Esta monografía muestra información sobre el análisis de cuantitativo de la cinética de enzimas de sustrato único, para entender esta información primero se explica datos importantes sobre cinética enzimática. Esta monografía presenta algunos objetivos los cuales son: a) Explicar la cinética enzimática; b) Analizar la ecuación de velocidad y las características de las reacciones según el orden y la interacción enzima sustrato; c) Reconocer, explicar, relacionar, deducir y aplicar el análisis cuantitativo de la cinética de enzimas de sustrato único; d) Reconocer, explicar, deducir y aplicar la ecuación de Michaelis-Menten; e) Elaborar representaciones de Lineweaver Burk y otras representaciones; f) Mostrar la importancia clínica de enzimas en diagnóstico de patologías y control. Para buen entendimiento, primero se explica la importancia de las enzimas en los procesos metabólicos como responsables cinéticos de la conservación del equilibrio corporal; y con estos conceptos previos se inicia la monografía. Finalmente se cumplieron los objetivos mediante una exposición.

3. concepto
 Los seres vivos pueden considerarse fábricas
bioquímicas formadas por constelaciones
integradas de máquinas moleculares que operan
con eficiencia. De todas las clases de máquinas
moleculares, las enzimas son sin duda las más
importantes. Sin sus capacidades catalíticas, la
mayor parte de las miles de reacciones bioquímicas
que sustentan los procesos vitales ocurrirían a
velocidades muy bajas.

4.  En contraste, las reacciones catalizadas por enzimas
suelen ocurrir en lapsos que van de los
microsegundos a los milisegundos. De hecho, las
enzimas son el medio por el cual los organismos
canalizan el flujo de energía y materia.
 Por otro lado, el ambiente natural de las enzimas es
un medio hacinado parecido a un gel

5. Propiedades de las enzimas
 Para que ocurran a una velocidad útil, la mayoría de las
reacciones químicas requieren un aporte inicial de energía. A
temperaturas por encima del cero absoluto (-273.1 oC o O K),
todas las moléculas poseen energía vibratoria, que aumenta
al calentar las moléculas. Considérese la siguiente reacción:
 Al aumentar la temperatura, las moléculas que vibran (A y
B) tienen mayor probabilidad de chocar.

6.  Las enzimas son catalizadores con varias propiedades notables. En
primer lugar, las velocidades de las reacciones catalizadas por
enzimas a menudo son extraordinariamente elevadas. Se han
observado aumentos de la velocidad"de 107 a 1019 veces.
 En segundo lugar, en marcado contraste con los catalizadores
inorgánicos, las enzimas son muy específicas para las reacciones
que catalizan, y rara vez forman productos secundarios.
 Por último, debido a sus estructuras relativamente grandes y
complejas, las enzimas pueden regularse. Esto es muy importante
en los seres vivos, que deben conservar energía y materias primas.
 En otras palabras, los catalizadores proporcionan una vía de
reacción alternativa que requiere menos energía.

7. Clasificación de enzimas
 Las enzimas solían llamarse añadiendo el sufijo -asa
al nombre del sustrato. Por ejemplo, la ureasa
cataliza la hidrólisis de la urea. Para eliminar la
confusión, la Unión Internacional de Bioquímica
(IUB) instituyó un esquema de denominación
sistemática para las enzimas. En la actualidad cada
enzima se clasifica y se nombra según la clase de
reacción que cataliza.

