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DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA HUMANA MATERIA QUÍMICA BIOLÓGICA - CICLO LECTIVO 2019

SEMINARIO 6

ENZIMAS 2 Regulación de la actividad enzimática.

Inhibidores. Enzimas Michaelianas y alostéricas


1

INHIBIDORES DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA

La actividad de una enzima puede ser disminuida o eliminada completamente por la acción

de ciertas sustancias a las cuales se las conoce con el nombre genérico de inhibidores

enzimáticos. Debemos aclarar que en este grupo de sustancias no deben ser incluidos aquellos

agentes que producen simplemente una destrucción irreversible de la enzima, como podrían ser

todos aquellos que conducen a su desnaturalización, como por ejemplo los ácidos fuertes.

La inhibición enzimática es de gran importancia fisiológica ya que, a veces, la inhibición de

una sola enzima que forma parte de una cadena de reacciones metabólicas puede inhibir por

completo a todo el proceso metabólico involucrado y ejercer de esa forma un efecto profundo y a

veces fatal sobre el organismo. De más está recalcar la importancia que este fenómeno tiene en

farmacología y toxicología como así también en el desarrollo de herbicidas e insecticidas. De ahí

que el estudio del mecanismo de acción de los inhibidores se haya constituido en una de las más

exploradas de la enzimología práctica

Los inhibidores pueden clasificarse en dos grandes grupos:

1) Irreversibles

2) Reversibles

i) competitivos

ii) no competitivos

En el primer caso, los inhibidores irreversibles, la enzima no recobra su actividad por

remoción del inhibidor libre. Esto es debido a que este tipo de inhibidores actúa por lo general

modificando irreversiblemente o aun destruyendo algunos de los grupos esenciales del centro

activo. En el segundo caso, los inhibidores reversibles, la enzima recobra su actividad por

remoción del inhibidor libre (por ejemplo, por simple diálisis), lo cual demuestra que hay un

equilibrio entre el inhibidor libre y la enzima.

Ejemplos de uno y otro tipo de inhibidores los encontramos entre los llamados reactivos de

tioles. Estas sustancias tienen la particularidad de reaccionar específicamente con grupos

sulfhidrilos (-SH) de las proteínas presentes en los grupos laterales correspondientes a los

residuos de cisteína. Existen ciertas enzimas que requieren para actuar que algunos de esos

grupos sulfhidrilos estén libres. Es evidente que en esos casos los reactivos de tioles, al bloquear

los grupos sulfhidrilos esenciales de estas enzimas, pueden actuar como inhibidores.

Entre algunos reactivos de tioles

podemos mencionar al p-

cloromercuribenzoato y el alquilante

iodoacetato, que ejemplifican a un

inhibidor reversible y a un inhibidor


2

irreversible, respectivamente. Ambos reaccionan con los grupos sulfhidrilos libres de las proteínas,

pero mientras que el primero lo hace formando un complejo reversible (mercaptida), el segundo

forma un carboximetil-derivado de gran estabilidad, incapaz de disociarse.

En el primer caso, una vez establecido el equilibrio, si se elimina el p-cloromercuribenzoato

la reacción se va a desplazar hacia la izquierda por el principio de acción de masas, disociándose

el complejo enzima-inhibidor en enzima libre e inhibidor. Si la eliminación es total, toda la enzima

recuperará su forma libre activa.

En cambio, en el segundo caso, una vez formado el carboximetil-derivado, es imposible

disociarlo dada su

extraordinaria estabilidad, por

ende, la eliminación del

exceso del inhibidor será

ineficaz para hacer recuperar

la actividad original.

Otro ejemplo de inhibición irreversible es el representado por los llamados gases

neurotóxicos que se desarrollaron durante la 2ª Guerra Mundial, para ser utilizados como gases

de guerra. Son sustancias que reaccionan con el grupo alcohol del resto lateral correspondiente a

la serina de algunas enzimas que tienen un hidroxilo en el centro activo y que es necesario para

que la enzima presente actividad.

Una enzima de este tipo es la acetilcolinesterasa que interviene en los procesos de

transmisión del impulso nervioso y cuya inhibición causa, entre otros efectos, parálisis de los

músculos estriados.

acetilcolinesterasa

Acetilcolina + H2O colina + acetato

Una de las primeras sustancias

que se utilizó con este fin fue el

diisopropilfluorofosfato que reacciona con

la enzima como se muestra en la figura.

Se lo utilizó también como

insecticida (pertenece al grupo de

organofosforados). Es muy efectivo, pero sumamente peligroso por su volatilidad.

Inhibición reversible

Vamos ahora a referirnos exclusivamente a la inhibición reversible, en la cual el inhibidor

también interactúa con algún grupo esencial de la enzima, pero haciéndolo en forma reversible.

Las distintas formas de interacciones se traducen en varios tipos de inhibición perfectamente


3

diferenciables experimentalmente. Los dos tipos más comunes son la competitiva y la no

competitiva.

En la inhibición competitiva el inhibidor se combina reversiblemente con la enzima en el

sitio por el cual se debería unir el sustrato, impidiendo por lo tanto la formación del complejo activo

enzima-sustrato. De ahí surge el nombre de competitiva, dado que, efectivamente, tanto el

inhibidor como el sustrato compiten por el mismo sitio y tratan de desplazarse mutuamente de la

enzima. Las posibles formas de reaccionar del sustrato y el inhibidor con la enzima pueden

presentarse con ecuaciones (ver figura)

Por ello este tipo de inhibición se

caracteriza en que puede disminuirse

considerablemente aumentando la

concentración de sustrato, de modo que

desplace al inhibidor.

En este tipo de inhibidores se

incluyen sustancias que

estructuralmente son muy parecidas al sustrato (llamados análogos estructurales) y que, por lo

tanto, pueden ocupar el lugar que ocuparía el mismo en la enzima, pero no pueden ser atacadas

por la misma.

Un ejemplo clásico de este tipo de inhibición es el de la succinato deshidrogenasa, enzima

que tiene por sustrato el ácido succínico. Puede ser inhibida por otras sustancias estructuralmente

parecidas al ácido succínico, tales como el ácido malónico, el ácido oxálico y el ácido glutárico.

