Clase 4. Enzimas

7/25/2019 Clase 4. Enzimas

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CATEDRATICO :

LIC . T M DAVID G. QUISPE

CINETICA ENZIMATICA
http://personales.ya.com/geopal/g-b_1bach/ejercicios/imagenes/composicion/enzima.gif


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Enzimas

generalidades

Las enzimas son protenas, con pocas excepcionesSe clasifican segn la reaccin que catalizan

Su actividad cataltica depende de la integridad de su conformacin

nativa

Sus MW tienen valores de 12 x 1!"asta 1#

Se encuentran en concentraciones 1$1a 1$%M

&ara su actividad pueden requerir'

cofactores (como iones inorgnicos: Cu2+, Fe2+o Fe3+)

coenzimas (complejo orgnico u organometlico : coenzima A)

Catalizadores biolgicos que controlan reacciones bioqumicas

Catlisis EnzimticaCatlisis Enzimtica


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Mecanismo de Michaelis-Menten

La E cataliza selectivamente

ciertos S

Teora cerradura(sitio activo

de la E) llave(S): alta

especificidad


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La reaccin catalizada tiene una constante de velocidad de

2() x 1!s$1a 2)*+

Anlisis cintico

generalidades


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Anlisis cintico



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Cintica Enzimtica

La cintica enzimtica es el anlisis cuantitativo del efecto de cadauno de los factores que intervienen en la actividad enzimtica

que se eval!a a travs de la velocidad de la reaccin catalizada"

Las varia#les ms importantes son:

Concentraci$n de enzima sustratos % productos

(inclu%endo in&i#idores %'o activadores)

p

Temperatura


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E S ES E *k+1

k-1

k+2

+na cintica &iper#$lica implica un proceso saturante:

Hay un nmero limitado de sitios en la enzima

para fiar su!strato" una vez #ue estn ocupados

todos$ por muc%o #ue aumente la concentracin

de su!strato$ la velocidad permanecer constantetendiendo a un valor constante


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v

,s-

Efecto de la concentracin de su!strato

"

"

" " " " " "


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-l mecanismo de la cat.lisis enzim.tica propuesto por

Mic"aelis / Menten se 0asa en considerar la formacin delcompleo enzima$sustrato -S3


./

.0/

.1E & ' E' ( & E

La velocidad de una reaccin catalizada por enzimas en la

que el sustrato Sse convierte en producto P, depende de la

concentracin de enzima Eaunque esta no sufra ningn

cam0io neto3


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K k

E & ' E'

E & (



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Si2nificado de la constante 3m

)* Constante de e#uili!rio de disociacin del compleo E' +en condiciones de e#uili!rio rpido,

-* Medida inversa de la afinidad de la enzima por el su!strato

+en condiciones de e#uili!rio rpido,

.* Mide la funcin de fiacin +en cond*de e#uili!rio rpido,

/* Concentracin de su!strato para la #ue la velocidad se %ace

i0ual a la mitad de la m1ima +s2*3,

3* 'e define para una parea enzima4su!strato

5* 'e mide en unidades de concentracin


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dt

t

s

p, -

Concepto de velocidad inicial

d,*-v 4 t 5


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Si2nificado de la constante 6max 4 .1e5

)* 6elocidad asinttica para s

-* 7irectamente proporcional a la concentracin deenzima +%oy se prefiere caracterizar a la enzima

por 8&-,

.* Mide funcin de transformacin catal9tica

/* 'e e1presa en unidades de velocidad


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:elacin entre ;m y 6ma1

Mic%aelis y Menten

Concentracin de 'ustrato


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Concentracin de 'ustrato


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4epresentacin directa

s 2 5 # % 1

v

2

5

#

%

1

3m

6ma8

vV s

K s

m x

m

=+


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Hiptesis de Michaelis - MentenHiptesis de Michaelis - Menten

E S ES E *k+1

k-1

k+2

0 La primera parte del mecanismo

E S ESk+1

k-1Tiene lu2ar muc&o ms rpidamente que la se2unda:

ES E *k+2


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Aplicando el enfoque del estado estacionario al intermediario ES

[ ] [ ][ ] [ ] [ ] 51// == ESkESkSEkdt

ESd

E + S ES

ES E + P

k1

k-1

k2 [ ]ESkV 15 =


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[ ]

[ ][ ]

1/

/

kk

SEk

ES +=

[ ] [ ] [ ]ESEE +=5

[ ] [ ] [ ]( )[ ]

1/

5/

kk

SESEkES

+

=

[ ] [ ][ ]

[ ]SkkkSEk

ES

/1/

5/

++

=

Si [!" es la concentraci#n total $e enzima

%eor$enan$o



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[ ] [ ][ ]

( ) [ ]SkkkSE

ES++

=

/1/

5

'

[ ] [ ][ ]

[ ]SKSE

ESM +

=

5

[ ][ ][ ]SK

SEkV

M +

=51

5

[ ]ESkV 15 =


Constante de Michaelis-Menten (KM

%ecor$an$o &ue

(armetro de

actividad

enzimtica@ valor

0rande de ;Mindica !aa

actividad


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Baja

concentracin de

sustrato

ALTA

concentracin de

sustrato

SATURACION


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[ ][ ][ ]SKSEk

VM +

=51

5

!"#!ma$

!"[ ]

MAXVEkV ==

515

[ ][ ]SEK

kV

M

51

5 =

cuan$o [S" '''

cuan$o [S" ***

Ecuaci%n de Michaelis-Menten

Mecanismo de Michaelis-Menten 9 6o 6ma1 todos los sitios activosestn ocupados % no &a% molculas de

E li#re"

9 ;M


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Los parmetros cinticos se utilizan para comparar actividades enzimticas


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EBE:ICI )


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v54 6m8,S-

3m ,S-

+tilizando la ecuaci$n de ;icaelis0;enten

calcular el cam#io en la ,S- necesaria para

aumentar la velocidad de una reacci$n del/5 al =5 > de la velocidad m8ima"

EBE:ICI -


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EBE:ICI .


28/32

EBE:ICI /


29/32

EBE:ICI 3


30/32

EBE:ICI 5


31/32

EBE:ICI D

EBE:ICI


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Las velocidades iniciales a varias concentraciones de sustrato para una reacci$ncatalizada por una enzima &ipottica son:

,S- (moles'l) 6 (?moles'min)@8/501 5"1@

@8/50A 5"1@

@8/50B 5"1@

@8/50@ 5"15

@8/50 5"5D/@8/50D 5"55=

a) Cul es la velocidad m8ima para esta reacci$nF

#) *or qu la velocidad inicial permanece constante a una ,S- ma%or de @8/5 0B;

c) Cul es la concentraci$n de enzima li#re para una ,S- de @8/50B

;Fd) Cul es la 3m de la enzimaF

e) Calcular la velocidad inicial para ,S-4/8/50% ,S-4/8/50/

f) Calcular la concentraci$n de producto formado en los cinco primeros minutos de

reacci$n utilizando /5 ml de una disoluci$n de sustrato 18/50A;"

EBE:ICI

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