Curso de Bioquímica para estudiantes de las carreras de la salud. Medicina, Tecnología Médica, Obstetricia, Enfermería, Kinesiología

1. Cinética Enzimática
Antonio E. Serrano PhD. MT.
Cátedra de Bioquímica - 2012
@xideral
xideral.com

2. Sumario
• Modelo Cinético
• Michaelis-Menten
• Km
• Lineweaver-Burk
• Actividad Enzimática
• Cinética Enzimas
Alostéricas
• Cinética Inhibidores
• Competitivos
• No competitivos

3. Cinética Enzimática
• Estudia la velocidad de
las reacciones
catalizadas por
enzimas.
• La velocidad de una
reacción catalizada por
una enzima puede
medirse.
• Otorga información de:
• Mecanismo de la
reacción catalítica
• Especifidad de la
enzima.

4. Modelo Cinético
• 1882: se introdujo el concepto del complejo enzima-sustrato
como intermediario del proceso de catálisis enzimática.
• 1913: Leonor Michaelis y Maud Menten desarrollaron esta
teoría y propusieron una ecuación de velocidad que explica el
comportamiento cinético de los enzimas.
Maud MentenLeonor Michaelis

5. Componentes de reacción
Enzimática en el tiempo
• [S] disminuye
en el tiempo
hasta
estabilizarse en
equilibrio
• [P]incrementa
en el tiempo
hasta
estabilizarse en
equilibrio
• [E] y [ES]
permanecen
constantes.

6. Modelo Cinético Michaelis-Menten
En una reacción Enzimática se cumple que:
Derivando en Función del tiempo
Ingresando concentración de Enzima Eo y sustituyendo ecuaciones queda:
Donde V = velocidad de la reacción catalizada por la enzima
Donde la Km es el
término que define a las
constantes de disociación
de la reacción

7. Curva de Michaelis-Menten
La representación gráfica
de la ecuación de
Michaelis-Menten es una
hipérbola . La Vmax
corresponde al valor
máximo al que tiende la
curva experimental, y la
Km corresponde a la
concentración de
sustrato a la cual la
velocidad de la reacción
es la mitad de la Vmax.

8. Km
• KM es la concentración de sustrato para la cual la velocidad de
reacción es la mitad de la velocidad máxima.
• El valor de Km da idea de la afinidad del enzima por el sustrato:
• a menor Km, mayor afinidad del enzima por el sustrato, y
• a mayor Km, menor afinidad.

9. Doble Recíproco
• Representación de
Lineweaver-Burk
• Para determinar
gráficamente los valores
de Km y Vmax es más
sencillo utilizar la
representación doble
recíproca (1/v0 frente a
1/[S]0), ya que es una
línea recta

10. Actividad Enzimátca
• La velocidad de una reacción catalizada por un enzima puede
medirse con relativa facilidad, ya que en muchos casos no es
necesario purificar o aislar el enzima.
• La medida se realiza siempre en las condiciones óptimas de
pH, temperatura, presencia de cofactores, etc, y se utilizan
concentraciones saturantes de sustrato.
• En estas condiciones, la velocidad de reacción observada es la
velocidad máxima (Vmax).
• La velocidad puede determinarse bien midiendo la aparición
de los productos o la desaparición de los reactivos.

11. Velocidad Inicial de la Reacción
• Es igual a la pendiente de
la curva de avance a
tiempo cero
• De esta forma, la medida
de v0 se realiza antes de
que se consuma el 10% del
total del sustrato, de forma
que pueda considerarse la
[S] como esencialmente
constante a lo largo del
experimento.

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

13. Cinética Enzimas Alostéricas
• Hay enzimas que no
obedecen la ecuación de
Michaelis-Menten. Se dice
que su cinética es No
Michaeliana.
• Esto ocurre con las enzimas
alostéricos, cuya gráfica v
frente a [S] no es una
hipérbola, sino una
sigmoide
• En la cinética sigmoidea,
pequeñas variaciones en la
[S] en una zona crítica
(cercana a la KM) se
traduce en grandes
variaciones en la velocidad
de reacción.

14. Inhibidor Competitivo
Ki = Constante de
Disociación del Inhibidor
Incremento de la [S]

15. Inhibidor Competitivo
Incremento de la
Km
Velocidad Máxima
Inalterada

16. Inhibidor No Competitivo
Incremento de la [S] no sobrepasa la
inhibición
Menos [E] disponible = Vmax menor
Km permanece igual de acuerdo a la
[E] disponible

17. Inhibidor No Competitivo
Km no alterada
Reducción Vmax