En la inhibición no competitiva se postula que el inhibidor se une con la enzima en otro

sitio, que no es aquel por el cual se une el sustrato. Por esa razón la unión del sustrato con la

enzima no es afectada por la presencia del inhibidor y se puede formar entones un complejo

enzima-sustrato-inhibidor. Pero este complejo es catalíticamente inactivo y no puede escindirse en

productos de la reacción y complejo enzima-inhibidor. El inhibidor presenta afinidad tanto por la

enzima libre como por el complejo enzima-sustrato. En este caso, las posibles formas de

reaccionar del sustrato y el inhibidor con la enzima se representan por las ecuaciones siguientes:

Ácido succínico

Ácido malónico

Ácido oxálico

Ácido glutárico

Ácido succínico

Ácido malónico

Ácido oxálico

Ácido glutárico

Succinato

deshidrogenasa

SUCCINATO FUMARATO

Succinato

deshidrogenasa

SUCCINATO FUMARATO


4

Este tipo de inhibición se caracteriza

entonces porque no puede ser revertida por

un aumento de la concentración de sustrato.

El sustrato no puede desplazar al inhibidor

unido a la enzima.

Experimentalmente ambos tipos de

inhibición (competitiva y no competitiva)

pueden distinguirse fundamentalmente

mediante la aplicación del método de

Lineweaver-Burk antes descripto a la

reacción enzimática con y sin inhibidor, en cuyos respectivos casos se obtendrán los gráficos

indicados en las figuras siguientes.

Como puede apreciarse en los gráficos, en el caso de la inhibición competitiva la Vmáx

para una dada cantidad de enzima no se modifica por el agregado de inhibidor porque agregando

una concentración lo suficientemente grande de sustrato se pude desplazar completamente al

inhibidor. Sin embargo, el Km aumenta porque la presencia del inhibidor hace que se necesite una

mayor cantidad de sustrato para saturar a la enzima que la que se necesitaría si el inhibidor no

estuviera presente.

Sin inhibidor

1/(S)-1/Km -1/Km inh

0

1/Vo

1/Vmáx

Con inhibidorVmáx

Vmáx/2

Km Km inh(sustrato)

10

Vo

Con inhibidor

Sin inhibidor

Michaelis-Menten Lineweaver-Burk

Inhibición competitiva

Sin inhibidor

1/(S)-1/Km -1/Km inh

0

1/Vo

1/Vmáx

Con inhibidorVmáx

Vmáx/2

Km Km inh(sustrato)

10

Vo

Con inhibidor

Sin inhibidor


Inhibición competitiva


5

En cambio, en la inhibición no competitiva, el inhibidor disminuye el valor de la Vmáx ya

que el sistema se comporta como si la concentración de la enzima hubiera disminuido, dado que

la fracción de enzima unida al inhibidor no tiene actividad catalítica. Sin embargo, no se modifica

el Km ya que la unión del sustrato a la enzima no está alterada por la simultánea unión del

inhibidor.

En resumen:

Tipo de Inhibición reversible

Sitio de unión de la enzima En presencia del inhibidor

Esquema

COMPETITIVA

- La unión del sustrato y del inhibidor son mutuamente excluyentes. - A muy altas concentraciones de sustrato desaparece la inhibición. - Por lo general, el inhibidor competitivo es un análogo estructural del sustrato.

- el valor de Km aumenta - Se mantiene el valor de Vmáx

NO

COMPETITIVA

Se une a un lugar diferente del sitio activo de la enzima - Se une a la enzima libre y también al complejo enzima-sustrato

- El valor de Km se mantiene - Disminuye el valor de Vmáx

1/(S)

1/Vo

-1/Km

1/Vmáx inh

1/Vmáx

(sustrato)

Vo


Inhibición NO competitiva

Vmáx

Vmáx/2

Vmáx inh

Vmáx inh/2

Km = Km inh

Con inhibidor

Sin inhibidor

Con inhibidor

Sin inhibidor

1/(S)

1/Vo

-1/Km

1/Vmáx inh

1/Vmáx

(sustrato)

Vo


Inhibición NO competitiva

Vmáx

Vmáx/2

Vmáx inh

Vmáx inh/2

Km = Km inh

Con inhibidor

Sin inhibidor

Con inhibidor

Sin inhibidor


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ENZIMAS ALOSTÉRICAS

Las enzimas a las cuales nos hemos referido hasta este momento, las enzimas

michaelianas, corresponden a lo que se ha dado en llamar “enzimas clásicas”. Pero además

existen ciertas enzimas con características regulatorias que poseen propiedades que las

distinguen de las primeras y que se denominan enzimas alostéricas.

Las enzimas alostéricas, como las clásicas, reconocen y se asocian en su centro activo a

un sustrato específico y catalizan su conversión en productos. Pero estas enzimas, además,

tienen la propiedad de reconocer selectivamente a uno o varios compuestos distintos del sustrato

cuya asociación reversible con la proteína tiene por efecto modificar su actividad frente al sustrato,

ya sea activándolo o inhibiéndolo, sin participar en nada en la reacción en sí. Dichos compuestos,

que reciben el nombre de efectores o moduladores alostéricos, interaccionan con la enzima en

un sitio distinto y generalmente distante del centro activo que recibe el nombre de sitio alostérico.

Se acepta que la asociación del efector alostérico a la proteína en el sitio alostérico produce una

alteración de la configuración espacial de la enzima (transición alostérica) que se transmite al

centro activo, modificándolo de tal manera que la actividad de la enzima aumenta o disminuye

según se trate de un efector o modulador alostérico positivo o negativo, respectivamente.

Las enzimas alostéricas tienen por lo general una estructura proteica más compleja que la

de las enzimas no regulables o clásicas: están constituidas por subunidades. Además, pueden

responder a la acción de más de un efector alostérico (positivos y/o negativos), en cuyo caso

poseen en su estructura un sitio alostérico distinto para cada uno de ellos.

Desde ese punto de vista, las enzimas alostéricas se pueden clasificar en tres grandes

grupos:

a) Homotróficas: en las cuales el mismo sustrato puede actuar como modulador,

generalmente positivo.

b) Heterotróficas: aquellas que son moduladas positiva o negativamente por sustancias

distintas del sustrato, para cada una de las cuales la enzima posee un sitio específico de

reconocimiento.

c) Homotróficas-heterotróficas: responden a efectos regulatorios del mismo sustrato y de

sustancias distintas del mismo.


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Desde el punto de vista metabólico estas enzimas, que generalmente catalizan reacciones

prácticamente irreversibles, se encuentran ubicadas estratégicamente en ciertos puntos de las

vías metabólicas, de tal manera que su regulación coopera en forma efectiva en la economía

general de la célula. Así, por ejemplo, las encontramos como primera enzima de una secuencia de

reacciones, de tal manera que su activación o inhibición aumente o disminuya respectivamente la

velocidad de toda la vía metabólica involucrada de acuerdo a las necesidades de la célula.

