Cinética Enzimática

1. Universidad Autónoma de Yucatán
Facultad de Química-Ingeniería Química
Actividad de aprendizaje 1.5:
Cinética Enzimática
Asignatura:
Bioquímica Metabólica

2. 1. ¿Por qué es importante conocerla cinéticade una enzima?Mencione unejemplode
aplicación endonde se utilice la cinéticaenzimática
Porque aportainformaciónsobre aspectoscomolaafinidadde laenzimaporel sustratoo
la eficienciaconlaque se transformaese sustratoen el productode la reacción.También
puedenproporcionarinformaciónsobre ciertosdetallesdel mecanismoquímicoporel
que transcurre la reaccióncatalizada.Estosdatos ayudana predecirsucomportamiento
enel ambiente celularosurespuestaante cualquiervariaciónde lascondiciones
habituales
2. ¿Qué significadotiene la Km?
La Km nos da una idea la afinidad que tiene el enzima por su sustrato, cuanto
mayor es Km menor es la afinidad (predominan las formas E y S libres), cuant o
menor es Km mayor es la afinidad (predomina la forma ES).
3. ¿Ademásde las unidadesinternacionales,qué otras unidadesse utilizanpara medir la
Vmáx? En Katal yα-amilasas
4. ¿Qué significadotiene la kcat
5. ¿Qué es un cofactor?
Un cofactor es un componente de tipo no proteico que complementa a una enzima
(que es una sustancia proteica). El cofactor tiene que estar presente en cantidades
adecuadas para que la enzima pueda actuar, catalizando una reacción bioquímica.
Son cofactores las coenzimas y los iones metálicos.
6. ¿Qué es una coenzima?
Las coenzimas son cofactores orgánicos no proteicos, termoestables, que unidos a
una apoenzima constituyen la holoenzima o forma catalíticamente activa de la enzima.
Tienen en general baja masa molecular (al menos comparada con la apoenzima) y son
claves en el mecanismo de catálisis, por ejemplo, aceptando o
donandoelectrones o grupos funcionales, que transportan de una enzima a otra.
7. ¿Qué es un efectoralostérico?
Son sustancias que se unen al sitio alostérico y cambian la estructura de la enzima que
implica la posibilidad de activación o in activación de esa enzima.
Los efectores pueden ser tanto positivos como negativos, en el caso de los positivos
favorecen la entrada de sustrato, al contrario, un efector negativo modificará la
estructura de la proteína de forma que el sustrato no pueda unirse al sitio activo de
esta.
8. ¿Qué son las isoenzimasy cuál es su función?
Las isoenzimas o isozimas son enzimas que difieren en la secuencia de aminoácidos,
pero que catalizan la misma reacción química. Estas enzimas suelen mostrar
diferentes parámetros cinéticos (i.e. diferentes valores de KM), o propiedades de
regulación diferentes. La existencia de las isoenzimas permite el ajuste del
metabolismo para satisfacer las necesidades particulares de un determinado tejido o
etapa del desarrollo. En bioquímica, las isoenzimas son isoformas (variantes

