clase de cinetica enzimatica

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PROVERBIOS 6:16
HAY SEIS QUE DETESTA EL SEÑOR Y
HASTA SIETE QUE LE CAUSA HORROR
La mirada despreciativa
La lengua mentirosa
Las manos que derraman sangre inocente
El Corazón que medita intenciones culpables
Los pies que corren impacientes hacer el
mal
El testigo falso que habla para mentir
El hombre que provoca discordia entre
hermanos
UNIVERSIDAD DE EL SALVADORUNIVERSIDAD DE EL SALVADORUNIVERSIDAD DE EL SALVADORUNIVERSIDAD DE EL SALVADOR
FACULTAD DE MEDICINAFACULTAD DE MEDICINAFACULTAD DE MEDICINAFACULTAD DE MEDICINA
DEPARTAMENTO DE BIOQUIMICADEPARTAMENTO DE BIOQUIMICADEPARTAMENTO DE BIOQUIMICADEPARTAMENTO DE BIOQUIMICA
BIOQUIMICA I CICLO I/2014BIOQUIMICA I CICLO I/2014BIOQUIMICA I CICLO I/2014BIOQUIMICA I CICLO I/2014
LICDA. EMMA DE ALVARADOLICDA. EMMA DE ALVARADOLICDA. EMMA DE ALVARADOLICDA. EMMA DE ALVARADO

2. 20/03/2014
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Estructura tridimensional 1.permite examinar
La química de la proteína clásica el papel de los aa
Mutagénesis dirigida en la estructura
2. La acción de las
enzimas
Sin embargo el método más importante para estudiar el
MECANISMO DE UNA REACCIÓN CATALIZADA
ENZIMÁTICAMENTE ES: LA VELOCIDAD DE LA
REACCIÓN Y COMO CAMBIA CON PARAMETROS
EXPERIMENTALES CINETICA ENZIMÁTICA
ESTUDIA LA MEDICIÒN CUANTITATIVA DE LOS
INDICES DE REACCIONES QUE SON CATALIZADAS
POR ENZIMAS
EL ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE UNA ENZIMA
PERMITE:
Explicar los detalles de su mecanismo catalítico
Conocer su papel en el metabolismo
Describir como es regulada su actividad en la
célula
Como puede ser inhibida su actividad por
fármacos
Factores que afectan la catálisis
LA CINETICA ENZIMATICA es el
campo de la Bioquímica que:

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MECANISMO DE LA CATALISIS ENZIMÁTICA
LAS ENZIMAS NO ALTERAN LOS EQUILIBRIOS
DE LA REACCIÓN
ES
ES
+
+
LA VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN VIENE DADA
POR LA CONCENTRACIÓN DE SUSTRATO QUE SE
TRANSFORMA EN LA UNIDAD DE TIEMPO.
La reacción catalizada por una enzima
utiliza la misma cantidad de SUSTRATO y genera la
misma cantidad de producto que una reacción no
catalizada.
Al igual que ocurre en otros tipos de catálisis, las
enzimas no alteran en absoluto LA CONSTANTE DE
EQUILIBRIO de la reacción entre sustrato y
producto

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LAS ENZIMAS ACELERAN LA VELOCIDAD DE LAS REACCIONES
DISMINUYENDO LA ENERGÍA DE ACTIVACIÓN FACILITADO
LA FORMACIÓN DEL ESTADO DE TRANSICIÓN S++
S P
Estado BasalEstado BasalEstado BasalEstado Basal
Es laEs laEs laEs la
contribución acontribución acontribución acontribución a
la energía librela energía librela energía librela energía libre
del sistema dedel sistema dedel sistema dedel sistema de
una moléculauna moléculauna moléculauna molécula
,S ó P),S ó P),S ó P),S ó P)
Estado BasalEstado BasalEstado BasalEstado Basal
Barrera EnergétBarrera EnergétBarrera EnergétBarrera Energética
LOS CAMBIOS DE ENERGÍA LIBRELOS CAMBIOS DE ENERGÍA LIBRELOS CAMBIOS DE ENERGÍA LIBRELOS CAMBIOS DE ENERGÍA LIBRE
LA CONCENTRACIÓN DE LOSLA CONCENTRACIÓN DE LOSLA CONCENTRACIÓN DE LOSLA CONCENTRACIÓN DE LOS
REACTIVOSREACTIVOSREACTIVOSREACTIVOS
Y LOS PRODUCTOSY LOS PRODUCTOSY LOS PRODUCTOSY LOS PRODUCTOS
DETERMINAN:DETERMINAN:DETERMINAN:DETERMINAN:
LA DIRECCIÓN DE LA REACCIÓNLA DIRECCIÓN DE LA REACCIÓNLA DIRECCIÓN DE LA REACCIÓNLA DIRECCIÓN DE LA REACCIÓN

