Cinetica de enzimas

Reacción de Primer Orden

Cinética de las reacciones químicas.

-Velocidad de las reacciones químicas

la velocidad inicial (Vi) es directamente proporcional a la concentración inicial de [A] La constante K puede determinarse como la pendiente de la [A] vs. tiempo, donde los cambios ocurren a nivel de moléculas individuales
( R) A → → → (P) B Vr= Velocidad de reacción d[B]/dt o Vr=-d[A]/dt

vr = k [A]
donde n = 1

vr = k [reactivo]n

-Orden de reacción

Sustrato [A]

Las reacciones biológicas son mucho mas complejas y por ende no pueden ser explicadas mediante las reacciones de primer y segundo orden.

Cinética enzimática
► Cinética

de Michaelis-Menten de Vmax y Km

K1
S+E

K3
ES

K2

K4

E+P

{ecuación 10}

► Significado

► RepresentaciónDonde E, enzima se combina con un sustrato [S] para formar el complejo [E-S] y dar origen a P y recuperar la E. K1,2,3,4 son las Constantes de Velocidad de esta reacción

doble recíproca de Lineweaver-Burk

Gráfica de producción de Glucosa-6P por minuto que se observa cuando se aumenta progresivamente el suministro de glucosa(G/min)en una serie de 8 tubos. Enzima constante

Cinética deMichaelis-Menten

[E-S] No es una concentración medible.
Se recurre a las [S] [E] [P] que si se pueden valorar y a sus K1,2,3,y
4

La cinética enzimática presenta un comportamiento similar a la ecuación matemática de la hipérbola rectangular:

v

v K

max m

S S

{ecuación 15}

donde x: [S]; y:vo a es la asíntota de la curva, a: Vmax b: [S] en eje x, corresponde a/2 (y), Constante de deMichaelis-Menten “Km”

1

v

v K

max m

S S

[Enzimas] = Constante VELOCIDAD MAXIMA

Caso 1: [S] ≤ km: la [S] es despreciable ante el valor de km

VELOCIDAD MAXIMA orden mixto orden “0” ½VELOCIDAD MAXIMA 1ER orden

S+E

K1 K2

ES

K3 K4

E+P

1er orden

km
S = Km

[Enzimas] = Constante

SUSTRATO

[S] ≤ k m

SUSTRATO

Caso 2: [S]›› km: A altas [S], el kmse hace despreciable

Caso 3:

[S] =km: la [S] es igual al km

VELOCIDAD MAXIMA

Concentración saturante del [S]

VELOCIDAD MAXIMA

orden “0” ½VELOCIDAD MAXIMA

Km
S >> km

Km Es la concentración de sustrato para la cual la reacción tiene lugar a la mitad de la vmax

SUSTRATO

S = Km

SUSTRATO

Representaciones de Lineweaver-Burk y Eday-Hofstee,
Se remplaza la ecuación dela hipérbole rectangular por una ecuación lineal y = a.m + b {ecuación 21}

Kcat o número de recambio mide la cantidad de moles convertidos en productos
por segundo y por mol de enzima . Las unidades de Kcat son s-1, el tiempo necesario para que una molécula de enzima “recambie” una molécula de sustrato.
Tabla 2. Valores de Kcat para algunas enzimas dispuestas por orden de eficacia crecienteNombre de la enzima
Pendiente Km/Vmax

Sustrato Acido ribonucleico Acetilcolina C02 Bencilpenicilina Peróxido de hidrogeno

Kcat(s-1) 102 10 3 106 106 107

Ribonucleasa Acetilcolinesterasa Anhidrasa carbónica β-lactamasa Catalasa

2

UNIDADES de ACTIVIDADES
la unidad internacional (UI) de cualquier enzima se define como la cantidad de enzima que cataliza la transformación de un molde sustrato por minuto, bajo condiciones definidas: pH, temperatura, concentración de sustrato/s y cofactores, etc. Se puede expresar la cantidad de una enzima en un fluido biológico en UI/cm3 o en UI/ mg de proteína total (PT). Esta última expresión denominada actividad específica es la cantidad de moles de sustrato transformados por minuto y por mg de proteína, debiéndose indicar la temperatura,el pH, etc.

UNIDADES de ACTIVIDADES KATAL (kat): Cantidad de enzima que cataliza la transformación de 1 mol sustrato por segundo. 1 kat = 6 x 10 7 unidades internacionales (UI) . Actualmente, esta unidad esta muy en boga por la Unión Internacional de Bioquímicos-moleculares ACTIVIDAD MOLECULAR (número de recambio): número de moléculas de sustrato, transformadas por una molécula de enzima,...