Biopolímero

Biopolímero
s (4831)
4.4. La ecuación cinética básica de la catálisis enzimática.
4.4.3. El significado de los parámetros de la ecuación de Michaelis.
4.4.3.1. La constante catalítica, kcat.
En el mecanismo más simple de MM y BH, la constante catalítica, kcat, es
simplemente la constante de primer orden de descomposición de ES en
enzima y productos. En cualquier otro caso la constante catalítica es una
función de las diferentes constantes cinéticas de primer orden de los diferentes
pasos de la reacción y no puede ser asignada a uno concreto de ellos. Por
tanto, La kcat no puede ser mayor que cualquiera de las constantes de
velocidad de los pasos de primer orden progresivos (hacia delante) del
mecanismo enzimático y establece el límite inferior para los valores de las
constantes de los pasos químicos.
Regla: La kcat es la constante de velocidad de primer orden que está
relacionada con las propiedades y reacciones de los complejos enzimasubstrato, enzima-intermedios y enzima-productos.
4.4.3.2. La constante de equilibrio KM.
La constante de Michaelis, KM, puede considerarse como una constante de
disociación aparente, KM =[E][S]/Σ[ES], donde Σ[ES] es la suma de todos los
complejos enzimáticos.
Regla: la KM es una constante de disociación aparente y puede tratarse como
la constante de disociación global de todas las especies en donde el enzima
está unido.
4.4.3.3. La constante de especificidad: kcat/KM.
Para baja concentración de substrato, la velocidad de la reacción puede
ponerse como v = kcat/KM [E]o[S]. En estas condiciones la mayoría del enzima
no está unido al substrato y [E] » [E]o.Por tanto a estas concentraciones v =
kcat/KM [E][S] y kcat/KM puede considerarse como una constante aparente de
velocidad de segundo orden.
En cualquier otra condición, si se considera KM como la constante de
disociación aparente, tal como se ha definido en el apartado anterior y de esta
forma, se sustituye en la ecuación inicial de Michaelis, también la velocidad
viene expresada por v = kcat/KM [E][S]. Lo importante de este parámetro es que
relaciona la velocidad con la concentración del enzima libre más que con la
concentración del enzima total. Se mostrará más adelante que este cociente
determina la especificidad para substratos que compiten por el mismo sitio, por
esto al cociente kcat/KM se le suele llamar también constante de especificidad
y no puede ser mayor que ninguna de las constantes de velocidad de segundo
orden de las reacciones progresivas en el mecanismo de la reacción.
Regla: la kcat/KM es la constante aparente de velocidad de segundo orden
relacionada con las propiedades de las reacciones de enzima libre con
substrato libre
4.4.4. Las representaciones gráficas
La determinación del valor de las constantes de la ecuación de Michaelis a
partir de las medidas experimentales de v para diferentes valores de [S] y
ajuste numérico no lineal de los resultados a la ecuación de Michaelis o
mediante ajuste lineal de los mismos, lo cual implica la linearización de la
ecuación inicial. Las dos funciones lineales a partir de la ecuación de Michaelis
más usadas son:
La representación Lineweaver-Burk o
doble inversa, tiene el inconveniente de
que comprime los puntos de
concentraciones altas de substrato en una
región pequeña y por tanto da mayor
importancia a los puntos de baja
concentración que, a veces, son los que
se determinan con mayor error
experimental.
Con la representación de Eadie-Hofstee se
consigue eliminar el peso excesivo de los
puntos de menor concentración de substrato
Biopolímeros. J. Donoso.Página actualizada en Abril 2006