Experiencia

Objetivos
CONCEPTOS BÁSICOS DE
CINÉTICA QUÍMICA e
INHIBIDORES ENZIMATICOS.
(REGULACION)

Analizar
Analizar la cinética de las reacciones
catalizadas por enzimas.
Explicar
Explicar los mecanismos simples de
inhibición enzimática y regulación alostérica.
alostérica.

BQ. Cynthia Jiménez

1

Cinética enzimática
La
La cinética enzimática estudia la velocidad de las
estudiareacciones catalizadas por enzimas.
Esta
Esta se realiza siempre en las condiciones óptimas
condiciones
de pH, temperatura, presencia de cofactores, etc, y se
cofactores, etc,
utilizan concentraciones saturantes de sustrato.
En
En estas condiciones, la velocidad de reacción
observada es la velocidad máxima (Vmáx).
(Vmáx).
La
La velocidad puede determinarse bien midiendo la
aparición de losproductos o la desaparición de los
reactivos.
3

2

Al
Al seguir la velocidad de aparición de producto (o de
desaparición del sustrato) en función del tiempo se obtiene
la llamada curva de avance de la reacción, o simplemente,
curva
la cinética de la reacción.
cinética
A medida que la reacción
medida
transcurre, la velocidad de
acumulación del producto va
disminuyendo porque seva
consumiendo el sustrato de la
reacción.
Para
Para evitar esta complicación
se procede a medir la
medir
velocidad inicial de la
reacción (v0).
La
La velocidad inicial de la
reacción es igual a la
pendiente de la curva de
avance a tiempo cero.

Curva de avance de la
reacción ( o de Progreso)

[ S] =cte y saturante

4

Para
Para estudiar la cinética enzimática se mide elefecto de la
efecto
concentración de sustrato sobre la velocidad inicial de
la reacción, manteniendo la cantidad de enzima constante.
Si
Si representamos v0 frente a [S]0
obtenemos una gráfica como la
siguiente.

MODELO CINÉTICO DE
MICHAELISMICHAELIS-MENTEN
Los
Los estudios sistemáticos del efecto de la
concentración inicial del sustrato sobre la
actividad enzimática comenzaron arealizarse a finales del siglo XIX.

[E]= cte

– Cuando [S]0 es pequeña, la
velocidad inicial es directamente
proporcional a la concentración de
sustrato, y por tanto
la reacción
la
es
es de primer orden.
– A altas [S]0, el enzima se
encuentra saturada por el sustrato,
y la velocidad ya no depende de
[S]0. En este punto, la reacción es
de orden cero y la velocidad es
máxima (Vmáx).(Vmáx).

Ya
Ya en 1882, se introdujo el concepto del
complejo enzima-sustrato como
enzimaintermediario del proceso de catálisis
enzimática.
5

6

MODELO CINÉTICO DE
MICHAELISMICHAELIS-MENTEN
En
En 1913, Leonor Michaelis (foto de la
Leonor
derecha) y Maud Menten (foto de la
Maud
izquierda) desarrollaron esta teoría y
desarrollaron
propusieron una ecuación de velocidad que
explicael comportamiento cinético de las
enzimas.

1.
2.

7

Para
Para explicar la relación observada entre la velocidad
inicial (v0) y la concentración inicial de sustrato ([S]0)
Michaelis y Menten propusieron que las reacciones
catalizadas enzimáticamente ocurren en dos etapas:
en
En la primera etapa se forma el complejo enzimase
enzimasustrato
y en la segunda, el complejoenzima-sustrato da lugar a
enzimala formación del producto, liberando el enzima libre:
formación
enzima

8

En
En este esquema, k1, k2 y k3 son las
constantes cinéticas individuales de cada
proceso y también reciben el nombre de
constantes
constantes microscópicas de velocidad.
Según esto, podemos afirmar que:
v1
v1 = k1 [E] [S]
v2
v2 = k2 [ES]
v3
v3 = k3 [ES]
9

10
10

Se
Se puededistinguir entre enzima libre [E] y
enzima
enzima
enzima unido al sustrato [ES], de forma
que la concentración total de enzima,
concentración
[ET], (que es constante a lo largo de la
reacción) es:
[ET]
[ET] = [E] + [ES]
Como
Como [E] = [ET] - [ES], resulta que:
v1 = k1( [S] [E])

V1=
V1= k1[S] ([ET] – [ES])
v1=
v1= k1[S] [ET] - k1 [S] [ES]
11

(1)
12

Concent.

Este...