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Cinética Enzimática

TOMADO DE http://www.wiley.com/college/pratt/0471393878/student/animations/enzyme_kinetics/index.html
Cinética es el estudio de los tipos de reacciones químicas. Para cualquier sistema de reacción, La termodinámica se puede utilizar para predecir si la reacción se producirá espontáneamente. La cinética de la reacción indica la rapidez con la reacción que realmenteocurre. La mayoría de las reacciones biológicas que se producen en las células de los organismos vivos son altamente aceleradas por catalizadores de proteínas llamadas enzimas. Recordemos que los catalizadores incrementan drásticamente la velocidad de una reacción sin afectar el equilibrio.

Nuestro primer objetivo para este ejercicio es mostrar cómo la cinética enzimática se relaciona con la cinéticade primaria que estudia en Química General.

Vamos a comenzar con una simple reacción, una reacción unimolecular que puede ser descrita como A que va a ser convertida en B.
Recordemos que ya que sólo hay un reactivo, se trata de una reacción de primer orden cuya tasa o velocidad, puede ser descrita como la desaparición del reactivo con el tiempo o la aparición del producto en el tiempo. Lavelocidad de reacción está representada por las laderas de estas líneas y no es constante.

Para esta reacción de primer orden, la velocidad es directamente proporcional a la concentración de reactivo. Aquí k es la tasa constante de primer orden para la reacción. A pesar de la constante de velocidad no cambia, la velocidad de la reacción comienza a disminuir a medida que la concentración delreactivo disminuye y se acumula el producto. La velocidad de la reacción con el tiempo se reduce a cero como el producto de la reacción inicial a plazo se convierte en un reactivo para la reacción inversa. El equilibrio es el punto en el delantero y atrás las tasas de reacción son iguales, y la tasa global de la reacción es cero.

En una simple reacción catalizada por enzimas, los reactivos sonetiquetados como "S de sustratos y productos están etiquetados como P. Esto se parece a nuestro primer ejemplo, una reacción de primer orden en el que sustrato se convierte en producto. Del mismo modo, la velocidad de una reacción catalizada por la enzima es o bien la desaparición del sustrato o la formación del producto en el tiempo. A medida que avanza la reacción, la reacción inversa empieza acompetir con la reacción hacia adelante hasta que las tasas son iguales, y el equilibrio se ha alcanzado.

La ecuación de velocidad para una reacción catalizada por la enzima con un solo substrato es la misma que la ecuación de velocidad para la reacción enzimática simple, pero sólo cuando la concentración de sustrato es tan baja que la enzima tiene muy pocas posibilidades de convertirlo en producto.En estas condiciones únicas, parece que la reacción es de primer orden con respecto al sustrato. Sin embargo, este caso especial es demasiado limitante y rara vez se aplica en los sistemas biológicos y experimentales. En consecuencia, los bioquímicos debe utilizar un modelo diferente para describir la cinética de reacciones biológicas catalizadas por enzimas.
CINÉTICAENZIMATICALa cinética deuna reacción catalizada por la enzima se puede estudiar cuando la concentración de la enzima es pequeña comparada con la concentración del sustrato. Siempre y cuando el sustrato este en gran exceso sobre la enzima, alterando su concentración no cambia la tasa. Esto es muy diferente de la reacción de primer orden en el ejemplo anterior, donde la tasa depende de la concentración de sustrato. Aquí, latasa no depende de la concentración de sustrato, y la reacción se dice que es de orden cero con respecto al sustrato.Cerca del siglo 20, Adrian Brown observó por primera vez este comportamiento conflictivo de las reacciones catalizadas por enzimas. Se puso de manifiesto que lo que el sustrato debe formar un complejo con la enzima. Esta observación fue el inicio del estudio de la cinética...