Las enzimas alostéricas tienen propiedades

cinéticas que las diferencian de las enzimas

michaelianas. Si bien exhiben saturación cuando la [S]

es suficientemente alta, cuando se grafica V0 en

función de [S] las enzimas alostéricas muestran una

curva de tipo sigmoidal, no hiperbólica como las

enzimas michaelianas clásicas. En estas curvas

sigmoidales podemos encontrar también un valor de

[S] en el cual la V0 es la mitad de la Vmáx, pero no podemos referirnos a este valor como Km, ya

que estas enzimas no siguen la relación hiperbólica de Michaelis-Menten. Se la representa

entonces como K0,5 o Km aparente.

En algunos casos, el sustrato actúa también como modulador positivo (homotróficas): la

unión de una molécula de sustrato altera la conformación de la enzima, incrementando la unión de

subsecuentes moléculas de sustrato. Esto explica la cinética sigmoidal observada en el cambio de

V0 con [S] crecientes. Una característica de la cinética sigmoidal es que los pequeños cambios en

la concentración de un modulador pueden estar asociados con grandes cambios en la actividad,

sobre todo en [S] cercanas a la parte empinada de la curva. En el caso de las enzimas alostéricas

heterotróficas, donde los moduladores son otros metabolitos diferentes al sustrato, es difícil

generalizar cómo se modifica la forma de la curva de saturación de sustrato. Hablaremos un poco

de ello más adelante.

Modelos para las enzimas alostéricas

Se han propuesto algunos modelos para interpretar las interacciones entre la proteína, el

sustrato y el o los efectores de las enzimas alostéricas. Entre ellos vamos a describir brevemente

los debidos a Monod, Wyman y Changeux (1965) y a Koshland, Nemethy y Filmes (1966).

El primero de ellos, conocido con el nombre de modelo concertado simétrico (Monod,

Wyman y Changeux), parte del supuesto de que la proteína regulatoria (oligómero) consiste de

dos o más subunidades idénticas (protómeros) que se asocian de tal manera que la molécula

posea por lo menos un eje de simetría. Cada subunidad contiene un sitio de unión para cada

sustrato y efector, manteniéndose la simetría de la molécula. Cada subunidad puede existir en dos

estados conformacionales distintos: estados R y T, que difieren en la posibilidad que poseen de

unirse al o los sustratos y los efectores. Así la forma R (“relajada”) tiene afinidad por el sustrato y

V0

[S]

Vmáx2

Vmáx

K0,5

V0

[S]

Vmáx2

Vmáx

K0,5


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por lo tanta alta actividad, mientras que la forma T (“tensa”) tiene baja afinidad por el mismo y

por ende baja actividad. La transición de una conformación de una subunidad es concertada con

la correspondiente transición en las subunidades vecinas, de tal manera que todas las

subunidades se encuentren en el mismo estado conformacional simultáneamente y la simetría

molecular se mantenga. Es decir, la enzima tiene solo dos estados globales de "todo o nada". Por

otra parte, el equilibrio entre la forma R y la forma T se establece en ausencia de los sustratos y

efectores.

Los sustratos y activadores tienen mayor afinidad por el estado R y los inhibidores por el

estado T. De esta forma, los ligandos van a desplazar el equilibrio entre los estados T y R, de

modo que todas las subunidades de la enzima se encuentren en uno u otro estado.

En la figura se representa esquemáticamente este modelo para una proteína oligomérica

constituida por dos subunidades en la cual sustrato (S) y el efector positivo (A) se unen sólo al

estado R, mientras que el inhibidor (I) lo hace exclusivamente al estado T. En ausencia de

sustrato y activador el equilibrio entre los estados T y R está desplazado hacia el estado T, es

decir la mayor parte de las moléculas de la enzima se encuentran al estado T. Al agregarse el

sustrato (S) o el activador (A), y dado que estos ligandos se unen selectivamente a las moléculas

que se encuentran en el estado R, el equilibrio se desplaza en este sentido.

Como la transición entre las formas T y R para las subunidades es concertada, es

suficiente la unión de la molécula de sustrato o activador a una sola de las subunidades para que

la otra quede en la forma R, dejando de esa forma disponible otro sitio de más alta afinidad para el

sustrato. Cuanto más sustrato o activador se agregue mayor será el número de oligómeros en la

forma R, observándose en consecuencia lo que se denomina un efecto cooperativo positivo del

sustrato y del activador, que se traduce en una curva de saturación sigmoide.

En el primer caso (sustrato), y de acuerdo a lo que se indicó anteriormente, el efecto será

homotrófico cooperativo o positivo y en el segundo caso (activador), heterotrófico

cooperativo o positivo. Pero si se agrega activador en cantidad suficiente, el equilibrio quedará

totalmente desplazado hacia la forma R, y todas las moléculas del oligómero estarán


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exclusivamente en esa forma y la adición del sustrato en ese caso, no podrá producir un mayor

desplazamiento del equilibrio, comportándose entonces el sistema como un sistema para el cual

es válido un tratamiento cinético del tipo Michaelis-Menten, obteniéndose entonces una curva de

saturación para el sustrato de tipo hiperbólico.

En contraste con lo que ocurre con el sustrato y el activador, el inhibidor se une

exclusivamente a la forman T. Si debido a la presencia de sustrato en concentración saturante, la

enzima se encontraba originalmente casi exclusivamente en el estado R, el agregado de inhibidor

producirá un desplazamiento hacia la forma T y por ende la curva de saturación para el sustrato

se hará más sigmoide a medida que aumenta la concentración del inhibidor. El efecto en este

caso será heterotrófico negativo (del inhibidor con respecto al sustrato).

El modelo de Koshland, Nemethy y Filmer también denominado modelo secuencial se

basa en la explicada teoría del ajuste inducido. El modelo establece que la unión de un ligando

(sustrato, activador o inhibidor) a una de las subunidades de la molécula enzimática oligomérica,

produce un cambio conformacional de dicha subunidad. Esa distorsión en una subunidad puede

afectar secuencialmente la estabilidad y configuración de las subunidades vecinas, en la misma

forma que la distorsión de una parte de una cadena polipeptídica, aumentando o disminuyendo la

afinidad de las mismas por el sustrato. La siguiente figura ilustra lo dicho para el caso de una

enzima alostérica que posee dos subunidades, cada una de ellas capaz de unirse a una molécula

de sustrato y que presenta un efecto homotrófico positivo de S sobre S.

En el modelo secuencial las interacciones entre las subunidades son posibles estando las

subunidades en distintos estados conformacionales.

