YAU FLORES ELIZABETH GLOSARIO ACTIVIDAD ENZIMÁTICA. 1

YAU FLORES ELIZABETH
GLOSARIO ACTIVIDAD ENZIMÁTICA.
1.- Activador enzimático: molécula o ion que al unirse a la enzima produce un
aumento en la velocidad de la reacción catalizada.
2.- Afinidad: Estabilidad del complejo ES. Nos indica la capacidad que tiene la
enzima para formar un complejo con un determinado sustrato.
3.- Apoenzima: es la parte proteica de una holoenzima, es decir, una enzima que no
puede llevar a cabo su acción catalítica desprovista de los cofactores necesarios,
ya sean iones metálicos (Fe2+, Zn2+, Mo2+, etc) u orgánicos, que a su vez puede ser
una coenzima o un grupo prostético dependiendo de la fuerza de sus enlaces con la
apoenzima. La apoenzima es por tanto catalíticamente inactiva hasta que se le une
el cofactor adecuado.
4.- Catalizador: es una sustancia química, simple o compuesta, que modifica la
velocidad de una reacción química, interviniendo en ella pero sin llegar a formar
parte de los productos resultantes de la misma.
5.- Cinética enzimática: estudia la velocidad de las reacciones químicas que son
catalizadas por las enzimas. El estudio de la cinética de una enzima permite
explicar los detalles de su mecanismo catalítico, su papel en el metabolismo, cómo
es controlada su actividad en la célula y cómo puede ser inhibida su actividad por
fármacos o venenos o potenciada por otro tipo de moléculas.
6.- Coenzima: son pequeñas moléculas orgánicas no proteicas que transportan
grupos químicos entre enzimas. A veces se denominan cosustratos. Estas moléculas
son sustratos de las enzimas y no forman parte permanente de la estructura
enzimática
En el metabolismo, las coenzimas están involucradas en reacciones de
transferencia de grupos (como la coenzima A y la adenosina trifosfato (ATP)), y las
reacciones redox (como la coenzima Q10 y la nicotinamida adenina dinucleótido
(NAD+)).Las moléculas de coenzima son a menudo vitaminas o se hacen a partir de
vitaminas. Muchas coenzimas contienen el nucleótido adenosina como parte de su
estructura, como el ATP, la coenzima A y el NAD+. Esta estructura común puede
reflejar un origen evolutivo como parte de los ribozimas en un antiguo mundo de
ARN.
7.- Cofactor: componente no protéico, termoestable y de bajo peso molecular,
necesario para la acción de una enzima. El cofactor se une a una estructura
proteica denominada apoenzima, y a este complejo se le denomina holoenzima.
Entre los cofactores mencionables se encuentran: Iones metálicos (Fe2+, Cu2+, K+,
Mn2+, Mg2+, entre otros) y moléculas orgánicas.
El ion metálico puede actuar como:
Centro catalítico primario.
Grupo puente para reunir el sustrato y la enzima, formando un complejo de
coordinación
Agente estabilizante de la conformación de la proteína enzimática en su forma
catalíticamente activa.
8.- Concentración salina: la concentración de sales del medio es crucial para una
óptima actividad enzimática. Una elevada concentración o una ausencia de sales en
el medio pueden impedir la actividad enzimática, ya que las enzimas precisan de una
adecuada concentración de iones para mantener su carga y su estructura.
9.- Constante de Michaelis Km : se define como la concentración a la que la
velocidad de la reacción enzimática es la mitad de la Vmax. En efecto, si KM = [S],
la ecuación de Michaelis-Menten se reduce a: v = Vmax/2.
El valor de KM da idea de la afinidad del enzima por el sustrato: A menor KM,
mayor afinidad del enzima por el sustrato, y a mayor KM, menor afinidad.
KM se define como (k2+k3/k1), donde las reacciones 2 y 3 destruyen el complejo
ES, mientras que la reacción 1 lo forma. Así, si KM es grande, el complejo ES es
inestable pues predomina la tendencia a destruirlo (poca afinidad hacia el
sustrato), y si KM es pequeña, el complejo ES es estable, ya que predomina la
tendencia a formarlo (gran afinidad hacia el sustrato).
