El documento resume los conceptos clave de la cinética enzimática, incluyendo el modelo de Michaelis-Menten y sus ecuaciones. Explica que este modelo propone que la catálisis enzimática ocurre en dos etapas: la formación reversible del complejo enzima-sustrato seguida por la liberación del producto. También cubre conceptos como la constante de Michaelis-Menten KM, la velocidad máxima Vmax, y los efectos de la inhibición y la cooperatividad.

1. 2.3 CINÉTICA ENZIMÁTICA II:
La Cinética de la catálisis enzimática, Las ecuaciones de
Michaelis – Menten, Inhibición Competitiva y No competitiva

2. MODELO CINÉTICO DE MICHAELIS-MENTEN
Los estudios sistemáticos del efecto de la concentración inicial del sustrato sobre la actividad
enzimática comenzaron a realizarse a finales del siglo XIX. Ya en 1882 se introdujo el concepto del
complejo enzima-sustrato como intermediario del proceso de catálisis enzimática. En 1913, Leonor
Michaelis y Maud Menten desarrollaron esta teoría y propusieron una ecuación de velocidad que
explica el comportamiento cinético de los enzimas.

3. CINÉTICA ENZIMÁTICA
 La cinética enzimática estudia la velocidad de las reacciones
catalizadas por enzimas.
 Estos estudios proporcionan información directa acerca del
mecanismo de la reacción catalítica y de la especificidad de la
enzima.
 La velocidad puede determinarse bien midiendo la aparición de los
productos o la desaparición de los reactivos.

4. MODELO CINÉTICO DE MICHAELIS-MENTEN
 Es una ecuación de velocidad que explica el comportamiento cinético de las enzimas.
 Para explicar la relación entre la velocidad inicial (Vo) y la concentración inicial de sustrato
([S]), Michaellis y Menten propusieron que las reacciones catalizadas enzimáticamente
ocurren en dos etapas:
Según esto, podemos afirmar que:
•v1 = k1 [E] [S]
•v2 = k2 [ES]
•v3 = k3 [ES]

5. .
Se puede distinguir entre enzima libre (E) y enzima unido al
sustrato (ES), de forma que la concentración total de enzima,
[ET], (que es constante a lo largo de la reacción) es:
[ET] = [E] + [ES]
Como [E] = [ET] - [ES], resulta que: v1= k1[S] [ET] - k1 [S]
[ES]

6. Este modelo cinético adopta
la hipótesis del estado
estacionario.
Por tanto, la velocidad de
formación del complejo enzima-
sustrato (v1) es igual a la de su
disociación (v2+ v3):
v1 = v2 + v3

7. Además:
v = v3 = k3 [ES] = constante.
Como v1=v2+v3, podemos decir que:
k1[S] [ET] - k1 [S] [ES] = k2 [ES] + k3 [ES]
Despejando [ES], queda que: siendo
en donde la expresión (k2+k3)/k1 se ha sustituido por KM.
Por lo tanto, en el estado estacionario, la velocidad de formación del
producto es:

8. En Cinética Enzimática se distinguen tres fases:
1. Orden Cero
2. De Primer Orden
Además, tanto k3 como [ET] son constantes, y nos permite definir un nuevo parámetro, (Vmax):
Vmax = k3 [ET].
Si introducimos el parámetro Vmax en la ecuación general de la velocidad, obtenemos la
expresión más conocida de la ecuación de Michaelis-Menten:

9. MOTIVOS QUE HACEN DE KM UN
PARÁMETRO CINÉTICO IMPORTANTE
La constante de Michaelis-Menten (KM) es un parámetro cinético importante por múltiples
razones:
 En efecto, si KM = [S], la ecuación de Michaelis-Menten se reduce a: v = Vmax/2.
 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.

10. Los valores de KM de muchos enzimas son
próximos a los de la concentración fisiológica de
sus sustratos, de forma que pequeñas variaciones
en la [S] pueden suponer grandes cambios en la
velocidad de toda una ruta metabólica.

11. EFECTO COOPERATIVO
El efecto cooperativo ocurre en enzimas oligoméricas que poseen varios
sitios para la unión de sustrato y es el fenómeno por el cual la unión de
un ligando a una enzima influye sobre la unión de moléculas
subsiguientes.

12. Modelo concertado o de
simetría: supone a la enzima
preexiste como una mezcla en
equilibrio de un oligómero de
alta afinidad y un oligómero
de baja afinidad. Los ligandos,
incluído el sustrato, actúan
desplazando el equilibrio a
favor de uno u otro estado
..

13. ECUACIÓN DE HILL
 Se utiliza para describir cuantitativamente el grado de cooperatividad en
cinéticas no michaelianas. El coeficiente de Hill (n) indica cuantas de las zonas de
unión de sustrato de una enzima afectan a la afinidad de la unión del sustrato en
el resto de las zonas de unión. El coeficiente de Hill puede tomar valores mayores
o menores que 1:
 n <1: indica cooperatividad negativa.
 n >1: indica cooperatividad positiva.
 n=1: no cooperatividad

14.  Hill consideró un sistema para la unión de n moléculas de S a una enzima en un paso:
E + n S ↔ ESn
 Dedujo la siguiente ecuación
 Donde: n= número de sitios de unión al sustrato por molécula de enzima K’S = constante de disociación
global.
 La constante K’S en la ecuación anterior no es igual a la concentración de sustrato que produce una
velocidad semimáxima, excepto cuando n=1, en cuyo caso esta ecuación se reduce a la ecuación de
Michaelis-Menten.

15.  Cuando:
 De esta manera, la ecuación 2 puede escribirse:
 S 0,5 = define la concentración de sustrato que da una velocidad semi-máxima, y
corresponde al punto de inflexión de la curva sigmoidea.

16.  La ecuación de Hill puede convertirse en una recta útil para el cálculo de
parámetros aplicando logaritmo a la ecuación.
 La forma de esta ecuación es:
 Así la representación de v/ V max -v frente al log [S] es una recta con
pendiente n.
 Cuando log v/( V max -v)= 0, v/( V max -v)= 1 y la posición
correspondiente sobre el eje log [S] nos dará el log [S] 0.5 . K’ puede
calcularse a partir de la ecuación

17.  Si la cooperatividad no es muy alta, la
ecuación de velocidad no se reducirá a la
ecuación de Hill.