TarBQA342.02

28.
En una investigación de la enzima fumarasa del corazón de cerdo, los parámetros cinéticos de la
reacción directa son Km = 1,7 mM, V máx = 2,5 mM/min y para la reacción inversa Km = 3.8 mM, V máx =
1.1 mM/min. Estime la constante de equilibrio para la reacción entre el fumarato y el malato. En un
experimento en una muestra de fumarasa de otra fuente, los parámetros cinéticos informados son:
Km = 1.6 mM, V máx = 0.24 mM/min para la reacción directa
Km = 1.2 mM, V máx = 0.12 mM/min para la reacción inversa.
R.
Comente la factibilidad de este reporte.
Las constantes de equilibrio calculadas son diferentes, lo que indicaría error experimental o
bien condiciones experimentales diferentes (p.e. temperatura; el pH no debería afectar (¿?)).
29.
La reacción
CO2 + H2O  H+ + HCO3catalizada por la enzima anhidrasa carbónica, se ha estudiado a pH = 7,1 y a una temperatura de 0,5ºC. Para
una concentración inicial de enzima de 2,8 x 10 -9 mol/lt, las velocidades iniciales en función de la
concentración de CO2 son:
[CO2] (mmol/lt)
1,25
2,50
5,00
20,00
a.
b.
c.
d.
a.
b.
c.
30.
R:
v (mmol/lt x seg)
0,028
0,048
0,080
0,155
Determine K m y V máx por el método Hanes-Woolf.
Determine k cat.
A [S] << Km determine k obs. de la reacción.
Determine el número de recambio de la anhidrasa carbónica.
a
40,05
Km = 8,99 mM
b
4,4537
Vmax = 0,2245 mM/s
R
0,9998
kcat
= 80190,32 s-1
kobs
= 0,0250 s-1
kcat/Km = 8916,6 mM s-1
¿Cuál es la actividad relativa y el porcentaje de inhibición causado por un inhibidor competitivo si
[S] = Km y [I] = Ki?
ar = 0,66
% i = 34 %
11
31.
Un microorganismo contiene una enzima que hidroliza la glucosa 6 sulfato (S). El ensayo se basa en
la velocidad de aparición de la glucosa. La enzima presenta un Km = 6,7x10-4M y Vmáx = 300 nmoles/lt x
min. La galactosa 6 sulfato es un inhibidor competitivo. A una concentración de galactosa 6 sulfato de 10-5M
y glucosa 6 sulfato de 2 x 10-5M, la velocidad es 1,5 nmoles/lt x min.
Calcular Ki para galactosa 6 sulfato.
R:
Ki = 2,02 x 10-6 M.
32.
Calcular Ki para un inhibidor no competitivo si la [I] = 2x10-4M da un 75 % de inhibición para una
reacción catalizada enzimáticamente.
R:
Ki = 6,67 x 10-5 M.
33.
Una enzima presenta un Km de 4,7x10-5 M. Si la Vmax de la preparación es 22 (moles/l x min), qué
velocidad se observaría en la presencia de 2x10-4 M de sustrato y 5x10-4 M de un inhibidor :
a) competitivo, b) no competitivo y c) acompetitivo. El Ki en todos los casos es 3x10-4 M. d) ¿Cuál es, en
cada caso, el grado de inhibición?
34.
Cierta enzima es inhibida de modo competitivo, pero en diferentes grados, por tres inhibidores a
igual concentración, I1, I2 e I3. Las constantes de disociación de los inhibidores son Ki1 = 0,1 mM,
Ki2 = 0,01 mM y Ki3 = 1,0 mM. ¿Cuál inhibidor ocasionaría la inhibición más acentuada? ¿Y cuál la
más leve ? Fundamente su respuesta.
R:
A menor Ki mayor inhibición. ¿FUNDAMENTO?
35.
A partir de los siguientes datos de velocidad, determinar la naturaleza de cada inhibidor y el Ki:
_____
[S] mM
0,200
0,250
0,333
0,50
1,00
2,00
2,50
3,33
4,00
5.00
R:
I
16,67
20,00
24,98
33,33
50,00
66,67
71,40
76,92
80,00
83,33
+I 6 M
vo
6,25
7,69
10,00
14,29
25,00
40,00
45,45
52,63
57,14
62,50
inhibidor competitivo,
Ki =
x 30 M
nmoles/min
5,56
6,67
8,33
11,11
16,67
22,22
23,81
25,64
26,67
27,77
Y 4 mM
Z 0.2 mM
10,00
11,11
12,50
14,29
16,67
18,18
18,52
18,87
19,00
19,23
8,89
10,81
13,78
19,05
30,77
44,44
48,78
54,06
57,14
60,60
2,98 M
12
X
inhibidor no competitivo, Ki =
Y
inhibidor acompetitivo,
Ki =
Z
inhibidor lineal mixto,
Ki =
Vmax = 100 nmoles/min, Km = 1 mM.
1,5 M
1,0 mM
0,2 mM
Ki' = 0,8 mM
36.
Si el Km de una enzima para su sustrato es 10-5 M y el Ki de la enzima para un inhibidor competitivo
es 10-6 M, cuál es la concentración del inhibidor que se requiere para que disminuya la velocidad de la
reacción en un factor de 10, cuando la concentración de sustrato es 10-5 M?, 0.01 M?
R:
[S] = 1,8 x 10-5 M, [S] = 9,0 x 10-3 M.
37.
Se estudió el efecto de uno de los productos (piruvato) en la reacción catalizada por la lactato
deshidrogenasa de músculo de conejo con los siguientes resultados :
NAD+ + lactato  NADH + piruvato
A una concentración constante de NAD+ (1,5 mM)
[lactato] mM
[piruvato] M
1,5
2,0
3,0
velocidad ( moles / min)
0
1,88
2,36
3,10
40
1,05
1,34
1,88
80
0,73
0,94
1,34
.
10,0
.
5,81
4,19
3,27
A una concentración constante de lactato (15 mM)
[piruvato] M
0,5
0
30
60
3,33
2,65
1,97
[NAD+] mM
0,7
1,0
2,0
velocidad ( moles / min)
3,91
4,50
5,42
3,13
3,60
4,33
2,30
2,66
3,21
¿Qué tipos de inhibición se observan en estos casos?
¿Cuál sería el mecanismo cinético de esta reacción Bi-Bi?
Calcule los parámetros cinéticos y termodinámicos correspondientes.
R:
A [NAD+] constante
Km = 5,94 mM,
Vmax = 9,20 moles/min,
Ki (pir) = 46,38 M,
13
A [lactato] constante
Km = 0,53 mM,
Vmax = moles/min,
[pir] = 0
5,8460 
0,1087 
0,9999
Ki (pir) = 85,16 M.
[pir] = 40M
1,2622 
11,23
0,1124 
8,90
0,9999
5,85
9,20
[pir] = 80M
1,8862 
16,09
0,1172 
8,53
0,9999
[I]
ap
K m = Km (1+ )
Ki
Km
ap
[I]
K m = Km +
Ki
5,9367 
0,128 
0,9996
[pir] = 0
0,077 
0,1460 
0,9999
Km = 5,9
Ki = 46,38
0,53
6,85
[pir] = 30 M
0,0963 
0,53
0,1826 
5,48
0,9999
Vm ax
[I]
(1 +
)
Ki
ap
Vm ax =
1
ap
Vm ax
0,1415
1,662exp-3
0,9882