10.- Constantes o parámetros cinéticos: son las constantes en las ecuaciones de
velocidad, están formadas por constantes de velocidad de los pasos que
constituyen la reacción catalizada.
11.- Constante catalítica Kcat: se le conoce como el número de recambios porque
indica el número de ciclos catalíticos por sitio activo y por unidad de tiempo, solo
puede conocerse cuando se tiene a la enzima pura y por lo tanto se conoce su
concentración.
Kcat= Vmax/ [E]total ó Kcat =Vmax/ [sitios activos]
12.- Ecuación de Michaelis –Menten: describe como la velocidad de la reacción
depende del equilibrio entre la [S] y la constante k2. Leonor Michaelis y Maud
Menten demostraron que si k2 es mucho menor que k1 (aproximación del equilibrio)
se puede deducir la siguiente ecuación:
Esta famosa ecuación es la base de la mayoría de las cinéticas enzimáticas de
sustrato único.
La representación gráfica de la ecuación de Michaelis-Menten (v0 frente a [S]0)
es una hipérbola. La Vmax corresponde al valor máximo al que tiende la curva
experimental, y la KM corresponde a la concentración de sustrato a la cual la
velocidad de la reacción es la mitad de la Vmax.
13.- Energía de activación: al valor de la energía que es necesario aplicar (en forma
de calor, electricidad o radiación) para que dos moléculas determinadas colisionen
y se produzca una reacción química entre ellas.
14.- Enzimas: son moléculas de proteínas que tienen la capacidad de facilitar y
acelerar las reacciones químicas que tienen lugar en los tejidos vivos, disminuyendo
el nivel de la "energía de activación" propia de la reacción. Generalmente, las
enzimas se nombran añadiendo la terminación "asa" a la raíz del nombre de la
sustancia sobre la que actúan.
Las enzimas no reaccionan químicamente con las sustancias sobre las que actúan
(que se denominan sustrato), ni alteran el equilibrio de la reacción. Solamente
aumentan la velocidad con que estas se producen, actuando como catalizadores. La
velocidad de las reacciones enzimáticas dependen de la concentración de la enzima,
de la concentración del sustrato (hasta un límite) y de la temperatura y el PH del
medio.
15.- Enzima alostérica: es una enzima cuya actividad está regulada mediante un
centro alostérico, que es un sitio, distinto del centro activo de la enzima, al que se
une un regulador (llamado regulador alostérico) de manera reversible y no
covalente. La unión de este regulador modifica la estructura tridimensional de la
enzima y llega a afectar la configuración del sitio activo, por lo que aumenta o
disminuye su actividad, según el caso.
16.- Especificidad: Es la capacidad que tiene una enzima de discriminar entre
posibles sustratos.
17.- Especificidad absoluta: cuando las enzimas solamente catalizan la reacción en
la que participa un sustrato.
18.- Especificidad de grupo: cuando las enzimas catalizan la reacción en la que
participa un grupo de sustratos con ciertas características químicas y geométricas
comunes.
19.- Espectrofotometría: permite detectar cambios en la absorbancia de luz por
parte del sustrato o del producto (según la concentración de estos).
20.- Grupo prosteico: cuando la coenzima se une fuertemente a la enzima ya sea
por medio de enlaces covalentes o interacciones no covalentes. Las proteínas con
grupo prostético reciben el nombre de heteroproteínas (o proteínas conjugadas).
21.- Holoenzima: es una enzima que está formada por una proteína (apoenzima) y un
cofactor, que puede ser un ion o una molécula orgánica compleja unida (grupo
prostético) o no (una coenzima). En resumidas cuentas, es una enzima completa y
catalíticamente activa.
22.- Inhibidor enzimático: son moléculas que reducen o anulan la actividad
enzimática. Estos inhibidores pueden unirse a las enzimas de forma reversible (la
desaparición del inhibidor restaura la actividad enzimática) o irreversible (el
inhibidor inactiva permanentemente a la enzima).
23.- inhibidores Isostéricos: ejercen su acción sobre el centro activo, puede ser
de dos tipos reversible e irreversible.
24.- Inhibidores alostéricos: ejercen su acción sobre otra parte de la molécula,
causando un cambio conformacional con repercusión negativa en la actividad
enzimática.