En el modelo concertado sólo serían posibles los estados TT y RR de la figura anterior y no

el híbrido TR, los cuales por otra parte deben preexistir actuando el ligando como estabilizador del

estado al cual se une preferencialmente. En cambio, el modelo secuencial, si bien no descarta la

posibilidad extrema de un cambio simultáneo en todas las subunidades, sostiene preferentemente


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la existencia de cambios secuenciales en la conformación de las subunidades inducidas por la

unión del o los ligandos, con la posibilidad de ocurrencia de estados conformacionales híbridos

cuando la proteína está parcialmente saturada.

Enzimas alostéricas:

• Presentan estructura cuaternaria.

• Tienen diferentes sitios activos, unen más de una molécula de sustrato

• La unión del sustrato es cooperativa

• La curva de velocidad en función de la (s) presenta una forma sigmoidea

• Pequeños cambios en la concentración del modulador se asocian con grandes cambios en

la actividad de la enzima

Regulación enzimática

Cuanto más se avanza en el conocimiento de la bioquímica celular, especialmente por los

aportes hechos en los últimos años por la biología molecular, más se afianza el concepto

enunciado oportunamente por Changeux, de equiparar el funcionamiento de una célula al de una

“verdadera fábrica química automática diseñada para aprovechar lo más eficientemente la energía

disponible”. En efecto, en una fábrica automática coexisten varias líneas de producción que

trabajan simultáneamente en forma concertada y que se regulan a sí mismas y entre ellas por

medio de controles automáticos, consistentes en circuitos electrónicos específicos de

retroalimentación.

Estos principios pueden aplicarse también a los seres vivos. Así, el funcionamiento de la

célula más sencilla, implica la existencia de una verdadera maraña de procesos metabólicos

consistentes en secuencias de reacciones químicas catalizadas por enzimas específicas. Cada

una de estas vías metabólicas sería equiparable a las mencionadas líneas de producción de la

fábrica automática y las máquinas elementales de la fábrica celular serían las mencionadas

enzimas. Existen en principio cuatro formas posibles de que la célula controle la velocidad de

funcionamiento de dichas vías metabólicas:


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1) DISPONIBILIDAD DE SUSTRATO

Como ya hemos indicado, la actividad de la enzima guarda proporcionalidad con los

niveles de sustrato. Estos determinan la mayor o menor velocidad en la actividad enzimática. Al

aumentar la concentración de sustrato en la célula aumenta su utilización y viceversa.

Generalmente el sustrato debe ingresar a la célula o al interior de una organela. Ejemplo: -

oxidación y síntesis de cuerpos cetónicos.

2) MODIFICACIÓN COVALENTE

Muchas enzimas son reguladas por el agregado o sustracción de grupos unidos

covalentemente a la misma. La regulación covalente más frecuente se realiza por modificación de

los residuos de tirosina, serina y/o treonina de las enzimas por un proceso de unión o eliminación

de grupos fosfatos. Las enzimas reguladas por fosforilación pueden variar su actividad de

diferente manera. En algunos casos la fosforilación aumenta su actividad, como es el caso de la

glucógeno fosforilasa, la citrato liasa, la fosforilasa b quinasa y la HMG-CoA reductasa quinasa.

Por el contrario, otras enzimas reducen su actividad cuando se encuentran fosforiladas, como la

acetil-CoA carboxilasa, la glucógeno sintasa, la piruvato deshidrogenasa y la HMG-CoA

reductasa

Existen también enzimas cuya actividad es modulada por la inserción covalente de otros

grupos, como la adenilación, uridilación, ADP-ribosilación, mutilación, etc.


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3) MODULACIÓN ALOSTÉRICA.

Ya se describió anteriormente (ver página 6)

Algunos casos particulares dan origen a diferentes modos regulatorios.

En algunas vías metabólicas, la enzima que

cataliza la primera etapa de la serie suele ser inhibida por

el producto de la última-que actuaría como el regulador

alostérico-. Cuando la concentración de ese producto final

aumenta, ello indica que su elaboración excede las

necesidades y se frena el funcionamiento de la vía

reduciendo la actividad de la enzima reguladora. Se habla

de un proceso de retroinhibición.

También puede suceder que una enzima sea

estimulada por algún agente que se acumula en el medio.

Cuando existe un exceso de sustrato, por ejemplo, puede

ocurrir que él mismo promueva su utilización activando a la enzima.

4) INDUCCIÓN O REPRESIÓN DE LA SINTÉSIS DE LA ENZIMA.

Implica el control de la síntesis de las enzimas regulatorias involucradas en un camino

metabólico. Se habla entonces de inducción enzimática o represión enzimática según que la

velocidad de producción de una dada enzima (o de un conjunto de enzimas metabólicamente

relacionadas) y por ende su concentración celular, sea aumentada o disminuida respectivamente

como respuesta a las necesidades de la célula, actuando por lo general un metabolito particular

como señal desencadenante del proceso. Este mecanismo es mucho más lento que los anteriores

ya que implica cambios (aumento o disminución) en la síntesis de las enzimas involucradas.

E1 E2 E3 E4

S1 → A → B → C → P

-

E1 E2 E3 E4

S1 → X → Y → Z → P

+


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EJERCITACIÓN GENERAL

1) ¿Qué es una enzima? ¿Cuál es su función?

2) ¿Qué significa que una enzima es un catalizador biológico?

3) ¿Cuál es la estructura química de las enzimas? ¿Qué es el sitio activo de una enzima? ¿Por

qué tres aminoácidos que forman parte del sitio activo pueden estar alejados en la estructura

primaria?

4) Explique a qué se denomina apoenzima, holoenzima, coenzima, cofactor y grupo prostético.

5) Explique y ejemplifique qué son las isoenzimas.

6) ¿De qué depende la especificidad de las enzimas?

7) Para la reacción Sustrato → Producto se aplica el siguiente diagrama:

Calcule:

a) El G para la reacción de Sustrato → Producto, indicando si se producirá

espontáneamente esta reacción en el sentido en el que está escrita.

b) La energía de activación (Ea) en presencia y ausencia de enzima, indicando qué curva

corresponde a cada caso.

8) ¿Cómo se hace para determinar la concentración de una determinada enzima en una muestra

de extracto tisular o de algún líquido biológico?

9) Defina actividad de una enzima. ¿Cómo se determina? ¿Qué son las Unidades

Internacionales (UI)?

10) ¿Qué información brinda la actividad total y la actividad específica?

11) 20 l de un homogenato de tejido hepático (250 g de proteínas) catalizan la formación de

56,7 moles de glu-6P en 15 minutos de incubación en las condiciones óptimas para la

determinación de la actividad de glucoquinasa.