5. 20/03/2014
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LA VELOCIDAD DE LA REACCION SE DETERMINA POR SU ENERGIA
DE ACTIVACION, y ESTAS SON BARRERAS ENERGETICAS
++ Energía de Activación
E + S ES
E+P
Estado de
transiciòn
ENERGIA DE FIJACION
Son utilizas para proporcionar especificidad de reacción y
catálisis.
Es la suma de todas las pequeñas energías liberadas por la
totalidad de todas las INTERACCIONES DEBILES ; formar y
romper enlaces
No se limita a producir una estabilización del complejo E-S sino
constituye la principal fuente de ENERGIA LIBRE QUE
UTILIZAN LAS ENZIMAS PARA DISMINUIR LA BARRERA
ENERGETICA
Es utilizada por las Enzimas como FUENTE PRINCIPAL DE
ENERGIA para producir la Catálisis

6. 20/03/2014
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REACCION ENZIMATICA
CONOCER DE LOS FACTORES QUE
AFECTAN LA VELOCIDAD DE LAS
REACCIONES ENZIMATICAS
TAMBIEN REPRESENTA EL MODO PRINCIPAL
PARA
IDENTIFICAR POSIBLES AGENTES TERAPEUTICOS
QUE DE MANERA SELECTIVA INCREMENTAN O
INHIBEN LAS VELOCIDADES DE LOS PROCESOS
CATALIZADOS POR ENZIMAS

7. 20/03/2014
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SE ESTABLECE QUE CADA REACCION
TIENE UN ORDEN
PRIMER ORDEN : si la velocidad inicial
de la reacción es proporcional a la
concentración de solamente uno de los
reactantes tendiendo a reaccionar
SEGUNDO ORDEN : la velocidad de la
reacción es proporcional a los dos
reactantes.
ORDEN CERO : La velocidad de las
reacciones es independiente de la
concentración de los reactantes

8. 20/03/2014
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FACTORES QUE MODIFICAN LA VELOCIDAD
DE LAS REACCIONES ENZIMÁTICAS
Cambios en el pH
Cambios en la temperatura
Concentración de cofactores
Concentración enzimática
Concentración de sustratos
Presencia de inhibidores
TEMPERATURA
Barrera
Energética
Energía
cinética

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TEMPERATURA
TEMPERATURA
Q10 o COEFICIENTE DE
TEMPERATURA : es el factor POR
cual el índice de un proceso biológico
se DUPLICA para un incremento de
10º C de temperatura
Q10 = 2

10. 20/03/2014
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El intervalo de Temperatura en el que
una enzima mantiene una conformación
estable depende de la temperatura
normal de las células en que se encuentra
Las enzimas del hombre son estables por
lo general a T0 de hasta 40 – 55 0C
Los microorganismos termófilos 100 0C ó
arriba de este valor
Temperatura óptima : es a la cual la
enzima ejerce su máxima acción catalítica
CONCENTRACIÓN DEL ION H O PH
La mayor parte de las
enzimas
intracelulares muestra
actividad
optima a valores de pH entre
5 y 9
PH ÓPTIMO: Es aquel donde se
transforma mayor número de
molécula por segundo

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EFECTO DE PH SOBRE LA ACTIVIDAD
ENZIMATICA
La Glucosa 6- fosfatasa
Del hepatocito , con un pH
Óptimo de 7.8 es
responsable
de la liberación de Glucos a
la sangre

12. 20/03/2014
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LA GANANCIA Ó PERDIDA DE
GRUPOS IMPORTANTES CON
CARGA AFECTA DE MANERA
ADVERSA LA UNIÓN DEL
SUSTRATO Y POR
CONSIGUIENTE RETARDA O
ANULA LA CATALISIS
PH ÓPTIMO: Es aquel donde se transforma
mayor número de moléculas por segundo
CONCENTRACIÓN ENZIMÁTICA
LA VELOCIDAD DE LA REACCION ENZIMA ES DIRECTAMENTE
PROPORCIONAL A LA CONCENTRACION DE enzima