25.- Inhibidor
reversible: se unen a las enzimas mediante interacciones no
covalentes tales como los puentes de hidrógeno, las interacciones hidrofóbicas y
los enlaces iónicos. Los enlaces débiles múltiples entre el inhibidor y el sitio activo
se combinan para producir una unión fuerte y específica. Al contrario de lo que
ocurre con el sustrato y los inhibidores irreversibles, los inhibidores reversibles
generalmente no experimentan reacciones químicas cuando se unen a la enzima y
pueden ser eliminados fácilmente por dilución o por diálisis. Se clasifican según el
efecto de variar la concentración del substrato de la enzima en el inhibidor.
26.- Inhibición competitiva: el sustrato y el inhibidor no se pueden unir a la misma
enzima al mismo tiempo. Esto generalmente ocurre cuando el inhibidor tiene
afinidad por el sitio activo de una enzima en el que también se une el sustrato; el
sustrato y el inhibidor compiten para el acceso al sitio activo de la enzima. Este
tipo de inhibición se puede superar con concentraciones suficientemente altas del
sustrato, es decir, dejando fuera de competición al inhibidor. Los inhibidores
competitivos son a menudo similares en estructura al sustrato verdadero.
En la gráfica de dobles recíprocos:
No cambio en Vmax
Si cambia Km
27.-Inhibición mixta: el inhibidor se puede unir a la enzima al mismo tiempo que el
sustrato. Sin embargo, la unión del inhibidor afecta la unión del sustrato, y
viceversa. Este tipo de inhibición se puede reducir, pero no superar al aumentar las
concentraciones del sustrato. Aunque es posible que los inhibidores de tipo mixto
se unan en el sitio activo, este tipo de inhibición resulta generalmente de un efecto
alostérico donde el inhibidor se une a otro sitio que no es el sitio activo de la
enzima. La unión del inhibidor con el sitio alostérico cambia la conformación (es
decir, la estructura terciaria o la forma tridimensional) de la enzima de modo que
la afinidad del sustrato por el sitio activo se reduce.
En la gráfica de doble recíprocos se altera tanto el valor de
la Vmax como el de la Km.
28.- Inhibición no competitiva: es una forma de inhibición mixta donde la unión del
inhibidor con la enzima reduce su actividad pero no afecta la unión con el sustrato.
Como resultado, el grado de inhibición depende solamente de la concentración de
inhibidor.
En la gráfica de doble recíprocos se altera tanto el valor de la Vmax como el de la
Km.
29.- Inhibición acompetitiva: un inhibidor que no es capaz de unirse a la enzima
libre, es decir sólo se une al complejo Enzima-Sustrato. Lo anterior puede deberse
a que la unión del sustrato expone o crea sitios de acceso o unión para el inhibidor,
en el o fuera del sitio activo. Una vez que el inhibidor se une la enzima se previene
la formación de producto. El inhibidor acompetitivo altera la Km de la enzima.
30.- Inhibidor irreversible: Los inhibidores irreversibles son generalmente
específicos para un tipo de enzima y no inactivan a todas las proteínas. No
funcionan destruyendo la estructura proteínica, sino alterando específicamente la
estructura tridimensional del sitio activo inhabilitándolo. Por ejemplo, el pH y las
temperaturas extremas causan la desnaturalización de casi todas las proteínas,
pero este no es un efecto específico. De forma similar, algunos tratamientos
químicos no específicos destruyen la estructura de la proteína: por ejemplo, si son
sometidas a una elevada concentración de ácido clorhídrico, el cual hidrolizará los
enlaces peptídicos que mantienen unidos los aminoácidos de las proteínas.
31.- LDH: El LDH es una enzima que se encuentra en muchos tejidos del cuerpo,
pero es mayor su presencia en el corazón, hígado, riñones, músculos, glóbulos rojos,
en el cerebro y en los pulmones. La LDH tiene una gran variedad de isoenzimas con
leves diferencias en su estructura, que sugieren diferentes orígenes por cada
tejido:





La LDH1 del corazón, músculos, y hematíes
La LDH2 del sistema retículo endotelial y leucocitos
La LDH3 de los pulmones
La LDH4 de los riñones, placenta y páncreas.