=
[pir] = 60 M
0,1311 
0,53
0,2459 
4,07
0.9999
1
Vm ax
+
[I]
Vm axKi
Vmax = 7,06
Ki = 85,16
14
38.
La carbobenzoxi-L-glutamil-L-tirosina es hidrolizada por la pepsinasa (catepsina) del riñón de cerdo,
de acuerdo con la siguiente reacción :
 ácido carbobenzoxi-L-glutámico + L-
Carbobenzoxi-L-glutamil-L-tirosina + H2O
tirosina
El curso de la reacción puede seguirse manométricamente mediante la adición de tirosina descarboxilasa que
produce liberación de CO2 y la formación de tiramina.
L-tirosina  tiramina + CO2
Se ha descubierto que el ácido carbobenzoxi-L-glutámico formado en la hidrólisis tiene efecto inhibidor en la
reacción. A partir de las cifras dadas demostrar este efecto, determinando el tipo de inhibición, Ki y los
parámetros cinéticos de la reacción.
[S]
moles/ml
4,7
4,7
4,7
6,5
6,5
6,5
10,8
10,8
10,8
30,3
30,3
30,3
[P]
moles/ml
0,0
7,58
30.3
0,0
7,58
30,3
0,0
7,58
30,3
0,0
7,58
30,3
v
molesCO2/ml x min
0,0434
0,0285
0,0144
0,0526
0,0357
0,0192
0,0713
0,0512
0,0295
0,1111
0,0909
0,0619
39.
Se estudió la velocidad de la reacción catalizada por la piruvato quinasa en función de la
concentración del fosfoenol- piruvato (PEP) con los resultados indicados en la fila A.
2
PEP  ADP
Mg