13. 20/03/2014
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Desarrollaron esta teoría y
y propusieron una ecuación de velocidad
que explica el comportamiento cinético de
los enzimas.
Para explicar la relación observada entre
la velocidad inicial (v0) y la concentración
inicial de sustrato ([S]0 propusieron que las
reacciones catalizadas enzimáticamente
ocurren en dos etapas:
En la primera etapa se forma el complejo
enzima-sustrato
segunda, el complejo enzima-sustrato da
lugar a la formación del producto,
liberando la enzima libre
EFECTO DE LA CONCENTRACION DE SUSTRATO EN LA V0 DE UNA
REACCION ENZIMATICA
Maud Menten
ECUACIÓN DE MICHAELIS MENTEN
Es la expresión matemática que define la
relación cuantitativa entre la velocidad inicial
V0 de una reacción enzimática y la [ S ]
V = Vmax. [ S ]
Km + [ S ]
V = Velocidad inicial de la reacción
Vmax = Velocidad máxima al punto de saturación
[ S ] = Concentración de sustrato
Km = Constante de Michaelis – Menten.
Se expresa en Moles/Litro

14. 20/03/2014
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EFECTO DE LA CONCENTRACION DE SUSTRATO
EN LA V0 DE UNA REACCION ENZIMATICA
se obtiene un gráfico de
HIPERBOLA RECTANGULAR
LA KM ES LA
CONCENTRACIÓN DE
SUSTRATO A LA CUAL LA Vi
ES LA MITAD DE LA
VELOCIDAD MAXIMA
VariableE Fija
EFECTO DE LA CONCENTRACION DE SUSTRATO EN LA V0
DE UNA REACCION ENZIMATICA
A B C

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LA VELOCIDAD DE LA REACCIÓN VA AUMENTANDO A MEDIDA
QUE AUMENTA LA CONCENTRACIÓN DE SUSTRATO HASTA QUE
LA ENZIMA SE SATURA
La importancia de una reacción enzimática es el TIEMPO que
tarda en saturarse con un sustrato en particular y la máxima
velocidad de reacción que pueda alcanzar
A B C
a) V = Vmax. [ S ]
Km + [ S ]
b) V = Vmax. [ S ]
Km
c) V = Vmax ] = K
Km
d) V∞ [ S ]
PUNTO A
Variable

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a) V = Vmax. [ S ]
Km + [ S ]
b) V = Vmax. [ S ]
[ S ]
c) V =Vmax
PUNTO C
LA REACCION ES UN PROCESO CINETICO DE ORDEN CERO.
La velocidad máxima de la reacción se alcanza cuando toda la enzima
se encuentra unida al sustrato
PUNTO B
Cuando [ S ] = Km
Vi = 1/2 Vmax
EL SUSTRATO NATURAL DE UNA
ENZIMA ES EL QUE TIENE MENOR
KM
V = Vmax. [ S ]
Km + [ S ]
V = Vmax
2
V = Vmax. [ S ]
2 [ S ]

17. 20/03/2014
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EFECTO DE LA CONCENTRACION DE SUSTRATO EN LA V0
DE UNA REACCION ENZIMATICA
Una Km alta indica una
baja afinidad entre la enzima
y el sustrato y Viceversa .
La Vmax. indica el número
de recambio de una enzima.
Número de recambio: Es
la cantidad de sustrato que
se transforma por minuto y
por centro catalítico
CONCLUSIONES IMPORTANTES SOBRE LA
CINETICA DE MICHAELIS-MENTEN
CARACTERÍSTICAS DE Km
Es característica de una
enzima y su sustrato en
particular, y refleja la
AFINIDAD DE LA ENZIMA
POR SU SUSTRATO.
Km es numéricamente
igual a la concentración de
sustrato con la que la
velocidad inicial de la
reacción es igual a ½ de la
Vmax
Km no varía con la
concentración de enzima

18. 20/03/2014
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FORMAS DE MEDIR LA ACTIVIDAD
ENZIMATICA EN MUESTRAS
BIOLOGICAS
LAS DIMINUTAS CANTIDADES DE ENZIMAS PRESENTES
EN LAS CELULAS HACEN COMPLICADO DETERMINAR SU
PRESENCIA Y CONCENTRACION DE LA SIGUIENTE
REACCION:
E + S E S P + E
1.Midiendo la disminución en la cantidad de
sustrato transformado
2.Midiendo el aumento en la cantidad de
producto obtenido
3.Midiendo el índice de cambio en la cantidad
de coenzima
UNIDADES CON QUE SE EXPRESA LA ACTIVIDAD
ENZIMATICA
UNIDAD INTERNACIONAL ENZIMÁTICA
: Es la cantidad de enzima que cataliza la
transformación de 1 micro mol de sustrato por
minuto, en condiciones definidas
ACTIVIDAD ESPECIFICA : Unidades de
enzima por miligramo de proteína
KATAL:Es la cantidad de enzima capaz de
catalizar la transformación de un mol de
sustrato por segundo

19. 20/03/2014
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FIN