9. cuantitativo de la cinética de enzimas
de sustrato único)
 La tasa o velocidad de una reacción bioquímica se
define como el cambio de la concentración de un
reactante o producto por unidad de tiempo. La
velocidad inicial Vo de la reacción A ~ P, donde A y
P son moléculas de sustrato y de producto,
respectivamente, es:

10.  El estudio cuantitativo de la catálisis enzimática, que se
denomina cinética enzimática, proporciona
información sobre las velocidades de reacción. Los
estudios cinéticos también miden la afinidad de las
enzimas por los sustratos y por los inhibidores y dan
indicios sobre los mecanismos de reacción. A su vez, la
cinética enzimática ayuda a comprender las fuerzas que
regulan las vías metabólicas. La velocidad de la reacción
A ~ P es proporcional a la frecuencia con la que las
moléculas que reaccionan forman el producto. La
velocidad de reacción es:

12.  La determinación del orden de una reacción permite a
un experimentador obtener conclusiones específicas
con relación al mecanismo de la reacción. Se dice que
una reacción sigue una cinética de primer orden cuando
la velocidad depende del primer poder de la
concentración de un único reactante y sugiere que el
paso limitante de la velocidad es una reacción
unimolecular (Le. , no se requieren colisiones
moleculares). En la reacción A ~ P se supone que la
ecuación experimental de velocidad es:

14.  En la reacción A + B ~ P, si el orden de A y B es uno para
cada cual, se dice que la reacción es de segundo orden y
A Y B deben colisionar para que se forme el producto
(una reacción biomolecular):
 El agua participa en el paso rápido que no limita la
velocidad en el mecanismo de reacción.

15.  Cuando la adición de un reactante no altera la velocidad de
reacción, se dice que ésta es de orden cero para dicho reactante. En
la reacción la expresión de velocidad determinada por
medios experimentales.
 El orden de reacción también puede caracterizarse de otra manera.
Es posible usar un término teórico para caracterizar reacciones
simples: la molecularidad se define como el número de moléculas
que colisionan en una reacción de un solo paso. Una reacción
unimolecular A ~ B tiene molecularidad de uno, mientras que una
reacción biomolecular tiene molecularidad de dos.

17. Labor de la ecuación
 La ecuación de cinética de Michaelis-Menten sirve
para realizar análisis sobre la velocidad de catálisis
 Nos ayuda a encontrar la velocidad máxima de la
reacción y la constante de michaelis de cada enzima.
 También sirve para analizar los tipos de inhibición

18. Velocidad de reacción
 La velocidad V indica el número de moléculas del
sustrato que se convierten en producto por segundo.
Con concentraciones crecientes de sustrato[S], la
enzima va acercándose asintóticamente a su
velocidad máxima Vmax, pero nunca la alcanza. Por
esta razón, no hay un valor de [S] determinado para
la Vmax. De todas formas, se puede definir un
parámetro característico de la enzima empleando la
concentración de sustrato a la cual se alcanza la
mitad de la velocidad máxima (Vmax/2).

19. Significado de Vmax y k2
 Como su nombre lo indica, Vmax representa la máxima
velocidad que puede alcanzarse.
 De acuerdo con la ecuación, Vmax = k2[E]0, si se conoce la
concentración de enzima, se puede determinar también la
constante k2.
 k2 es una constante de primer orden y tiene unidades de tiempo-
1. En cinética enzimática k2 se conoce también como número de
recambio de la enzima ó constante catalítica, kcat.
 El número de recambio de una enzima se define como el número
máximo de moléculas (o moles) de sustrato que se converten a
producto por unidad de tiempo. La mayoría de las enzimas
tienen números de recambio entre 1 y 105 s-1 en condiciones
fisiológicas.

20. Constante de michaelis
 Como se acaba de mencionar, aunque es
imposible medir exactamente la concentración
de sustrato que da Vmax, las enzimas pueden
caracterizarse mediante la concentración de
sustrato a la cual la velocidad de reacción es la
mitad de la velocidad máxima. Esta
concentración de sustrato se conoce como
constante de Michaelis-Menten (KM)

21. Significado del Km
 KM Es un parámetro de afinidad con el sustrato.
Mientras mayor sea KM la unión es más débil.
 Representa la concentración de sustrato a la cual la
mitad de los sitios activos de la enzima están
ocupados por moléculas de sustrato.
 El valor de KM varía considerablemente de una
enzima a otra.
 KM depende de la temperatura, la naturaleza del
sustrato, pH, fuerza iónica. Por lo tanto su valor sirve
para caracterizar sistema enzima-sustrato en
particular.