Piruvato ATP
(Se supone que el ADP está saturante).
También se dan los datos de los efectos de dos inhibidores de está reacción. En la fila B los datos se refieren
al 2-fosfoglicerato 10 mM como inhibidor y en la fila C se refieren a la fenilalanina 10 mM como inhibidor.
15
Comentar estos datos.
R:
Inhibidor
A/ nada
B/ 2-fosfoglicerato
C/ fenilalanina
[PEP] (mM)
0,25 0,30 0,50 1,00 2,00
velocidad ( mM/min )
1,10 1,25 1,63 2,05 2,43
0,73 0,83 1,15 1,68 2,08
0,60
0,68 0,90 1,25
KiB = 12,86 mM,
alfa = 2,
KiC = 9,44 mM,
Ki'C = 19,2 mM
Vmax = 2,92 mM/min, Km = 0,41 mM.
1,50
40.
Se encuentra que los protones actúan en un sistema enzimático como inhibidores no competitivos.
Para una reacción tipo Uni-Uni :
a.
Escriba el mecanismo general correspondiente.
b.
Haga la deducción de la ecuación de velocidad, suponiendo estado estacionario para el cambio
químico y equilibrio rápido para las reacciones ácido-base.
c.
Indique cómo puede obtener los parámetros cinéticos V max y Km (independientes del pH) y la
constante de disociación de la enzima libre y del complejo E-S.
v
=
Km
V max
[H+ ]
(1 +
)
KES
[H+ ]
(1 +
)
KE
[H+ ]
(1 +
)
KES
[S]
+
[S]
41.
Se encuentra que un ión metálico A es un activador esencial de una enzima y que su unión es previa a
la del sustrato (S). Escriba el mecanismo general correspondiente, deduzca la ecuación de velocidad
suponiendo equilibrio en los pasos anteriores al cambio químico. Indique el significado operacional y físico
de los parámetros V max ap y Km ap (cuando [A] = constante) y de V max y Km.
v
=
V max [S]
KEA
) + [S]
KESA (1 +
[A]
42.
La hidrólisis de la lactosa por la enzima ß-galactosidasa sigue aparentemente un mecanismo tipo
ping-pong. Indique cómo determinar el KmA (A = lactosa) y la velocidad máxima (V max) en un sistema
16
acuoso.
lactosa + H2 0
v
=

glucosa + galactosa
Vm ax [A][B]
B
Km [B] + Km [A] + [A][B]
A
43.
Ud. desea determinar si una reacción enzimática, en la que participan dos sustratos (A y B) y dos
productos (P y Q), sigue un mecanismo tipo secuencial ordenado o tipo ping-pong.
A + B

P + Q
Indique la forma de discriminar entre estos mecanismos. Fundamente su respuesta en base a las ecuaciones y
ráficos correspondientes.
Ecuaciones de velocidad :
Mecanismo secuencial ordenado :
v =
Vm ax[A][B]
A
B
K A Km + Km [B] + Km [A] + [A][B]
B
Mecanismo ping-pong :
v =
Vm ax[A][B]
B
Km [B] + Km [A] + [A][B]
A
¿Puede Ud. distinguir en la misma forma entre un mecanismo secuencial ordenado y uno secuencial
desordenado? Fundamente su respuesta.
17
44.
Se hizo un estudio de la reacción catalizada por creatinaquinasa de músculo de conejo :
creatina + MgATP2

fosfo- creatina + MgADP-
Se obtuvieron los siguientes datos :
[creatina](mmol/lt)
6
10
20
40
0,46
0,62
0,377
0,555
0,845
1,180
0,463
0,678
1,005
1,378
[ATP] (mmol/lt)
1,23
velocidad (catal/Kg)
0,660
0.950
1,338
1,718
3,68
0,968
1,308
1,803
2,295
Calcular los parámetros cinéticos para esta reacción. De otros datos parece ser que la reacción tiene lugar vía
un mecanismo de complejo ternario formado de una manera desordenada. ¿Qué puede deducirse de la unión
de los sustratos a la enzima?
v =
Vm ax[A][B]
 K A KB +  K A [B] +  KB [A] + [A][B]
[ATP] = 0.46 mM
Kmap/Vmaxap 12.8129
pendiente
0.5296
0.9999