G (c

al/m

ol)

Sustrato

Producto

Estado activado

Grado de avance de la reacción

100

400

300

200

G (c

al/m

ol)

Sustrato

Producto

Estado activado

Grado de avance de la reacción

100

400

300

200


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a) ¿Cuántas UI de enzimas habrá en dicha preparación?

b) ¿Cuántas por ml de homogenato?

c) ¿Cuál será la actividad específica de dicha preparación?

d) ¿Cómo esperaría que fuera este último valor con respecto al de la enzima pura?

e) ¿Cuál es el valor de actividad enzimática expresado en Katales?

12) La hidrólisis de pirofosfato a fosfato constituye una fuerza impulsora importante en muchas

reacciones químicas (por ejemplo: síntesis de ADN). La Vmáx de una pirofosfatasa purificada de

E.coli es de 2800 UI/mg de enzima.

¿Cuántos moles de sustrato serán hidrolizados por segundo por mg de enzima cuando la

concentración del sustrato es mucho mayor que el Km?

13) Un extracto formado por 94 g de proteínas totales contiene una enzima (no purificada) que

cataliza la transformación de 480 moles de sustrato en producto en 30 segundos. Luego de

varios pasos de purificación, se obtuvieron 27 mg de proteínas totales, capaces de transformar

220 moles de sustrato en 30 segundos.

a) calcule la actividad (en unidades internacionales) y la actividad específica de las

preparaciones antes y después de la purificación.

b) ¿Cómo varían la actividad y la actividad específica en el proceso de purificación?

Justifique.

Recuerde:

Actividad enzimática:

Unidad Internacional UI = moles/ min

Katal = mol/ seg

Actividad Específica AE = UI/ mg proteínas

14) ¿Cuáles son los factores que modifican la actividad enzimática?

15) Explique cuál es la influencia de las variaciones de temperatura sobre las velocidades de

reacción enzimática.

a) Dibuje un gráfico de la velocidad de reacción en función de la temperatura explicando qué

pasa a baja temperatura y alta temperatura.

b) ¿Qué es la temperara óptima?

16) Discuta cómo afectan los cambios de pH a la actividad enzimática. ¿Cuál es el mecanismo

por el cual los cambios de pH afectan a la actividad enzimática?

17) En el siguiente gráfico, se muestran los pH óptimos de tres enzimas ¿Qué puede decir al

respecto?


15

18) En el estudio de una enzima se midió la concentración del compuesto producido (producto) a

lo largo del tiempo. Se obtuvo el siguiente gráfico:

Proponga un diseño experimental para la obtención de este gráfico.

Indique:

a) ¿Qué parámetros se miden y cómo?

b) ¿Qué parámetros se mantienen constantes durante la determinación?

c) ¿Cómo se obtiene la velocidad de la reacción a un tiempo dado?

d) Compare la velocidad de la reacción a t1 y t2.

e) ¿Qué significado tiene la meseta que se observa en el gráfico?

f) Grafique los resultados obtenidos cuando se realiza la misma experiencia

i) con diferente [Enzima]

ii) con diferente [S] inicial

g) Realice un gráfico que muestre cómo varía la velocidad de reacción en función del tiempo.

Ve

loc

ida

dd

e r

eacc

ión

(%)

Enzima 1 Enzima 2 Enzima 3

Ve

loc

ida

dd

e r

eacc

ión

(%)

Enzima 1 Enzima 2 Enzima 3


16

h) ¿Qué otras determinaciones necesita realizar para poder determinar los parámetros

cinéticos de la enzima?

19) a) Explique qué información proporciona el siguiente gráfico.

b) ¿Cómo procedería experimentalmente para construir dicho gráfico?

c) ¿A qué se denomina una enzima michaeliana?

d) ¿Cuáles son los parámetros cinéticos de una enzima michaeliana?

e) Señale en el grafico Km y Vmáx.

f) Dibujar en el mismo gráfico la curva que se obtiene con una concentración mayor de enzima.

En este caso ¿cómo se modifican el Km y la Vmáx?

20) En un estudio experimental de una enzima se obtuvieron los siguientes resultados:

Tiempo (minutos)

[producto] (mM)

0 0 5 19,5 10 39 15 58,5 20 78 30 105 50 150 70 182 90 207

t (segundos)

0 20 40 60 80 100

(Pro

du

cto

) m

M

0

50

100

150

200

250

300

t (segundos)

0 20 40 60 80 100

(Pro

du

cto

) m

M

0

50

100

150

200

250

300

t (minutos)


17

Vo = f ([S])

0

50

100

150

0,0000 0,0001 0,0002 0,0003 0,0004 0,0005 0,0006 0,0007 0,0008 0,0009 0,0010

[S] (M)

Vo

(

M/m

in)

a) Calcule valor de la velocidad inicial (Vo).

b) Indique hasta qué intervalo de tiempo es posible calcular la Vo.

21) La hidrólisis de la sacarosa, catalizada por la sacarasa:

Sacarosa + H2O→ Glucosa + Fructosa

Tiene el siguiente curso:

Utilizando la tabla y el gráfico de aparición de producto en función del tiempo que se muestra:

a) Calcule la velocidad inicial (Vo).

b) Indique hasta qué intervalo de tiempo es posible calcular la Vo.

c) ¿Cómo varía la velocidad en función del tiempo?

22) Midiendo la velocidad inicial de una reacción en presencia de diferentes concentraciones de

sustrato, se obtuvieron los siguientes datos:

a) Indique en qué condiciones se realizó la determinación.

b) ¿Qué significado tiene la meseta que se observa en el gráfico?

Tiempo (segundos)

[producto] (mM)

0 0,050

20 0,195

40 0,342

60 0,488

90 0,659

130 0,770

180 0,871

360 0,991

[Sustrato] (M)

Vo (M/min)

2,5 10-6 28

4 10-6 40

1 10-5 70

2 10-5 95

4 10-5 112

1 10-4 128

2 10-3 139

1 10-2 140

t (segundos)

0 100 200 300 400

(Pro

du

cto

) m

M

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0


18

c) Aunque existen métodos gráficos para la determinación precisa de los parámetros

cinéticos, Km y Vmáx, ambos valores se pueden estimar en algunos casos particulares mediante la

observación de datos como los registrados en la tabla anterior:

i) Estime el valor de Km y Vmáx.

ii) Calcule la velocidad inicial de la reacción cuando

[S] = 3. 10-5 mM.

iii) Utilizando los datos de la tabla, realice el gráfico de Michaelis-Menten. Calcule

según el gráfico los valores de Km y Vmáx.

iv) Realice la representación gráfica de dobles recíprocos o Lineweaver-Burk.