22. Magnitudes características de la
ecuación
 Vmax.- Es la velocidad máxima que puede alcanzar la
reacción. En condiciones optimas.
 Km.- es la concentración del sustrato que produce de
la mitad de la Vmax

23. Que se debe saber
 El complejo ES se encuentra en estado estacionario
 En el momento de saturación toda la E --------- ES
 La V max coincide con el momento de saturacion

24.  Encontramos dos estructuras diferentes
de la ecuación:

28.  Donde V: es la velocidad de reacción,
 Km: es la constante de Michaelis-
Menten,
 Vmax: es la velocidad máxima
 [S] es la concentración de sustrato.
La representación gráfica de
Lineweaver-Burk permite identificar
el Km y Vmax; el punto de corte con
el eje de ordenadas es el equivalente
a la inversa de Vmax, y el de abscisas
es el valor de -1/Km.

29.  La obtención de la Km y la Vmax de una enzima, es importante no sólo
porque son parámetros que la identifican, sino también por motivos que, en
ocasiones, pueden ser de vital importancia. Por ejemplo, algunos tipos de
leucemia (enfermedad en la que los glóbulos blancos proliferan
anormalmente) pueden evitarse por la administración de una enzima, la
Asparraginasa, que cataliza la reacción de hidrólisis de la asparragina (Asn) a
ácido aspártico (Asp).
Asn + H2O <======> Asp + NH+4

36. Representacion de Eadie-Hofstee
 Es una representación gráfica de la función matemática utilizada en bioquímica
en el estudio de la cinética de las reacciones enzimáticas, por la que se relaciona
la velocidad de una reacción con la concentración del sustrato:
 el diagrama de Eadie-Hofstee permite visualizar rápidamente los parámetros
cinéticos importantes como Km y vmax, pero está menos afectado por el margen de
error que el diagrama de Lineweaver-Burke, debido a que asigna el mismo peso a
todos los puntos para cualquier concentración del sustrato o velocidad de
reacción.
 Una de las consecuencias del planteamiento de Eadie-Hofstee es que las variables
en la ordenada y en la abscisa no son independientes, sino que ambas dependen
de la velocidad de reacción. En consecuencia, cualquier error experimental se
manifiesta en ambos ejes.

37. Representacion de Hanes-Woolf
 se emplea como herramienta gráfica para calcular los parámetros
cinéticos de una enzima. En él se representa la relación
concentración de sustrato/velocidad de reacción frente a la
concentración de sustrato [S].
 permite identificar el Km y Vmax; el punto de corte con el eje de
ordenadas es el equivalente a Km/Vmax, y el de abscisas es el valor
de −Km.

54. Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías
CREATINFOSFOQUINASA:
 cataliza la transferencia de un fosfato de alta energía
desde el fosfato de creatina.
 Se halla en:
El tejido muscular esquelético y
cardíaco (altas concentraciones)
En células nerviosas
y otros órganos. (menores
concentraciones)

55.  Valores Normales de CPK : 10-50 Ul/L a 30°C
 Las personas con gran masa muscular, de raza negra o
que realizan ejercicio
severo pueden tener sus
niveles de CPK total alto.
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

56. Medicaciones capaces de aumentar los niveles de CPK
 Entre la línea de medicamentos se encuentran:
 Clozapina
 Isotretinoína
 Colchicina
 Penicilamina
 Fenitoína
 Beta Bloqueantes
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

57. Uso clínico
La CPK es considerada una enzima cardíaca y permite la identificación
de una lesión en las fibras del miocardio.
Los niveles aumentados de CPK en la sangre pueden indicar:
 Convulsiones
 Delirium tremens
 Dermatomiosistis
 Distrofia muscular
 Hipotiroidismo
 Infarto cardiaco
 Infarto pulmonar
 Miopatía alcoholica
 Pericarditis
 Polimiositis
 Traumatismo del sistema nervioso central
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

