USPT-LCTA ASIGNATURA: Química Biológica

UNIDAD 3: Enzimas Dr. José Ignacio Rovati, JTP Setiembre - 2011

Enzimas Productos de Reacción

Sustrato

Enzima

Complejo Enzima-Sustrato

Características ► Gran

poder catalítico ► Proteínas ► Muy específicas ► Son reguladas ► Enfermedades ► Alto PM

Enzima

Sitio activo

Sustrato

Clasificación

Grupos prostéticos Cofactor Apoenzima +

Holoenzima Coenzima

Cofactor

Enzima

Coenzima

Grupo químico transferido

Precursor de la dieta

Mecanismos de acción

→ S P ← k2 k1

∆Gº’ (-)

∆G º= variación de energía libre estándar ∆G ’º= variación de energía libre estándar a pH 7

Velocidad de reacción

Velocidad de reacción

Energía libre G

Estado de transición

(-)

Estado basal

Estado basal Curso de la reacción

Velocidad de reacción ∆G ŧ = energía de activación velocidad de reacción ∆G ’º = equilibrio de reacción

∆G ’º (+) = reacciones endergónicas ∆G ’º (-) = reacciones exergónicas Reacciones acopladas

Velocidad de reacción

Energía libre G

Estado de transición

Curso de la reacción

Mecanismo de acción La interacción enzima sustrato está dada por fuerzas débiles: • Puente hidrógeno • Interacciones iónicas • Interacciones hidrofóbicas • Fuerzas de van der Walls

Mecanismo de acción

Energía libre G

Curso de la reacción

Centros activos ► Ocupa

una pequeña región ► Entidad tridimensional ► Son hoyos o hendiduras ► Unión Enzima Sustrato por fuerzas débiles ► La especificidad del enlace depende de la disposición de los átomos

Cinética enzimática. Postulados de Michaelis-Menten

Velocidad de formación Velocidad de desaparición

Cinética enzimática. Postulados de Michaelis-Menten

Cinética enzimática. Postulados de Michaelis-Menten

Cinética enzimática. Postulados de Michaelis-Menten

Km

Cinética enzimática. Postulados de Michaelis-Menten




Cinética enzimática. Postulados de Michaelis-Menten

Doble recíproca de Lineweaver y Burk

Km La concentración de sustrato que ocupa la mitad de los sitios activos de la enzima Indica la afinidad de la enzima por el sustrato Depende de: • pH • Sustrato • Temperatura • Fuerza iónica

Inhibición enzimática

Inhibición competitiva

Inhibición no competitiva

Inhibición acompetitiva

Enzimas alostéricas

Homoalosterismo

Heteroalosterismo

Biocatálisis no proteica: ribozimas

Clase Teórico-Práctica 1.La Km de una hexoquinasa para la glucosa es 10-4M. Si la concentración de glucosa en el medio de reacción es 1,8 µg/ml, cuál será la velocidad de transformación de la glucosa si la Vmax es 0,248 mmoles/min. El peso molecular de la glucosa es 180. 2.Calcular qué velocidad se obtendrá en una reacción enzimática si la velocidad máxima es igual a 100 y la concentración de sustrato es a) 10 Km b) Km/3. 3.Una enzima cuya Km es 2,4 · 10-4 M se ensaya con una concentración de sustrato de 2·10-7 M. Si la velocidad máxima para esta reacción con una concentración de sustrato de 5·10-2 M fue 0,128 mmoles/min, calcular la velocidad inicial en el caso anterior.

Clase Teórico-Práctica 4. Qué información puede obtenerse a partir de una representación de Lineweaver-Burk cuando la recta obtenida, extrapolada convenientemente corta al eje X en – 40 (mol/L)-1. 5. En base a los siguientes datos, calcular los valores de Km y Vmax, según la representación de doble inversos de Lineweaver-Burk. [S] (M)

Actividad U/mg proteína)

2.1 · 10-5

0,67

2,5 x 10-5

0,75

3,3 x 10-5

0,91

5,0 x 10-5

1,16

1,0 x 10-4

1,56

1,5 x 10-4

1,79

2,0 x 10-4

1,92

3,0 x 10-4

2,10

5,9 x 10-4

2,27

1,4 x 10-3

2,50