T12 protegido

Reacciones Bisustrato
dos sustratos ⇒ dos productos
(60% de las reacciones bioquímicas conocidas)
• Son reacciones Bi- Bi = 2 sustratos y 2 productos
Reacciones con mas de un
sustrato
E
A + B
P + Q
Tema 12
• Son reacciones de transferencia (Transferasas)
• Mecanismo de acción y cinética
E
A–X + B
Clasificación de las reacciones de
transferencia de grupos catalizadas por
enzimas
1.- Reacciones secuenciales ó de desplazamiento simple
a) Mecanismo ordenado
b) Mecanismo estadistico ó al azar
P + B-X
1.- Reacciones secuenciales ó de desplazamiento simple
Todos los sustratos se han de combinar con el E antes de
que la reacción tenga lugar y se liberen los productos
En ambos casos, la reacción transcurre con la
formación de un compuesto ternario
a) Mecanismo ordenado (orden obligado de adición
de sustratos)
2.- Reacciones secuenciales de doble desplazamiento
ó reacciones ping-pong
S2
E + S1
ES1
E S1S2
E + P1 + P2
1
b) Mecanismo estadístico ó al azar (no existe preferencia
sobre el orden de adición de los sustratos)
1.- Reacciones secuenciales ó de desplazamiento simple
a) Mecanismo ordenado
E
E S1 S2
E
S1
+ S1
ES1
E
E
S1
+ S2
S2
E + P1 + P2
E
Compuesto
ternario
ES2
+ P1 + P2
Ej: Enzimas deshidrogenasas
Ej: oxidaciones de sustratos con el
coenzima (NAD+ y NADP+).
1.- Reacciones secuenciales ó de desplazamiento simple
a) Mecanismo estadistico ó al azar
Ej: Fosforilación de la glucosa con ATP, catalizada con hexoquinasa,
con tendencia a unirse a la glucosa en primer lugar
E
E
+ S1
S1
Compuesto
ternario
E
+ S2
2.- Reacciones secuenciales de doble desplazamiento
ó reacciones ping-pong
Transferencia de grupo en las que uno o mas productos se liberan
antes de que todos los sustratos se hayan agregado
E
E
+ S1-X
E
S2
S1-X
X-S2
P1
S1
E
E
P2
E
S2
+ S1
+ S2
P1+P2 +E
Ej:
a) Tripsina o Quimotripsina
b) Transaminasas
S2
.
2
2.- Reacciones secuenciales de doble desplazamiento
ó reacciones ping-pong
Cinética Enzimática de Reacciones Bisustrato
Para reacciones monosustrato:
• Parámetros de la cinética del estado estacionario son
Km y Kcat/Km
Se liberan uno ó mas productos antes de que se hayan
incorporado todos los sustratos
Para reacciones bisustrato:
No se forma un compuesto ternario
• La cinética del estado estacionario ayuda a conocer si
se forma compuesto ternario durante la reacción ó no
P1
E + S1
ES1
E´ P1
E´
E´ S2
E + P2
Se utilizan los gráficos de dobles recíprocos ó las
inversas de 1/V0 y de 1/S1
E´: Intermediario del E sustituido temporalmente
Características Cinéticas de las Reacciones Enzimáticas.
Reacciones enzimáticas bisustrato: A + B
Características Cinéticas de las Reacciones Enzimáticas.
P + Q
Reacciones enzimáticas bisustrato: A + B
NO se forma un complejo ternario E-A-B
Simbología de Cleland
Si se forma un complejo ternario E-A-B
a). Mecanismo secuencial ordenado
B
A
E
EA
Q
P
EAB=EPQ
EQ
E
b). Mecanismo secuencial al azar
A
E
EA
EB
B
v=
B
EAB
EPQ
A
2.-Reacciones ping-pong
Q
P
E
EQ
EP
Q
P
V máx [ A ][ B ]
+K
K
K
[A] + K
[ B ] + [ A ][ B ]
m,A m,B
m,B
m,A
P + Q
E
B
P
A
EA=FP
F
Q
FB=EQ
E
Vmáx [A] [B]
v =
Km, B [A] + Km, A [B] + [A][B]
1.- Reacciones secuenciales ó de desplazamiento simple
3
• Se trazan curvas de v para cada caso con dobles
recíprocos y se obtiene un conjunto de rectas
Mecanismo
Enzima
Exp.1
Exp.1
Exp.2
Exp.3
Exp.2
Exp.3
Exp.4
Bi-Bi al azar
Bi-Bi ordenado
1
[s1]
Indica formación de
compuesto ternario
Se cortan a la izda del eje
1/V0
Si son paralelas
Alcohol deshidrogenasa (EC.1.1.1.1)
Malato deshidrogenasa (EC.1.1.1.37)
1
[s1]
Indica mecanismo
ping-pong
Adenilato quinasa (EC 2.7.4.3)
Citrato sintasa (EC.4.1.3.7)
Exp.4
Lactato deshidrogenasa (EC.1.1.1.27)
Bi-Bi ping-pong
Coenzima A transferasa (EC.2.7.8.7)
Glutamato-alanina transferasa (EC.2.6.1.2)
Análisis cinético en el estado estacionario de las
reacciones bisustrato
4