Subido por ANA CAROLINA MEJIA AGUDELO

8. Cinetica Enzimatica

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Enzimas
Las cinética enzimática es importante para entender el
mecanismo de acción de las enzimas
Enzimas
Cinética de una reacción enzimática
Enzimas
Condiciones de velocidad inicial
En los primeros instantes de la
reacción se cumple que:
- La formación de producto es
despreciable con respecto a la
concentración de sustrato
- La concentración de sustrato se
mantiene constante
E+S
k1
k-1
ES
k2
k-2
E+P
Enzimas
Teoría de Michaelis-Menten
Leonor Michaelis y Maude Menten
Esta teoría asume que:
- Existe la formación de un complejo Enzima-Sustrato (ES)
- El equilibrio entre el complejo ES y la enzima libre es rápido (k1 y k-1 )
- La hidrólisis del complejo ES para formar el producto (k2) es más lenta
que:
1) La formación del complejo ES (k1)
2) La hidrólisis del complejo ES para reformar E y S libre (k-1)
E+S
k1
k-1
ES
k2
k-2
E+P
Enzimas
Gráfico de velocidad inicial en función de la concentración
de sustrato
Enzimas
La cantidad de enzima total limita la velocidad de reacción
- La concentración de enzima total
debe ser constante para las
distintas concentraciones de
sustrato
- La concentración de enzima debe
ser mucho menor que la
concentración de sustrato
- La concentración de sustrato se
mantiene constante
- La velocidad máxima se alcanza
cuando la enzima está saturada
con el sustrato
Enzimas
La constante Michaeliana representa una concentración
de sustrato
v0
=
vmax [S]
Km+[S]
si, v0 = ½ vmax, Km = [S]
Enzimas
Dependencia de la velocidad inicial con la concentración
de sustrato
En un mecanismo en
dos pasos, k2 es el
limitante
Vmax = k2[E]total
A baja concentración de sustrato, la velocidad es proporcional a la
concentración (1º orden). A altas concentraciones de sustrato la
velocidad es constante (orden 0)
Enzimas
Método gráfico: doble recíproco de Lineweaver-Burk
Enzimas
La constante Michaeliana representa afinidad
enzima-sustrato
E+S
k1
k-1
ES
k2
E+P
Km
=
k2 + k-1
k1
si, k2 << k-1, Km representa la constante de disociación del
complejo ES
Km =
k-1
k1
= Kd
Enzimas
Constante Km para algunas enzimas
Enzimas
Algunas reacciones enzimáticas tiene más de dos pasos
En un mecanismo en dos pasos,
k2 es el limitante
Vmax = k2[E]total
E+S
k1
k-1
ES
k2
k-2
EP
k3
E+P
luego, Vmax = kcat[ET]
Para reacciones en múltiples pasos, kcat corresponde a la constante
de velocidad del paso limitante (en este ejemplo k3)
kcat (s-1) también se define como NÚMERO DE RECAMBIO
Equivale al número de moléculas de sustrato convertido en producto
por unidad de tiempo cuando la enzima está saturada con el sustrato
Enzimas
Número de recambio para algunas enzimas
Enzimas
La eficiencia catalítica nos permite comparar distintas
enzimas
para [S] << Km
v0
=
kcat[ET][S]
kM
El cociente kcat/Km es una estimación de la eficiencia de la enzima
El límite superior para kcat/Km es el límite de difusión, rapidez a la
cual E y S difunden juntos (108-109 M-1 s-1)
Enzimas
Efecto del pH sobre la actividad enzimática
Enzimas
El pH óptimo de las enzimas está relacionado a su
función
Enzimas
La temperatura también influye en la actividad de las
enzimas
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