TEMA 8: CINÉTICA ENZIMÁTICA Las reacciones enzimáticas se ajustan a dos tipos de cinéticas, que son: Hipérbolas rectangulares: enzimas que siguen la cinética de Michaelis-Menten Sigmoidales: enzimas alostéricas que muestran fenómenos de cooperatividad E + SES E + P k1k1 K -1 k2k2 Cambios en la concentración de los participantes en una reacción catalizada por una enzima en función del tiempo Estado pre-estacionario: formación de ES Estado estacionario: ES casi constante Tiempo Concentración “Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002

Las reacciones enzimáticas se ajustan a dos tipos de cinéticas, que son: Hipérbolas rectangulares: enzimas que siguen la cinética de Michaelis-Menten Sigmoidales: enzimas alostéricas que muestran fenómenos de cooperatividad E + SES E + P k1k1 K -1 k2k2 Cambios en la concentración de los participantes en una reacción catalizada por una enzima en función del tiempo TEMA 8: CINÉTICA ENZIMÁTICA Estado pre-estacionario: formación de ES Estado estacionario: ES casi constante Tiempo Concentración

Las reacciones catalizadas por enzimas, siguen los principios generales de la cinética de las reacciones químicas, pero además muestran un rasgo característico: la SATURACIÓN POR SUSTRATO En la figura se observa la variación de la velocidad (V) en función de la [S] para una [E] determinada Primer orden Orden cero v saturación VELOCIDAD DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

Propusieron una ecuación de velocidad que explica el comportamiento cinético de las enzimas

E + SES E + P k1k1 K -1 k2k2 Hipótesis básicas de la ecuación de Michaelis-Menten: El complejo ES se encuentra en estado estacionario Bajo condiciones de saturación, toda la enzima interviene en la formación del complejo ES Cuando toda la enzima se encuentra en forma de complejo ES, la velocidad de la reacción es la máxima posible (V max ) [E o ] = [E] + [ES]  constante

ECUACIÓN DE MICHAELIS-MENTEN [S] V 0 = V max [S] + K M Cuando V = V max /2: K M = [S] Para [S] << K M : Vmax v  [S] K M Para [S] >> K M : v  Vmax  k 2 [E 0 ] Concentración de sustrato, [S] Velocidad, V

Kcat (o número de recambio) = Constante de velocidad que describe la velocidad limitante de cualquier reacción enzimática en condiciones de saturación E + SES E + P k1k1 K -1 k2k2 E + SES EPE + P k1k1 K -1 k3k3 K -2 k2k2 Kcat = K 2 Kcat = K 3 En la ecuación de Michaelis, K cat = V máx /[E t ]

PARÁMETROS ENZIMÁTICOS

Parámetros de Michaelis-Menten para algunas enzimas, dispuestas por orden de eficacia creciente según mide k cat /K M “Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002

DETERMINACIÓN DE K M Y Vmax 1/V 1/[S] Gráfica de Lineweaver-Burk o dobles recíprocos “Bioquímica” Mathews, van Holde y Ahern. Addison Wesley 2002 Pendiente = K M /V máx 1 V máx 1 [S] = 1 K M