
Michaelis - Menten
Para simplificar a equação 4, foi definida uma constante, KM, conhecida como Constante de Michaelis:
KM é a razão da soma das taxas de desaparecimento do complexo ES pela taxa de formação deste.
Michaelis - Menten
quando KM é pequeno, k1 é relativamente grande e a
barreira de energia livre para a formação do complexo é
pequena.
KM, assim, reflete uma habilidade da enzima a se ligar
aos substratos e realizar a catálise.
desaparecimento
formação1
32 )(kkkKM
Michaelis - Menten
Substituindo a eq. 5 na eq. 4, teremos:
Michaelis - Menten
Na reação, pode-se assumir que o sítio da enzima pode estar ocupado ou livre. Assim a enzima existe em duas formas:
A forma livre E, e a forma ligada ES.
Michaelis - Menten
Substituindo a eq. 7 em 6, temos:
Que pode ser transformada em:
Michaelis - Menten
Podemos substituir esta eq. 9 na da velocidade inicial da reação
Michaelis - Menten
[E]TOTAL= [ES]
Vmáx = k3[E]TOTAL (eq. 11)
Em saturação de substrato
Michaelis - Menten
Então a equação 10, pode ser representada por:
Equação de Michaelis-Menten
Vmáx = k3[Et] (eq. 11)
Michaelis - Menten
][][2][
][][
21
)(][
][2 max
maxmax
SKSKS
KSS
VKSSVV
m
m
m
m
Temos: KM = [S]. Ou seja, KM corresponde à concentração de S necessária para se atingir a metade da velocidade máxima!
Michaelis - Menten
Michaelis - Menten
A equação de Michaelis-Menten pode ser representada na forma inversa (eq. 13) que representa uma equação do tipo y =ax+ b:
• Essa é uma equação de reta (y = ax + b) em que a inclinação (a) é igual a KM/Vmáx e o intercepto (b) é igual a 1/Vmáx,
• Essa é a forma mais comum de se determinar os parâmetros cinéticos (KM e Vmáx).
Michaelis - Menten
Michaelis - Menten
• Efeito da Concentração de Enzima na Velocidade da Reação
• concentração de substrato seja alta
aumento na concentração de enzima
um aumento na velocidade de reação
Michaelis - Menten
Quando fazemos o gráfico da velocidade da reação (V) em função da concentração de enzima, podemos observar uma relação linear:
Michaelis - Menten
Ao se utilizar uma concentração maior de enzima, VMAX será maior utilizando-se a mesma concentração de substrato
Vmax é maior em [E] maior, utilizando a mesma [S]
Michaelis - Menten