TEMA 9: PARAMETROS QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN ENZIMÁTICA

La velocidad de una reacción catalizada por una enzima depende de:

1.- La concentración de moléculas de sustrato (Ecuación de Michaelis-Menten)

2.- La temperatura: las enzimas poseen una temperatura óptima a la cual la enzima presenta máxima eficiencia catalítica. Existe un intervalo en el cual son estables.

3.- pH del medio, que afecta a la conformación (estructura espacial) de la enzima. Existe un pH óptimo de actuación, a valores superiores o inferiores la velocidad disminuye.

4.- Enzima. A pH y temperatura óptimos, la velocidad inicial es proporcional a la concentración de enzima, al menos en un determinado rango de concentraciones.

5.- La presencia de inhibidores

INHIBICIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA

Hay dos tipos de inhibidores enzimáticos:

• Reversibles (unión no covalente de un inhibidor a la

enzima):

competitivos

no competitivos

• Irreversibles

INHIBIDORES REVERSIBLES COMPETITIVOS

Unión del Inhibidor al centro activo, el inhibidor compite con el S

• Aumenta KM

• No cambia Vmax

“Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002

Kap = KM (1 + [I] / KI)M

[S] V0 = Vmax ---------------

[S] + KM

ap

INHIBICIÓN COMPETITIVA

“Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002

• Aumenta KM

• No cambia Vmax

USO TERAPÉUTICO DE LA INHIBICIÓN COMPETITIVA

Pacientes que han ingerido metanol (anticongelante)

Alcohol deshidrogenasa

Ceguera

CH3-CH2-OH + NAD+ CH3-C=O + NADH + H+

H Etanol Acetaldehido

INHIBIDORES REVERSIBLES NO COMPETITIVOS

Unión del Inhibidor a un segundo lugar (no al centro activo), el inhibidor no compite con el S:

• No cambia KM

• Disminuye Vmax

Vap = Vmax/ (1 + [I] / KI)Max“Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002

[S] V0 = Vmax ---------------

[S] + KM

ap

INHIBICIÓN NO COMPETITIVA

• No cambia KM

• Disminuye Vmax

“Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002

INHIBICIÓN IRREVERSIBLE

Algunas sustancias se combinan de forma covalente con las enzimas y las inactivan de manera irreversible

Casi todos los inhibidores enzimáticos irreversibles son sustancias tóxicas (naturales o sintéticas)

“Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002

“Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002

Cianuro

Sarín

Paratión

N-Tosil-L-fenil-Alaninacloro-Metil cetona(TPCK)

Penicilina

Reacciona con iones metálicos de enzimas (p.ej.,Fe,Zn,Cu);sus dianas primarias son las enzimas de la cadena respiratoria

Almendras amargas

Nombre Origen Modo de acciónFórmulaa

DiisopropilFluorofosfato(DFP)

Inhibe enzimas con serina en el lugar activo, como la acetilcolinesterasa

Sintético

Como el DFP Sintético(gas nervioso)

Fisostigmina Como el DFPSemillas de Physostigma venosum

Como el DFP, pero especialmente inhibidor de la acetilcolinesterasa de insectos

Sintético(insecticida)

Reacciona con la His 57 de la quimotripsina

Sintético

Inhibe las enzimas de la síntesis de la pared de la célula bacteriana

Del hongo Penicillium

a R = grupo variable; difiere en las distintas penicilinas

INHIBIDORES SUICIDAS

Son inhibidores irreversibles, poco reactivos hasta que se unen al sitio activo de un enzima específico

Se usan para obtener nuevos agentes farmaceuticos, en el llamado el diseño racional de fármacos

Suelen ser muy efectivos y con pocos efectos secundarios

Ejemplo: difluorometilornitina para tratar la enfermedaddel sueño africana (tripanosomiasis africana)