Km = 24.1941 mM
Vmax = 1.8883 catal/Kg
[ATP] = 0.62 mM
Kmap/Vmaxap 10.1459
pendiente
0.7444
0.9997


Km = 21.3878 mM
Vmax = 2.1080 catal/Kg


Km = 15.3942 mM
Vmax = 2.3783 catal/Kg


Km = 13.1852 mM
Vmax = 3.00388 catal/Kg
[ATP] = 1.2 mM
Kmap/Vmaxap
6.4729
pendiente
0.4205
0.9999
[ATP] = 3.68 mM
Kmap/Vmaxap 4.3389
pendiente
0.3291
0.9997
18
v
=
Vmax [B] [A]
 KB + [B]
 K A KB +  K A [B]
+ [A]
 KB + [B]
Vmapax =
1
=
V max
R:
Vm ax[B]
 KB + [B]
 KB
V max [B]
Vmax = 3,36 cat/Kg
KA ' = 10,60 mM
KA = 35,83 mM
KB ' = 0,40 mM
KB = 1,36 mM
1
+
V max
alfa = 0,30
45.
Se obtuvieron los siguientes datos estudiando la reacción catalizada por la deshidrogenasa alcohólica
de la levadura de cerveza :
etanol + NAD+  acetaldehído + NADH + H
[etanol]
(mmol/l)
10
20
40
200
0,05
0,30
0,44
0,57
0,76
[NAD+] (mmol/l)
0,1
velocidad (catal/Kg)
0,51
0,89
0,75
1,32
0,99
1,72
1,31
2,29
0,25
1,0
1,43
2,11
2,76
3,67
Determinar los parámetros cinéticos para esta reacción.
Proponer el mecanismo involucrado.
R:
Km (etanol) = 17,9 mM
Km (NAD+) = 0,25 mM
Vmax
= 5,01 catal/min.
46.-
La enzima nucleósido difosfoquinasa cataliza la siguiente reacción :
19
2
GTP  dGDP
Mg

GDP  dGTP
En un experimento con el enzima aislado de eritrocitos se obtuvieron los siguientes resultados :
22
[dGDP] (mol/l)
20
0,095
25
0,102
40
0,112
100
0,125
[GTP] (mol/l)
30
50
velocidad (catal/Kg)
0,112
0,141
0,120
0,155
0,136
0,180
0,156
0,218
200
0,196
0,223
0,284
0,385
¿Qué puede decirse de estos datos en cuanto al mecanismo probable para la reacción enzimática?
Calcule los parámetros cinéticos (KmA, Km B, V max).
20
36.
A partir de los siguientes datos de velocidad, determinar la naturaleza de cada inhibidor y el Ki:
_____
[S] mM
0,200
0,250
0,333
0,50
1,00
2,00
2,50
3,33
4,00
5.00
R:
16,67
20,00
24,98
33,33
50,00
66,67
71,40
76,92
80,00
83,33
+I 6 M
vo
6,25
7,69
10,00
14,29
25,00
40,00
45,45
52,63
57,14
62,50
I
inhibidor competitivo,
Ki
X
inhibidor no competitivo, Ki
Y
inhibidor acompetitivo,
Ki
Z
inhibidor lineal mixto,
Ki
Vmax = 100 nmoles/min, Km = 1 mM.
[I] = 0
0,010 
0,010 
0.9999
1,00 mM
100,00
[x] = 30 M
0,030 
1,00 mM
0,030 
33,33
0,9999
x 30 M
nmoles/min
5,56
6,67
8,33
11,11
16,67
22,22
23,81
25,64
26,67
27,77
=
=
=
=
[I] = 6M
0,030 
0,010 
0,9999
[Y] = 4mM
9,97x100,030
0,9999
2,98 M
1,5 M
1,0 mM
0,2 mM
Y 4 mM
Z 0.2 mM
10,00
11,11
12,50
14,29
16,67
18,18
18,52
18,87
19,00
19,23
8,89
10,81
13,78
19,05
30,77
44,44
48,78
54,06
57,14
60,60
Ki' = 0,8 mM
3,00 mM
100,00


0,20 mM
19,82
[Z] = 0,2 mM
0,020 
2,00 mM
0,0125  80,00
0,9999
21