Aplicación de ecuaciones deferenciales

1. TEMA: “APLICACIÓN DE UN MODELO MATEMATICO PARA DETERMINAR LA ACTIVIDAD ENZIMATICA DE LA AMINOACILASA I DE RIÑÓN PORCINO (ACY-1) EC 3.5.1.14”

2. OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL

• Desarrollar los conocimientos adquiridos en ecuaciones diferenciales, durante el semestre, mediante el planteamiento de un modelo matemático aplicado a las reacciones enzimáticas, para la complementaciónteórica y práctica en la materia de bioquímica.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Comprender el efecto de la concentración del sustrato sobre la enzima, mediante el estudio de cinética enzimática, para ecuaciones diferenciales aplicadas.

• Examinar las propiedades y características comunes en la mayor parte de las enzimas, con la recopilación de la información necesaria, para una mejorcomprensión del tema.

3. ANTECEDENTES

Las enzimas son proteínas altamente especializadas que tienen como función la catálisis o regulación de la velocidad de las reacciones químicas que se llevan a cabo en los seres vivos.
Casi todas las reacciones químicas de las células son catalizadas por enzimas, con la particularidad de que cada enzima solo cataliza una reacción, por lo que existiríantantas  enzimas como reacciones, y no se consumen en el proceso. Los catalizadores no biológicos son inespecíficos.
En una reacción catalizada por enzima (E), los reactivos se denomina sustratos (S) , es decir la sustancia sobre la que actúa la enzima. El sustrato es modificado químicamente y se convierte en uno o más productos (P). Como esta reacción es reversible  se expresa de la siguientemanera:
[pic]
La enzima libre se encuentra en la misma forma química al comienzo y al final de la reacción.

Especificidad

Las moléculas del sustrato se unen a un sitio particular en la superficie del enzima, denominado sitio activo, donde tiene lugar la catálisis. La estructura tridimensional de este sitio activo, donde solo puede entrar un determinado sustrato (ni siquiera sus isómeros) es loque determina la especificidad de las enzimas, "el sustrato se adapta al centro activo o catalítico de una enzima como una llave a una cerradura". 

Clases de Enzimas

El nombre de las enzimas es el del sustrato + el sufijo: -asa. Los nombres de las enzimas revelan la especificidad de su función:
• Oxido-reductasas: catalizan reacciones de oxido-reducción, las que implican la ganancia (oreducción) o pérdida de electrones (u oxidación). Las más importantes son las deshidrogenasas y las oxidasas
• Transferasas: transfieren grupos funcionales de una molécula a otra. Ej.: quinasas; transfieren fosfatos del ATP a otra molécula.
• Hidrolasas: rompen varios tipos de enlaces introduciendo radicales -H y -OH.
• Liasas: adicionan grupos funcionales a los dobles enlaces.• Isomerasas: convierten los sustratos isómeros unos en otros.
• Ligasas o Sintasas: forman diversos tipos de enlaces aprovechando la energía de la ruptura del ATP. Ej: polimerasas
Mecanismo de acción enzimática

Una enzima, por sí misma, no puede llevar a cabo una reacción, su función es modificar la velocidad de la reacción, entendiéndose como tal la cantidad de producto formado porunidad de tiempo. Tal variación se debe a la disminución de la energía de activación Ea; en una reacción química, la Ea es la energía necesaria para convertir los reactivos en formas moleculares inestables denominadas especies en estado de transición, que poseen mayor energía libre que los reactivos y los productos.

4. MARCO TEÓRICO

CINÉTICA QUÍMICA

Las reacciones químicaspueden clasificarse basándose en el número de moléculas en total que deben reaccionar para formar los productos de la reacción.
Así, existen reacciones monomoleculares, bimoleculares y trimoleculares, en las que reaccionan uno, dos o tres moléculas, respectivamente.

Las reacciones químicas también pueden clasificarse sobre una base cinética, por el orden de reacción. Existen...