TEMA 9: PARAMETROS QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN ENZIMÁTICA La velocidad de una reacción catalizada por una enzima depende de: 1.- La concentración de moléculas de sustrato (Ecuación de Michaelis-Menten) 2.- La temperatura: las enzimas poseen una temperatura óptima a la cual la enzima presenta máxima eficiencia catalítica. Existe un intervalo en el cual son estables. 3.- pH del medio, que afecta a la conformación (estructura espacial) de la enzima. Existe un pH óptimo de actuación, a valores superiores o inferiores la velocidad disminuye. 4.- Enzima. A pH y temperatura óptimos, la velocidad inicial es proporcional a la concentración de enzima, al menos en un determinado rango de concentraciones. 5.- La presencia de inhibidores

INHIBICIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA Hay dos tipos de inhibidores enzimáticos: Reversibles (unión no covalente de un inhibidor a la enzima): competitivos no competitivos Irreversibles

INHIBIDORES REVERSIBLES COMPETITIVOS Unión del Inhibidor al centro activo, el inhibidor compite con el S Aumenta KM No cambia Vmax “Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002 [S] V0 = Vmax --------------- [S] + KM ap Kap = KM (1 + [I] / KI) M

INHIBICIÓN COMPETITIVA “Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002 Aumenta KM No cambia Vmax

USO TERAPÉUTICO DE LA INHIBICIÓN COMPETITIVA Pacientes que han ingerido metanol (anticongelante) Alcohol deshidrogenasa Ceguera CH3-CH2-OH + NAD+ CH3-C=O + NADH + H+ H Etanol Acetaldehido

INHIBIDORES REVERSIBLES NO COMPETITIVOS Unión del Inhibidor a un segundo lugar (no al centro activo), el inhibidor no compite con el S: No cambia KM Disminuye Vmax “Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002 [S] V0 = Vmax --------------- [S] + KM ap Vap = Vmax/ (1 + [I] / KI) Max

INHIBICIÓN NO COMPETITIVA No cambia KM Disminuye Vmax “Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002

INHIBICIÓN IRREVERSIBLE Algunas sustancias se combinan de forma covalente con las enzimas y las inactivan de manera irreversible “Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002 Casi todos los inhibidores enzimáticos irreversibles son sustancias tóxicas (naturales o sintéticas)

Cianuro Diisopropil Fluorofosfato (DFP) Sarín Fisostigmina Paratión Reacciona con iones metálicos de enzimas (p.ej.,Fe,Zn,Cu);sus dianas primarias son las enzimas de la cadena respiratoria Almendras amargas Nombre Origen Modo de acción Fórmulaa Diisopropil Fluorofosfato (DFP) Inhibe enzimas con serina en el lugar activo, como la acetilcolinesterasa Sintético Como el DFP (gas nervioso) Fisostigmina Semillas de Physostigma venosum Como el DFP, pero especialmente inhibidor de la acetilcolinesterasa de insectos (insecticida) Reacciona con la His 57 de la quimotripsina Inhibe las enzimas de la síntesis de la pared de la célula bacteriana Del hongo Penicillium a R = grupo variable; difiere en las distintas penicilinas Cianuro Sarín Paratión N-Tosil-L-fenil- Alaninacloro- Metil cetona (TPCK) Penicilina “Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002

INHIBIDORES SUICIDAS Son inhibidores irreversibles, poco reactivos hasta que se unen al sitio activo de un enzima específico Se usan para obtener nuevos agentes farmaceuticos, en el llamado el diseño racional de fármacos Suelen ser muy efectivos y con pocos efectos secundarios Ejemplo: difluorometilornitina para tratar la enfermedad del sueño africana (tripanosomiasis africana)