Calcule según este gráfico los valores de Km y Vmáx.

23) La hexoquinasa cataliza la fosforilación de la glucosa y la fructosa utilizando ATP. Siendo el

Km para la glucosa 0,13 mM, mientras que para la fructosa es 1,3 mM.

Indicar por cuál de ambos sustratos la enzima tiene mayor afinidad. Considere que ambas Vmáx

son muy similares para ambos sustratos.

24) Se tienen dos enzimas que catalizan la misma reacción: A → B

La enzima 1 tiene un Km para el compuesto A de 10 mM.

El Km de la enzima 2 para el compuesto A es de 0,1 mM.

Compare la velocidad de ambas enzimas cuando la [A] = 1 mM, con respecto a la Vmáx de cada

una de las enzimas.

25) Una cantidad constante de una solución de una enzima fue adicionada a una serie de tubos

conteniendo diferentes concentraciones de sustrato [S]. La velocidad inicial (Vo) de la reacción

fue obtenida por la medida de la pendiente inicial de la curva de formación de producto. Los

datos se representan en la siguiente tabla:

Considere que la enzima tiene un comportamiento michaeliano.

a) Sin graficar, estime un valor aproximado para ambos

parámetros cinéticos, Km y Vmáx.

b) Usando los parámetros cinéticos del inciso a), calcular la

velocidad inicial cuando la concentración de sustrato es 15 M.

c) Utilizando los datos de la tabla, realice el gráfico de Michaelis-

Menten. Calcule según el gráfico los valores de Km y Vmáx.

d) Realice la representación gráfica de los dobles recíprocos o

Lineweaver-Burk. Calcule según este grafico los valores de Km y

Vmáx.

[Sustrato] (M)

Vo (M/min)

0,1 0,27 2 5 10 22 20 40 40 67 60 80

100 100 200 120 1000 150 2000 155 3000 163


19

26) La penicilina es hidrolizada y así inactivada por la enzima penicilinasa, también conocida por

-lactamasa, presente en algunas bacterias resistentes. Se midió la cantidad de penicilina

hidrolizada en un minuto en función a la concentración de penicilina y se obtuvieron los

resultados resumidos en la siguiente tabla:

a) ¿Sigue la penicilinasa una cinética de Michaelis-Menten?

En caso afirmativo,

b) ¿Cuál es el valor del Km?

c) ¿Cuál es el valor de la Vmáx?

(Sugerencia, realice el gráfico de Lineweaver-Burk)

INHIBICIÓN ENZIMÁTICA

27) La biosíntesis de purinas y pirimidinas utilizadas en la síntesis de ADN necesita ácido fólico.

El metotrexate es un análogo estructural del ácido fólico utilizado en el tratamiento de algunos

cánceres. Se fija con 1000 veces más afinidad que el sustrato a la enzima dihidrofolato

reductasa. Esta enzima es importante para el mantenimiento de los niveles del ácido fólico.

a) Grafique Vo en función de [S] en presencia y ausencia del inhibidor.

b) ¿Por qué este fármaco se utiliza para el tratamiento del cáncer?

c) ¿Por qué el fármaco tiene efectos secundarios que afectan al tubo digestivo y al sistema

hematopoyético?

28) El metabolismo del etanol se produce fundamentalmente en el hígado en dos pasos: en

principio el etanol se oxida a acetaldehído por la enzima alcohol deshidrogenasa (ADH) que

consume NAD+. El acetaldehído es medianamente tóxico, dado que normalmente es oxidado

por la aldehído deshidrogenasa (ALDH) a acetato.

El metanol también es sustrato de la alcohol deshidrogenasa, pero el producto formado

(formaldehído) que se acumula y es muy tóxico.

ADH

Etanol + NAD+ → Acetaldehído + NADH + H+

ALDH

Acetaldehído + NAD+ → Acetato + NADH + H+

Caso A. A un hombre de 43 años se le prescribió disulfiram, pero se le advirtió que no

consumiera alcohol durante el tratamiento. El disulfiram inhibe en forma irreversible a la enzima

aldehído deshidrogenasa y no presenta toxicidad en ausencia de alcohol. El paciente bebió una

[Penicilina]

(M)

cantidad hidrolizada

(nmoles/min)

1,0 11

3,0 25

5,0 34

10 45

30 58

50 61


20

gran cantidad de etanol en una fiesta y tuvo que ser trasladado al hospital, donde murió esa

misma noche.

¿Por qué el fármaco resulto tóxico para este paciente?

Caso B. Una persona ingirió vino adulterado con metanol. Posteriormente debió ser hospitalizada.

Como parte del tratamiento, el médico le suministró un exceso de etanol.

¿Cuál es el fundamento de este tratamiento?

Caso C. Los orientales son muy sensibles a las bebidas alcohólicas. Esto se debe a que la forma

mitocondrial de la enzima aldehído deshidrogenasa de bajo Km está ausente. Estas personas

solo poseen la enzima citosólica de alto Km.

a) En base a esta información, explique la mayor susceptibilidad al alcohol en estos

individuos.

b) ¿Qué son entre sí las formas mitocondrial y citosólica de la enzima aldehído

deshidrogenasa?

29) La siguiente tabla indica la velocidad con que se transforma un sustrato en una reacción

catalizada por una enzima, en ausencia (C) y en presencia de dos inhibidores (I1 y I2).

Calcule Km y la Vmáx en cada caso, a partir del gráfico de Lineweaver-Burk, e indique de qué tipo

de inhibidor se trata en cada caso.

[Sustrato] (mM)

Vo (mM/min) C I1 I2

1 2,5 1,17 0,77 2 4,0 2,10 1,25 5 6,3 4,00 2,00 10 7,6 5,70 2,51 20 9,0 7,20 2,86

30) Se quiere determinar los parámetros

cinéticos de una enzima que se comporta

según el modelo de Michaelis-Menten, en

ausencia y en presencia de un inhibidor no

competitivo. Se obtuvo el siguiente gráfico:

a) Indique cómo se denomina dicho

gráfico.

b) Indique cuál recta corresponde a la

reacción en ausencia (control) o presencia de

dos concentraciones diferentes de un inhibidor

I (I1, I2). Considere [I2] > [I1].

1/(S)

1/Vo0,03

0,02

0,01

-1 1 32 4


21

c) ¿Cómo calcularía los parámetros cinéticos a partir del gráfico? ¿Qué valores calcula para

Km y Vmáx en cada caso?

d) Realice un gráfico de Michaelis-Menten (Vo en función de [S]) para los tres casos,

identificando a qué corresponde cada curva.