58. AMILASA:
 Es una enzima que es producida principalmente por
el páncreas y las glándulas salivales, y en mucha
menor medida, aportan con su producción, el
hígado y las trompas de Falopio .
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

59.  Amilasemia: valor de amilasa en la sangre
 Amilasuria: valor de amilasa encontrado en la orina.
 En los ancianos y las mujeres en periodo de
gestación eleva la amilasa pancreática ligeramente.
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

60. Valores Normales
 El rango normal es de 23 a 85 unidades por litro
(U/L). Algunos laboratorios dan un rango de 40 a
140 U/L.
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

61.  Los medicamentos que pueden aumentar las
mediciones de amilasa son, entre otros:
- Asparaginasa
- Ácido acetilsalicílico (Aspirina)
- Píldoras anticonceptivas
- Metildopa
- Opiáceos (codeína y morfina)
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

62.  Aumento de Amilasa
 Pancreatitis aguda
 Cáncer del páncreas, ovarios o pulmones
 Infección de las glándulas salivales (como paperas) o
una obstrucción
 Oclusión intestinal
 Obstrucción de las vías biliares
o pancreáticas
 Úlcera perforada
 Embarazo ectópico
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

63. Disminución de Amilasa
 Cáncer pancreático
 Daño al páncreas
 Nefropatía
 Toxemia del embarazo
 Hepatopatías
 Carcinoma de páncreas
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

64.  LACTATO DESHIDROGENASA
 La lactato deshidrogenasa o también llamada
deshidrogenasa de ácido láctico, es un tipo de
enzima oxidorreductasa presente en la mayoría de
tejidos. Su función principal es catalizar una
reacción redox, donde mediante la oxidación de
NADH a NAD+, hay una reducción de un piruvato a
un lactato.
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

65.  Se distinguen 5 isoenzimas que nos permiten
diferenciar el órgano del cual proceden, éstas son:
- LDH-1: 1: en el corazón, músculos y eritrocitos.
- LDH-2: 2: en el sistema retículo endotelial y
leucocitos.
- LDH-3: 3: en los pulmones.
- LDH-4: 4: en los riñones, placenta y páncreas.
- LDH-5: 5: en el hígado y músculo esquelético.
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

66. Valores Normales de LDH
 El valor normal de la concentración sanguínea de
LDH es: 105 - 333UI/l
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

67.  Aumento de LDH
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

68. Disminución de LDH
 Los niveles de LDH se reducen
debido a la exposición a
radiación tipo X.
Uso clínico
 El análisis de LDH nos asiste en la identificación y
ubicación del origen de una lesión en tejidos y para
monitorizar su progreso. En el caso de que se
sospeche de una patología sea esta crónica o aguda
que afecte al nivel tisular, se recomienda realizarse
este tipo de análisis.
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

69. Las transaminasas
 Son enzimas transferasas que ayudan a catalizar la
reacción de transferencia del grupo amino (-NH2)
de un aminoácido a un NH2)α-cetoglutarato.
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

70.  Los valores normales de transaminasas pueden
variar según el laboratorio donde se realicen los
análisis de sangre, también esta sangre, pueden
variar según el sexo, la edad, la temperatura
corporal y el índice de masa corporal.
 Varían entre 6 y 60 UI/L.
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

71. GOT:
 Esta es también llamada aspartato aminotransferasa
(AST). Está enzima se encuentra presente en casi
todos los órganos dentro de las células,
y que cuando se encuentran
en sangre en niveles muy
elevados significa que ha
habido destrucción celular.
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

72. Valores Normales
 Hombre: 8 a 30 UI/L
Mujer: 6 a 25 UI/L.
 La enzima GOT ayuda a catalizar la reacción de
oxalacetato mas glutamato partiendo de la suma del
Aspartato y α-Cetoglutarato. α Cetoglutarato.
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