La LDH5 del hígado y músculo
32.- Modelo del estado estacionario: la concentración del complejo enzimasustrato es pequeña y constante a lo largo de la reacción.
33.- pH: el rango de pH óptimo también es muy variable entre diferentes enzimas.
Si el pH del medio se aleja del óptimo de la enzima, esta verá modificada su carga
eléctrica al aceptar o donar protones, lo que modificará la estructura de los
aminoácidos y por tanto la actividad enzimática.
34.- Reacción que cataliza la lactato deshidrogenasa: La reducción del piruvato
para formar lactato es reversible y dependiente de la presencia de una coenzima.
35.- Reacción de orden cero: la velocidad de formación del producto es
independiente de la concentración de sustrato: v = k. reacción a concentraciones
altas de sustrato se representa como una línea recta pero con pendiente casi igual
a cero.
36.- Reacción de primer orden: la velocidad de formación de los productos es
directamente proporcional a la concentración del sustrato: v = k [A]. Así, en la
reacción:
sacarosa + agua
glucosa + fructosa
La velocidad de hidrólisis de la sacarosa es, en todo momento, proporcional a la
concentración de sacarosa. Dicho matemáticamente, donde [A] es la concentración
de sacarosa a cada tiempo (t) y k es la constante de proporcionalidad. Se dice que
ésta es una reacción de primer orden.
37.- Reacción de segundo orden: es aquella en la que la velocidad de formación del
producto depende:
- de la concentración de dos sustratos (como en una reacción de condensación):
v = k [A1] [A2]
-del cuadrado de la concentración de un único sustrato (reacción de dimerización):
v = k [A]2
Se representa como una línea recta con pendiente positiva y diferente de cero
tabla 1.
ORDEN CERO
PRIMER ORDEN
SEGUNDO ORDEN
Expresión
diferencial de la
velocidad
Ecuación
integrada de la [A] = -kt + [A]0
velocidad
Vida
(t1/2)
Ln[A] = -kt + Ln[A]0
media
Representación
que da lugar a [A] vs t
una recta
Ln[A] vs t
1/[A] vs t
Signo
de
pendiente
negativo
Positivo
Significado de la
-k
pendiente
-k
K
Significado de la
ordenada en el [A]0
origen
Ln[A]0
[A]0 es
eb
la
negativo
b
1/b
38.- Representación doble recíproca o de Lineweaver-Burk: Para determinar
gráficamente los valores de KM y Vmax es más sencillo utilizar la representación
doble recíproca (1/v0 frente a 1/[S]0), ya que es una línea recta. Esta
representación doble recíproca recibe el nombre de representación de LineweaverBurk . Es una recta en la cual:
La pendiente es KM/Vmax
La abscisa en el origen (1/v0 = 0) es -1/KM
La ordenada en el origen (1/[S]0 = 0) es 1/Vmax
De esta forma, a partir de los datos experimentales se puede calcular
gráficamente, los valores de KM y Vmax de un enzima para diversos sustratos.
39.- Sitio activo o centro catalítico: porción de la enzima que específicamente se
une o reacciona con el sustrato.
40.- Sustrato: una molécula sobre la que actúa una enzima. El sustrato se une al
sitio activo de la enzima, y se forma un complejo enzima-sustrato. El sustrato por
acción de la enzima es transformado en producto y es liberado del sitio activo,
quedando libre para recibir otro sustrato. La ecuación general es la siguiente:
E + S ⇌ ES → EP ⇌ E + P
donde E = enzima, S = sustrato(s), P = producto(s)
41.-
Temperatura: las enzimas son sensibles a la temperatura pudiendo verse
modificada su actividad por este factor. Los rangos de temperaturas óptimos
pueden llegar a variar sustancialmente de unas enzimas a otras. Normalmente, a
medida que aumente la temperatura, una enzima verá incrementada su actividad
hasta el momento en que comience la desnaturalización de la misma, que dará lugar
a una reducción progresiva de dicha actividad.
42.- Unidad de actividad enzimática (U): es la cantidad de enzima que cataliza la
conversión de 1 µmol de sustrato por minuto. Se utiliza también en combinación con
otras unidades (U/mg de proteína o U/mL) para señalar, respectivamente, la
actividad enzimática específica o la concentración de actividad enzimática.
