Accion Enzimatica

EXPERIMENTO 5 ENZIMA CATALAZA ACTIVIDAD ENZIMATICA. FACTORES QUE LA AFECTAN. DETERMINACION DE LA CONSTANTE DE MICHAELIS-MENTEN. EFECTO DE INHIBIDORES SOBRE LA ACTIVIDAD ENZIMATICA.
REQUISITOS Repasar la deducción de la fórmula de Michaelis-Menten, sus premisas y aplicación. Balance de ecuaciones y titulación OBJETIVOS Describir algunas características de las enzimas. Determinar la actividadenzimática de las catalasas, su Km y el efecto de inhibidores sobre la actividad enzimática.

1.

FUNDAMENTOS

Las enzimas son catalizadores biológicos de naturaleza proteica. Esto significa que son proteínas cuya función es acelerar las reacciones bioquímicas. Aunque se trata de proteínas muchas requieren, para ser activas, un componente no proteico conocido como coenzima o grupo prostético,según se encuentre débil o firmemente asociado a la matriz proteica. La estructura de este componente no proteico va a variar desde un ion (Ca , Mg , Mn , y otros) hasta moléculas complejas como NAD+, NADP+ y FAD. En estos casos la actividad enzimática va a depender de la presencia simultánea de una porción proteica (apoenzima) y una porción no proteica (coenzima) y el conjunto activo apoenzima mascoenzima, se conoce como holoenzima. La actividad enzimática se estudia en el equilibrio, donde no hay cambio neto en la cantidad de sustrato o de producto. En los sistemas biológicos, las enzimas abaten la energía de activación y permiten que se produzcan reacciones, que de otro modo, no ocurrirían a velocidades mesurables. Las enzimas no se consumen en el proceso y las reacciones catalizadas noalteran la naturaleza de la reacción, solo disminuyen la energía de activación. (Figura 1) 60
++ ++ ++

Figura 1

Diagrama de energía para reacciones con ∆G positiva y negativa comparando una

reacción catalizada contra una no catalizada.

Una consecuencia del hecho de que las reacciones bioquímicas sean catalizadas por enzimas es la especificidad de éstas hacia el substrato: una enzimacataliza la transformación de un solo tipo de molécula o de unos tipos diferentes de moléculas estructuralmente muy relacionadas, la especificidad representa una ventaja para la célula. Las enzimas dependiendo de las reacciones que catalizan, se han clasificado por la comisión internacional de enzimas (E.C) en cuatro dígitos que anteceden al nombre recomendado para la enzima, este nombre estacompuesto por uno corto unido al nombre de la reacción que cataliza, los dígitos son: el primero se refiere a la clase y van del 1 al 6, representan la reacción general catalizada, el segundo la sub-clase, el tercero la sub-subclase y el cuarto designa a cada enzima especifica. En la tabla a continuación se muestra la clasificación solamente del primer dígito:

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Tabla 1. Clasificación de lasenzimas en su primer dígito.

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Como proteínas que son, las enzimas, son moléculas de uso delicado por ser fácilmente desnaturalizables. Debido a esto, deben manipularse bajo condiciones que no favorezcan la desnaturalización puesto que ésta conduce a la inactivación. Entre las condiciones que se deben controlar durante la manipulación de las enzimas, cabe destacar: 1.1 Condiciones acontrolar durante la manipulación de las enzimas: La temperatura: La estructura terciaria de una proteína es muy sensible a los cambios de la temperatura ya que, como sabemos, se mantiene gracias a fuerzas no covalentes altamente sensibles al calor. Esto hace que la actividad enzimática muestre una dependencia de la temperatura como la representamos en la figura. 2. Figura. 2 Influencia del aumento de latemperatura sobre la actividad enzimática
Influencia del aumento de la temperatura sobre la actividad enzimatica
8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Aumento de la temperatura (grados centígrados) Actividad Enzimatica U/L

1.1.1. El pH: Debido a que los cambios de pH modifican las concentraciones de los iones H y OH de la solución, las interacciones electrostáticas intra e...