31) Se quiere determinar los parámetros cinéticos de otra enzima michaeliana, en ausencia y en

presencia de un inhibidor. Se obtuvo el siguiente

gráfico:

a) Indique de qué tipo de inhibidor se trata.

b) Indique cuál recta corresponde a la reacción

en ausencia (control) o presencia de dos

concentraciones diferentes de un inhibidor I (I1, I2).

Considere [I2] > [I1].

c) ¿Cómo calcularía los parámetros cinéticos a

partir del gráfico? ¿Qué valores calcula para Km y

Vmáx en cada caso?

d) Realice un gráfico de Michaelis-Menten (Vo

en función de [S]) para los tres casos, identificando

a qué corresponde cada curva

32) A partir de los siguientes datos de una reacción enzimática, determinar:

a) el tipo de inhibición presente

b) el valor de Km en ausencia y en

presencia del inhibidor

33) A partir de los siguientes datos de una reacción enzimática, determinar:

a) el tipo de inhibición presente

b) el valor de Km en ausencia y en presencia del

inhibidor.

[S] (mM)

Vo (g Prod /h) Sin inhibidor

Vo (g Prod /h) Con inhibidor

2,0 139 88

3,0 179 121

4,0 213 149

10,0 313 257

15,0 370 313

[S] mM

Vo (g Prod /h) Sin inhibidor

Vo (g Prod /h) Con inhibidor

1,5 0,21 0,08

2,0 0,25 0,10

3,0 0,28 0,12

4,0 0,33 013

8,0 0,40 0,16

16,0 0,44 0,18

1/(S)

-1 0 1 2 3 4 5

1/Vo

0,01

0,02

0,03


22

34) Considere los siguientes datos para una reacción de hidrólisis catalizada por una enzima y en

presencia del inhibidor I:

a) Utilizando una representación de Michaelis-Menten,

determine el Km de la reacción en ausencia o

presencia del inhibidor.

b) Genere una representación de Lineweaver-Burk de

los datos. Explique el significado de:

i) la ordenada al origen

ii) la intersección con el eje de las abscisas

iii) la pendiente

c) Determine de qué tipo de inhibición se trata.

35) Se han realizado dos experimentos con la enzima ribonucleasa. En el experimento 1 se midió

el efecto del incremento de la concentración de sustrato sobre la velocidad de reacción. En el

experimento 2, las mezclas de reacción fueron idénticas a las del experimento 1 excepto por la

adición de 0,1 mg de un compuesto desconocido por tubo.

Represente los datos de acuerdo con el método de Lineweaver-Burk. Determine el efecto del

compuesto desconocido sobre la actividad de la enzima.

Experimento 1 Experimento 2

[sustrato] mM

Vo (mM/hora)

[sustrato] mM

Vo (mM/hora)

0,5 0,81 0,5 0,42

0,67 0,95 0,67 0,67

1 1,25 1 0,71

2 1,61 2 1,08

[S] (M)

Vo

(M/min) Sin inhibidor

Vo

(M/min) Con

inhibidor

6 10-6 20,8 4,2

1 10-5 29 5,8

2 10-5 45 9

6 10-5 67,7 13,6

1,8 10-4 87 16,2


23

36) La enzima aspartato transcarbamilasa cataliza la primera reacción propia de la síntesis de

pirimidinas. En un estudio de esta enzima, utilizando aspartato como sustrato, en presencia de

CTP 0,5 M y en ausencia del mismo, se obtuvieron los siguientes datos:

a) Sin utilizar ninguna representación gráfica, estime el valor de Km y Vmáx.

b) Utilizando la ecuación de Michaelis-Menten, calcular Vo para una [S]= 3 mM.

¿Existe alguna discrepancia entre éstos datos y los experimentales? Justificarlo (la realización del

grafico Vo vs [S] es una buena ayuda).

c) ¿Qué efecto tiene el CTP sobre la actividad enzimática?

37) Completar las siguientes frases:

a) La región de una molécula de enzima con la cual debe interaccionar el sustrato se llama ---------

----------------------

b) La especie química de vida corta que se forma después de que la enzima y el sustrato

interaccionen se llama -----------------------------------

c) Debido a su estructura, un inhibidor -------------------------------- se une al centro activo de una

enzima.

d) Un inhibidor que no altera la KM de una enzima es un inhibidor de tipo -----------------

e) A mayor valor de KM, --------------------- es la afinidad de una enzima por su sustrato.

38) En un ensayo enzimático en el cual la concentración de sustrato es mucho mayor que el Km,

¿qué relación existe entre la velocidad y la concentración de sustrato?

39) La hexoquinasa tiene un Km = 0,1 mM. Si una mutación genera una hexoquinasa que presenta

como única alteración funcional un Km = 0,5 mM, ¿cómo será la actividad de esta enzima en el

Aspartato (mM)

V0 sin CTP

(mM/min)

V0 con CTP 0,5 M (mM/min)

1 0,45 0,2

2 0,8 0,4

3 1,7 0,7

4 2,9 1,0

5 3,4 1,4

7 4,3 2,4

9 5,1 3,7

10 5,3 4,2

12 5,6 4,8

15 5,8 5,5

16 5,8 5,6

17 5,8 5,6


24

tejido que expresa la forma mutada con respecto a la del tejido que expresa la forma normal,

cuando la glucemia es igual a 5 mM?

40) Dos isoenzimas E1 y E2 que actúan sobre el mismo sustrato S tienen los siguientes pares de

valores para sus correspondientes parámetros cinéticos:

Enzima E1: Vmáx = 6 µmoles/min/mg y Km = 0,40 mM

Enzima E2: Vmáx = 10 µmoles/min/mg y Km = 0,01 mM

La concentración fisiológica de S en la célula es de 0,4 mM.

En esas condiciones, ¿cuáles serán las velocidades (expresadas en µmoles/min/mg) con

que actuarán cada una de ellas?

41) ¿Cómo es comparativamente la velocidad inicial de una enzima michaeliana en presencia y

en ausencia de un inhibidor competitivo?

42) ¿Qué tipo de mecanismo involucra la regulación de una actividad enzimática por

retroinhibición?

43) ¿Cómo es la velocidad en un ensayo enzimático en el cual la concentración de sustrato es

mucho mayor que el Km?

44) ¿Qué se mide para obtener la velocidad inicial de una preparación enzimática?

45) Ejercicio integrador.

1) Capacidad de un enzima para discriminar entre sustratos o ligandos competitivos.

2) Modelo matemático que describe el comportamiento de muchas enzimas, como una dependencia hiperbólica de Vo versus [S] (2 palabras).

