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Regulación de la actividad enzimática
Cinética enzimática Enzimas michaelianas Efecto de inhibidores Regulación de la actividad enzimática
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Energía de activación Una enzima aumenta la velocidad de reacción, pero no altera el G o la constante de equilibrio
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Enzima micheliana Enzima alostérica Sigmoide Hipérbola
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Enzimas michaelianas E + P E + S ES
Formación del complejo enzima-sustrato Suposición de equilibrio rápido k-1>>> k2 La concentración del complejo enzima-sustrato se mantiene constante durante toda la reacción. Teoría del estado estacionario E + S ES Complejo enzima-sustrato E + P k1 k-1 k2
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Curva de progreso de los componentes de una reacción Michaelis–Menten simple
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Curva de progreso de una reacción catalizada por una enzima
Tiempo [S1] [S2] Vo1 Vo2 [ ] P dt d v = S -
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Ecuación de Michaelis Menten
E + S ES E + P k1 k-1 k2 [ ] ES P 2 k dt d v =
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E + S ES E + P k1 [E][S] = k-1 [ES] + k2 [ES] k-1 + k2 [ES] =
En estado estacionario, la velocidad de formación y rompimiento del complejo ES es igual: k1 [E][S] = k-1 [ES] + k2 [ES] k-1 + k2 [ES] = [E][S] k1
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Km k-1 + k2 [ES] = [E][S] k1 k-1 + k2 [ES] = ([E]T - [ES]) [S] k1 [ES]
[E]T = [E]L + [ES] k-1 + k2 [ES] = ([E]T - [ES]) [S] k1 Km [ES] = ([E]T - [ES]) [S] Km [ES] = Km [E]T [S] +
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[ES] = Km [E]T [S] + [ ] ES k v = = Km [E]T [S] + v k Vmax = [E]T k =
2 k v = = Km [E]T [S] + v k 2 A altas concentraciones de sustratos v= Vmax Vmax = [E]T k 2 = Km [S] + v Vmax
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Ecuación de Michaelis Menten
[P] Tiempo [S1] [S2] Vo1 Vo2 Vo = dP dt
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Gráfico de los dobles recíprocos (Lineweaver–Burk)
1 = max + [S] K M •
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Conclusiones de la ecuación de Michaelis - Menten
cuando [S]= KM, la ecuación queda: cuando [S] >> KM, la ecuación queda cuando [S] << KM, la ecuación queda
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Significado of Km Km da cuenta de la afinidad de la enzima por el sustrato Km baja significa una alta afinidad por el sustrato; Km alta significa una baja afinidad por el sustrato Si se compara una enzima con dos sustratos Hexokinasa : D-fructosa Km = mM D-glucosa Km = 0.15 mM Si se compara dos enzimas con el mismo sustrato Hexokinasa: D-glucosa Km = 0.15 mM Glucokinasa: D-glucosa Km = mM
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kcat o número de recambio
Vmax = [E]T k 2 En la cinética de Michaelis -Menton k2= kcat Kcat es el número de moles de sustrato convertidos a producto por segungo y por mol de enzima Es una medida útil para comparar las actividades de diferentes enzimas
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Significado de la kcat o el número de recambio, cont…..
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Efecto de inhibidores Inhibidor reversible: unión no covalente de un compuesto a una enzima Inhibidor irreversible : generalmente es un compuesto que se une covalentemente a la enzima Inhibidor competitivo Inhibidor no competitivo Inhibidor acompetitivo
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Inhibidores reversibles
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Inhibidor competitivo
Ki = constante de disociación para el inhibidor
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Ejemplo de un inhibidor competitivo
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Cinética de un inhibidor competitivo
Vmax no cambia Km aumenta
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Inhibidor no-competitivo
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Cinética para un inhibidor no-competitivo
Vmax dismunuye Km no cambia
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Regulación de la actividad enzimática
Regulación alostérica 2. Modificación covalente reversible 3. Activación proteolítica 4. Cambio en el número de enzima presente
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Enzimas alostéricas
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Aspartato transcarbamoilasa
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Aspartato transcarbamoilasa
Estado R Estado T
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Regulación de la actividad enzimática
Modificación covalente
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Modificación covalente
Quinasa Fosfatasa
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Activación por rompimiento proteolítico
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Secreción de los zimógenos
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Zymogen activation by proteolytic cleavage
Zymogens orange, active enzymes yellow Secreted by cells that line duodenum Digestive proteins of duodenum
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Activación proteolítica del chimotripsinógeno
3 cadenas unidas por dos puentes disúlfuro (A-B y B-C)
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