73. GPT:
 Esta enzima es también llamada alanina amino
transferasa (ALT) y se localiza principalmente en el
hígado y su misión principal es la fabricación de
glucosa, la mayoría de veces se encuentra presente
en concentraciones mucho más elevadas en el
hígado que en los demás tejidos.
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

74.  Valores Normales
Hombre: 8 a 30 UI/L
Mujer: 6 a 25 UI/L
 La enzima GPT ayuda a catalizar la reacción de
piruvato más glutamato partiendo de la suma del
Alanina y α-Cetoglutarato.
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75. Uso Clínico
 Se utilizan estas enzimas en la clínica para la
confirmar el diagnóstico del infarto agudo de
miocardio y para el estudio de enfermedades
hepáticas o musculares.
 Es importante recalcar que la elevación de
aminotransferasas no siempre indica daño hepático.
(ALT)
 Pueden encontrarse la mayoría de veces en
enfermedades musculares (miopatías, miositis) o en
el infarto miocárdico. (AST)
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diagnóstico de patologías

76. FOSFATASA ALCALINA
 La fosfatasa alcalina es un tipo de enzima hidrolasa
ampliamente distribuida en el organismo, presente
en la mayoría de tejidos, aunque predomina en
hígado, hueso, riñón, intestinos y placenta.
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

77.  Ésta es responsable de hidrolizar ésteres de fosfato
de varios tipos de moléculas tales como nucleótidos,
proteínas y alcaloides, para alcanzar un pH óptimo
,alcalino.
Valores Normales De ALP
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

78. Utilidad Clínica
 Es muy útil en los siguientes casos:
 Detectar Enfermedad Obstructiva Hepática.
 Evaluación de daño tisular en enfermedad
hepatobiliar.
 Evaluación del grado de actividad metabólica en el
hueso en enfermedades como osteomalacia,
osteoporosis, etc.
 Diagnóstico diferencial de órgano-especificidad en
el caso de un resultado de fosfatasa alcalina elevado.
 Monitoreo de tratamiento con hormonas en
pacientes con baja estatura.
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79.  Medicamentos que alterarían el nivel de ALP en la
sangre. Entre ellos están:
- Cortisona
- Metildopa
- Alopurinol
- Propranolol
- Clorpromazina
- Tranquilizantes
- Hormonas masculinas
- Analgésicos narcóticos
- Píldoras anticonceptivas
- Antidepresivos tricíclicos 16
- Medicamentos antinflamatorios, para artritis o
diabetes.
Importancia clínica de enzimas en
diagnóstico de patologías

80.  Aumento de Fosfatasa
Alcalina
- Anemia
- Cáncer de huesos
- Cáncer de próstata
- Enfermedades de los
huesos
- Hepatitis
- Hiperparatiroidismo
- Leucemia
- Osteomalacia
- Prostatitis
 Disminución de Fosfatasa
Alcalina
- Hipotiroidismo
-Escorbuto
- Acondroplasia.
- Déficit calórico proteico
- Deficiencia de Magnesio
- Enfermedad de Wilson
- Hipofosfatasia familiar
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diagnóstico de patologías

81.  FOSFATASA ÁCIDA
 Las fosfatasas ácidas están presentes en casi todos los
tejidos del organismo, siendo particularmente altas sus
cantidades en próstata, estómago, hígado, músculo,
bazo, eritrocitos y plaquetas.
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82.  Valores Normales
 Total: menor de 11 U/l
Prostática: menor de 4 U/l 18
Uso clínico
 La fracción prostática se usa como test de ayuda para el
diagnóstico del carcinoma prostático metasatizado y
para el monitoreo del tratamiento.
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83.  Aumento de Fosfatasa Ácida:
- Enfermedad de Gaucher
- Enfermedad de Paget avanzada
- Mieloma múltiple
- Hiperparatiroidismo primario
- Metástasis óseas osteolíticas
- Leucemias linfoblásticas
 Disminución de Fosfatasa Ácida
 El déficit no tiene significado clínico
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