3) Enzimas que tienen diferente estructura proteica y catalizan la misma reacción.

4) Zona de la enzima donde se une el sustrato para transformarse en producto (2 palabras).

5) Parámetro cinético relacionado con la afinidad de la enzima por el sustrato.

6) Parámetro cinético que depende de la cantidad de enzima presente (2 palabras).

7) Inhibición enzimática que se puede revertir aumentando la concentración de sustrato.

8) Inhibición enzimática que no se puede revertir aumentando la concentración de sustrato (2 palabras)

9) Ión inorgánico o coenzima necesaria para la actividad enzimática.

10) Molécula que modula a una enzima, por la unión no covalente, en un sitio distinto del sitio activo.

1 E

2 - N

3 Z

4 O I

5 M

6 D A

7 T

8 O I

9 C

10 - O

1 E

2 - N

3 Z

4 O I

5 M

6 D A

7 T

8 O I

9 C

10 - O


25

CUESTIONARIO ADICIONAL

46) Como consecuencia del agregado de una sustancia X al tubo donde se desarrolla una

reacción enzimática, se calcula que el Km de la enzima por su sustrato se modifica de 10-5 M a

10-3 M, sin modificar la Vmax. Entonces, la sustancia X:

a) Inhibe a la enzima de forma no competitiva b) Es otro sustrato de la enzima que afecta la reacción c) Inhibe a la enzima de forma competitiva d) Se une a la enzima en un sitio diferente del sitio de unión al sustrato

47) El Km de una enzima para el sustrato A es de 20 nM y para el sustrato B es de 100 nM. Esto

significa que:

a) La Vmax de la enzima en presencia de A es 40 nM/min b) En presencia de 100 nM de B, la enzima está saturada c) La enzima presenta la misma afinidad por A que por B d) La afinidad de la enzima es mayor por A que por B

48) Las enzimas actúan sobre una reacción química:

a) Aumentando el valor de G real b) Aumentando el valor de la energía de activación c) Disminuyendo el valor de la energía de activación

d) Sin modificar el valor de G real ni el de la energía de activación

49) ¿A qué se denomina holoenzima?

a) A una enzima que presenta una cinética de Michaelis-Menten b) A una enzima que no presenta isoenzimas c) A una enzima activa en presencia de grupos prostéticos y/o cofactores d) A la estructura proteica de la enzima, en ausencia de grupo prostético o cofactores

50) Un inhibidor enzimático puede ser considerado como REVERSIBLE (competitivo o no

competitivo indistintamente) si:

a) Su afinidad por la enzima es muy baja b) Puede ser eliminado y entonces la enzima recupera su actividad biológica c) Se une al sustrato en la reacción y así disminuye la actividad enzimática d) Se une siempre al sitio de unión al sustrato presente en la enzima

51) En la curva de concentración de producto de producto en función del tiempo (P vs t) de una

reacción enzimática, ¿qué representa la meseta que se observa en dicho gráfico?

a) La velocidad de la reacción corresponde a la velocidad inicial b) La velocidad de la reacción corresponde a la Vmax de la enzima c) La velocidad de la reacción es igual (o se acerca) a cero d) La enzima está saturada por el sustrato

52) Con el fin de calcular la velocidad inicial con el gráfico de concentración de producto en

función del tiempo (P vs t) de una reacción enzimática ¿cuál región del gráfico utilizaría?

a) La región de la curva a tiempos cortos, donde hay una relación lineal b) La región de la curva donde se llega a la meseta c) Ninguna. No es posible calcular la Vi a partir de este gráfico. d) Se obtiene calculando la tangente de cualquier punto del gráfico indistintamente


26

53) Como consecuencia del agregado de una sustancia X al tubo donde se desarrolla una

reacción enzimática, se calcula que el Km de la enzima por su sustrato no se modifica y la

Vmax pasa de 200 moles/min a 80 moles/min. Entonces, la sustancia X:

a) Inhibe a la enzima de forma competitiva b) Es otro sustrato de la enzima que afecta la reacción c) Inhibe a la enzima de forma no competitiva d) Se une a la enzima en el mismo sitio de unión al sustrato

54) En la representación gráfica de Lineweaver-Burk, la intersección de la recta con el eje de las x

corresponde al valor de:

a) Vmax/2 b) Km c) -1/Km d) 1/Vmax

55) La actividad específica de una preparación enzimática es igual a 60 UI/mg de proteína. ¿Qué

cantidad de producto se formará, expresado en moles (micromoles) en 30 segundos de

reacción, con 0,5 mg de proteína?

a) 15 b) 60 c) 30 d) 120

56) La actividad enzimática de una preparación es de 45 UI/ml. ¿Qué cantidad de producto se

formará, expresado en mmoles (milimoles), en 1000 ml (1litro) de reacción enzimática, en 30

segundos?

a) 50 b) 100 c) 22500 d) 22,5

57) La actividad específica de una preparación de una enzima es de 35 UI/mg de proteína. ¿Qué

cantidad de producto, expresado en moles (micromoles) se formará con 0,5 mg de proteína

en un minuto?

a) 25,3 b) 17,5 c) 35 d) 0,5

58) Una enzima que presenta una cinética de Michaelis-Menten tiene un Km igual a 0,5 mM y una

Vmax igual a 250 nmoles/min. ¿Cuál será la velocidad inicial, expresada en nmoles/min, de la

reacción enzimática si la concentración de sustrato es igual a 0,5 mM?

a) 125 b) 250 c) 100 d) 500


27

59) Un paciente de mediana edad, fumador, se presenta el hospital refiriendo dolor agudo de

pecho. Se le solicita la determinación de enzimas séricas. ¿Cuáles de las siguientes enzimas

espera encontrar elevadas para confirmar el diagnóstico de infarto de miocardio?

a) Creatina fosfato quinasa (CPK) isoforma BB y lactato deshidrogenasa (LDH) b) Creatina fosfato quinasa (CPK) isoforma MB y amilasa c) CPK isoforma MB y LDH d) Amilasa y glutámico-pirúvico transaminasa (GPT)

60) Un paciente de mediana edad, alcohólico, se presenta el hospital refiriendo dolor abdominal

agudo. Se le solicita la determinación de enzimas séricas. ¿Cuáles de las siguientes enzimas

espera encontrar elevadas para confirmar el diagnóstico de pancreatitis?

a) Amilasa y glutámico-pirúvico transaminasa (GPT) b) Creatina fosfato quinasa (CPK) y lipasa c) Amilasa y lipasa d) Fosfatasa alcalina y lactato deshidrogenasa (LDH)

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