7/25/2019 Clase 4. Enzimas
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CATEDRATICO :
LIC . T M DAVID G. QUISPE
CINETICA ENZIMATICA
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Enzimas
generalidades
Las enzimas son protenas, con pocas excepcionesSe clasifican segn la reaccin que catalizan
Su actividad cataltica depende de la integridad de su conformacin
nativa
Sus MW tienen valores de 12 x 1!"asta 1#
Se encuentran en concentraciones 1$1a 1$%M
&ara su actividad pueden requerir'
cofactores (como iones inorgnicos: Cu2+, Fe2+o Fe3+)
coenzimas (complejo orgnico u organometlico : coenzima A)
Catalizadores biolgicos que controlan reacciones bioqumicas
Catlisis EnzimticaCatlisis Enzimtica
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Mecanismo de Michaelis-Menten
La E cataliza selectivamente
ciertos S
Teora cerradura(sitio activo
de la E) llave(S): alta
especificidad
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La reaccin catalizada tiene una constante de velocidad de
2() x 1!s$1a 2)*+
Anlisis cintico
generalidades
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Mecanismo de Michaelis-Menten
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Anlisis cintico
Mecanismo de Michaelis-Menten
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Cintica Enzimtica
La cintica enzimtica es el anlisis cuantitativo del efecto de cadauno de los factores que intervienen en la actividad enzimtica
que se eval!a a travs de la velocidad de la reaccin catalizada"
Las varia#les ms importantes son:
Concentraci$n de enzima sustratos % productos
(inclu%endo in&i#idores %'o activadores)
p
Temperatura
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E S ES E *k+1
k-1
k+2
+na cintica &iper#$lica implica un proceso saturante:
Hay un nmero limitado de sitios en la enzima
para fiar su!strato" una vez #ue estn ocupados
todos$ por muc%o #ue aumente la concentracin
de su!strato$ la velocidad permanecer constantetendiendo a un valor constante
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v
,s-
Efecto de la concentracin de su!strato
"
"
" " " " " "
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-l mecanismo de la cat.lisis enzim.tica propuesto por
Mic"aelis / Menten se 0asa en considerar la formacin delcompleo enzima$sustrato -S3
Mecanismo de Michaelis-Menten
./
.0/
.1E & ' E' ( & E
La velocidad de una reaccin catalizada por enzimas en la
que el sustrato Sse convierte en producto P, depende de la
concentracin de enzima Eaunque esta no sufra ningn
cam0io neto3
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K k
E & ' E'
E & (
Mecanismo de Michaelis-Menten
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Si2nificado de la constante 3m
)* Constante de e#uili!rio de disociacin del compleo E' +en condiciones de e#uili!rio rpido,
-* Medida inversa de la afinidad de la enzima por el su!strato
+en condiciones de e#uili!rio rpido,
.* Mide la funcin de fiacin +en cond*de e#uili!rio rpido,
/* Concentracin de su!strato para la #ue la velocidad se %ace
i0ual a la mitad de la m1ima +s2*3,
3* 'e define para una parea enzima4su!strato
5* 'e mide en unidades de concentracin
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dt
t
s
p, -
Concepto de velocidad inicial
d,*-v 4 t 5
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Si2nificado de la constante 6max 4 .1e5
)* 6elocidad asinttica para s
-* 7irectamente proporcional a la concentracin deenzima +%oy se prefiere caracterizar a la enzima
por 8&-,
.* Mide funcin de transformacin catal9tica
/* 'e e1presa en unidades de velocidad
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:elacin entre ;m y 6ma1
Mic%aelis y Menten
Concentracin de 'ustrato
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Concentracin de 'ustrato
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4epresentacin directa
s 2 5 # % 1
v
2
5
#
%
1
3m
6ma8
vV s
K s
m x
m
=+
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Hiptesis de Michaelis - MentenHiptesis de Michaelis - Menten
E S ES E *k+1
k-1
k+2
0 La primera parte del mecanismo
E S ESk+1
k-1Tiene lu2ar muc&o ms rpidamente que la se2unda:
ES E *k+2
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Mecanismo de Michaelis-Menten
Aplicando el enfoque del estado estacionario al intermediario ES
[ ] [ ][ ] [ ] [ ] 51// == ESkESkSEkdt
ESd
E + S ES
ES E + P
k1
k-1
k2 [ ]ESkV 15 =
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[ ]
[ ][ ]
1/
/
kk
SEk
ES +=
[ ] [ ] [ ]ESEE +=5
[ ] [ ] [ ]( )[ ]
1/
5/
kk
SESEkES
+
=
[ ] [ ][ ]
[ ]SkkkSEk
ES
/1/
5/
++
=
Si [!" es la concentraci#n total $e enzima
%eor$enan$o
Mecanismo de Michaelis-Menten
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[ ] [ ][ ]
( ) [ ]SkkkSE
ES++
=
/1/
5
'
[ ] [ ][ ]
[ ]SKSE
ESM +
=
5
[ ][ ][ ]SK
SEkV
M +
=51
5
[ ]ESkV 15 =
Mecanismo de Michaelis-Menten
Constante de Michaelis-Menten (KM
%ecor$an$o &ue
(armetro de
actividad
enzimtica@ valor
0rande de ;Mindica !aa
actividad
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Baja
concentracin de
sustrato
ALTA
concentracin de
sustrato
SATURACION
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[ ][ ][ ]SKSEk
VM +
=51
5
!"#!ma$
!"[ ]
MAXVEkV ==
515
[ ][ ]SEK
kV
M
51
5 =
cuan$o [S" '''
cuan$o [S" ***
Ecuaci%n de Michaelis-Menten
Mecanismo de Michaelis-Menten 9 6o 6ma1 todos los sitios activosestn ocupados % no &a% molculas de
E li#re"
9 ;M
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Mecanismo de Michaelis-Menten
Los parmetros cinticos se utilizan para comparar actividades enzimticas
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EBE:ICI )
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v54 6m8,S-
3m ,S-
+tilizando la ecuaci$n de ;icaelis0;enten
calcular el cam#io en la ,S- necesaria para
aumentar la velocidad de una reacci$n del/5 al =5 > de la velocidad m8ima"
EBE:ICI -
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EBE:ICI .
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EBE:ICI /
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EBE:ICI 3
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EBE:ICI 5
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EBE:ICI D
EBE:ICI
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Las velocidades iniciales a varias concentraciones de sustrato para una reacci$ncatalizada por una enzima &ipottica son:
,S- (moles'l) 6 (?moles'min)@8/501 5"1@
@8/50A 5"1@
@8/50B 5"1@
@8/50@ 5"15
@8/50 5"5D/@8/50D 5"55=
a) Cul es la velocidad m8ima para esta reacci$nF
#) *or qu la velocidad inicial permanece constante a una ,S- ma%or de @8/5 0B;
c) Cul es la concentraci$n de enzima li#re para una ,S- de @8/50B
;Fd) Cul es la 3m de la enzimaF
e) Calcular la velocidad inicial para ,S-4/8/50% ,S-4/8/50/
f) Calcular la concentraci$n de producto formado en los cinco primeros minutos de
reacci$n utilizando /5 ml de una disoluci$n de sustrato 18/50A;"
EBE:ICI
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