3. estrechamente relacionadas) de las enzimas. En muchos casos, son codificadas por
genes homólogos que han divergido con el tiempo. Aunque de forma estricta, las
aloenzimas representan enzimas de diferentes alelos de un mismo gen y las
isoenzimas representan enzimas de diferentes genes cuyos productos catalizan la
misma reacción, los dos términos se suelen usar indistintamente.
9. ¿Qué es un zimógenoy cuál es su función?
Es un precursor enzimático inactivo, es decir, no cataliza ninguna reacción como
hacen las enzimas. Para activarse, necesita de un cambio bioquímico en
su estructura que le lleve a conformar un centro activo donde pueda realizar
la catálisis. En ese momento, el zimógeno pasa a ser una enzima activa.
Son utilizados en muchas reacciones biológicas, como en la digestión o en
la coagulación sanguínea como enzimas activas.
10. ¿Por qué es importante regularla actividadde las enzimas?
 Para conservarla energía
 Mantenerun estadocelularordenado
 Responderalasvariacionesambientales
11. Para una enzimacon cinéticade Michaelis-Menten,determinalavelocidadde reacción,
V (como porcentaje de Vmáx), observada a a) [S]=Km; b) [S]=0.5 Km; [S]=0.1 Km; d) [S]=2
Km; e) [S]=10 Km
a) 𝒗 =
𝑽𝒎𝒂𝒙 [𝑺]
𝑲𝒎+[ 𝑺]
=
𝑽𝒎𝒂𝒙 [𝟏 𝑲𝒎]
𝟏𝑲𝒎+[ 𝟏𝑲𝒎]
=
𝑽𝒎𝒂𝒙 [𝟏𝒌𝒎]
𝟐𝑲𝒎
=
𝟏
𝟐
𝑽𝒎𝒂𝒙 = 𝟓𝟎% 𝑽𝒎𝒂𝒙
b) 𝒗 =
𝑽𝒎𝒂𝒙 [𝑺]
𝑲𝒎+[ 𝑺]
=
𝑽𝒎𝒂𝒙 [𝟎.𝟓 𝑲𝒎]
𝟏𝑲𝒎+[ 𝟎.𝟓𝑲𝒎]
=
𝑽𝒎𝒂𝒙 [𝟎.𝟓𝒌𝒎]
𝟏.𝟓𝑲𝒎
= 𝟎. 𝟑𝟑𝑽𝒎𝒂𝒙 = 𝟑𝟑. 𝟑𝟑% 𝑽𝒎𝒂𝒙
c) 𝒗 =
𝑽𝒎𝒂𝒙 [𝑺]
𝑲𝒎+[ 𝑺]
=
𝑽𝒎𝒂𝒙 [𝟎.𝟏 𝑲𝒎]
𝟏𝑲𝒎+[ 𝟎.𝟏𝑲𝒎]
=
𝑽𝒎𝒂𝒙 [𝟎.𝟏𝒌𝒎]
𝟏.𝟏𝑲𝒎
= 𝟎. 𝟎𝟗𝟎𝟗𝟎 𝑽𝒎𝒂𝒙 = 𝟎. 𝟎𝟗𝟎% 𝑽𝒎𝒂𝒙
d) 𝒗 =
𝑽𝒎𝒂𝒙 [𝑺]
𝑲𝒎+[ 𝑺]
=
𝑽𝒎𝒂𝒙 [𝟐 𝑲𝒎]
𝟏𝑲𝒎+[ 𝟐𝑲𝒎]
=
𝑽𝒎𝒂𝒙 [𝟐𝒌𝒎]
𝟑𝑲𝒎
= 𝟎. 𝟔𝟔𝟔 𝑽𝒎𝒂𝒙 = 𝟔𝟔. 𝟔𝟔% 𝑽𝒎𝒂𝒙
e) 𝒗 =
𝑽𝒎𝒂𝒙 [𝑺]
𝑲𝒎+[ 𝑺]
=
𝑽𝒎𝒂𝒙 [𝟏 𝟎𝑲𝒎]
𝟏𝑲𝒎+[ 𝟏𝟎𝑲𝒎]
=
𝑽𝒎𝒂𝒙 [𝟏𝟎𝒌𝒎]
𝟏𝟏𝑲𝒎
= 𝟎. 𝟎𝟗𝟎𝟗𝟎 𝑽𝒎𝒂𝒙 = 𝟗𝟎. 𝟗𝟎% 𝑽𝒎𝒂𝒙
12. Para la cuantificar la actividad de una -amilasa,se mezclaron0.5 ml de una solución
diluidade enzimaenbufferpH 7y 4.5 ml del sustrato en bufferpH 7. Esta mezcla se
incubó a 70°C y se tomaron muestras cada 10 segundo,los datos se presentan enel
siguiente cuadro

4. Tiempo (seg) Concentración producto (mM)
10 0.5
20 0.95
30 1.46
40 2.03
50 2.53
60 2.58
70 2.65
Calcular la actividad de la enzimatomando en cuenta que para preparar la solución
diluida,se pesar 2 mg de enzimay se diluyeronen1000 ml de buffer.El peso molecular
del producto es de 342g/mol. Reportar la actividad en U/mg de enzima.
Si en 1 minutohay60 s y se sintetizo2.58 mMde productoperotomandoencuentaque la unidad
de U esμM de producto/minuto
2.58 mM de producto/minuto=2580 μM de producto/minuto02580 U
Si en ladisolución(enzima-Buffer) te dicenque usaron2mg de enzimaunadisoluciónde 1000 mL,
perola alícuota que se utilofue de 0.5 mL
0.5 mL de solución 𝑥
2 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑒𝑧𝑛𝑖𝑚𝑎
1000 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛
= 1𝑥10 − 3 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑧𝑖𝑚𝑎 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎
Entoncesla actividadenu/mgde enzimaes:
2580
1𝑥10−3=
= 2580, 000 U/mg Enzima