Este documento describe el modelo cinético de Michaelis-Menten para reacciones enzimáticas. Explica que las reacciones catalizadas por enzimas ocurren en dos etapas: la formación del complejo enzima-sustrato y la liberación del producto. Presenta la ecuación de Michaelis-Menten que describe la velocidad de la reacción en términos de la concentración máxima de velocidad (Vmax) y la constante de Michaelis (KM). También cubre el cálculo de KM y Vmax usando una representación

1. Universidad Politécnica de Zacatecas

2.  Estudia la velocidad de las reacciones
químicas que son catalizadas por las
enzimas

3.  No es necesario purificar o aislar la
enzima.
 Se realiza siempre en las condiciones
óptimas de pH, temperatura, presencia
de cofactores, etc.
 Se utilizan concentraciones saturantes
de sustrato.

4.  En 1913, Leonor Michaelis y Maud Menten
desarrollaron esta teoría y propusieron una
ecuación de velocidad que explica el
comportamiento cinético de los enzimas.

5. Este modelo cinético
adopta la hipótesis
del estado
estacionario, según
la cual la
concentración del
complejo enzima-
sustrato es pequeña
y constante a lo
largo de la reacción

6.  Las reacciones catalizadas enzimáticamente
ocurren en dos etapas:
 En la primera etapa se forma el complejo enzima-sustrato
 En la segunda, el complejo enzima-sustrato da lugar a la
formación del producto, liberando el enzima libre:
 k1, k2 y k3 son las constantes microscópicas de
velocidad.

7. De aquí se tiene que:
 Para cualquier reacción enzimática, [ET], k3 y
KM son constantes.

8.  A concentraciones de sustrato pequeñas
([S] << KM) v = (k3 [ET]/KM) [S]. Como los términos entre
paréntesis son constantes, pueden englobarse en una
nueva constante, kobs, de forma que queda v = kobs [S],
con lo cual la reacción es un proceso cinético de
primer orden.
 A concentraciones de sustrato elevadas
([S] >> KM), v = k3 [ET]. La velocidad de reacción es
independiente de la concentración del sustrato, y por
tanto, la reacción es un proceso cinético de orden
cero. Esto nos permite definir un nuevo parámetro, la
velocidad máxima de la reacción: Vmax = k3 [ET], que
es la velocidad que se alcanzaría cuando todo el
enzima disponible se encuantra unido al sustrato.

9.  Si introducimos el parámetro Vmax en la
ecuación general de la velocidad,
obtenemos la expresión:
que es la forma más conocida de la
ecuación de Michaelis-Menten

10. Cálculo de KM y Vmax
 Utilizar la representación gráfica de doble recíproca
(1/v0 contra 1/[S]0), ya que es una línea recta. Recibe el
nombre de representación de Lineweaver-Burk.
Es una recta en la cual:
La pendiente es
KM/Vmax
La abscisa en el origen
(1/v0 = 0) es -1/KM
La ordenada en el origen
(1/[S]0 = 0) es 1/Vmax