60 x 106 U equivalen a un katal, la unidad del Sistema Internacional de Unidades
para actividad catalítica.
Se calcula con la siguiente fórmula:
 Abs 
m
 * Vol. ensayo mL * F
 min 
Actividad 
 mmol min 1 mg 1
 M 1 cm1 * b cm * mg proteína


m: es la pendiente de la recta (Abs/t) en unidades de abs / min
: es el coeficiente de extinción molecular para el NADH, 6.22 x 103 M-1 cm-1.
b: es la distancia de la celda, que corresponde a 1 cm
Vensayo: es el volumen total del ensayo.
F: es el factor de dilución para la enzima
43.- Velocidad de una reacción: puede determinarse bien midiendo la aparición de
los productos o la desaparición de los reactivos.
Al seguir la velocidad de aparición de producto
(o de desaparición del sustrato) en función del
tiempo se obtiene la llamada curva de avance de
la reacción, o simplemente, la cinética de la
reacción. A medida que la reacción transcurre, la velocidad de acumulación del
producto va disminuyendo porque se va consumiendo
el sustrato de la reacción.
44.- Velocidad inicial de la reacción: es igual a la pendiente de la curva de avance a
tiempo cero.
Si representamos v0 frente a [S]0 obtenemos una gráfica como la siguiente
Que presenta un comportamiento exponencial.
45.- Velocidad máxima: es la velocidad límite a la que tiende la reacción catalizada
por enzimas a concentraciones saturantes del sustrato, es decir cuando toda la
enzima esta como ES.
Vmax= k cat [E]total
Complejo enzima-sustrato
El efecto de saturación del enzima por el sustrato condujo a los primeros
investigadores de la cinética enzimática, incluso antes de que se conociera la
naturaleza proteica de los enzimas, a formular la hipótesis, hoy corroborada, de
que el enzima y el sustrato se combinan de modo transitorio para formar un
complejo enzima-sustrato (Figura 14.5) en el que se alcanza el estado de transición
con mayor probabilidad que en la reacción no catalizada. Una vez alcanzado dicho
estado el complejo enzima-sustrato se descompone para dar lugar a los productos
y el enzima libre según se refleja en la siguiente ecuación:
ESTADO DE TRANSICION
La teoría cinética química establece que las reacciones químicas transcurren
molécula a molécula de modo que una reacción tal como
R (reactivos) → P (productos)
tiene lugar porque una determinada fracción de la población de moléculas R, en un
instante dado, posee energía suficiente como para alcanzar un estado activado
llamado estado de transición, en el que es muy fácil que se rompan o se formen uno
o más enlaces químicos para formar los productos P. Es frecuente confundir el
estado de transición con un intermediario de reacción; sin embargo este estado no
es ninguna especie química concreta, sino que podría definirse con más exactitud
como un "momento molecular fugaz", altamente inestable, en el que uno o más
enlaces químicos están muy próximos a romperse o a formarse
CENTRO ACTIVO
El centro activo es una cavidad existente en la superficie del enzima que está
forrada interiormente por una serie de restos de aminoácidos. Por regla general
los aminoácidos que forman parte del centro activo no se encuentran contiguos en
la cadena polipeptídica, sino ocupando posiciones a veces muy alejadas en la misma.
El hecho de que estos aminoácidos coincidan próximos entre sí sobre el centro
activo no es más que una consecuencia del plegamiento característico de la cadena
polipeptídica, es decir, de la conformación tridimensional nativa de la proteína
enzimática. Puede resultar útil, aunque no siempre posible, distinguir entre los
aminoácidos que forman parte del centro activo dos categorías:
a) Aminoácidos catalíticos.- Son uno o más aminoácidos cuyas cadenas laterales R
poseen unas 4 peculiaridades químicas tales que los facultan para desarrollar una
función catalítica. Constituyen el verdadero centro catalítico del enzima.
b)Aminoácidos de unión.- Son una serie de aminoácidos cuyas cadenas laterales R
poseen grupos funcionales que pueden establecer interacciones débiles (puentes
de hidrógeno, interacciones iónicas, etc.) con grupos funcionales complementarios
de la molécula de sustrato. Su función consiste en fijar la molécula de sustrato al
centro activo en la posición adecuada para que los aminoácidos catalíticos puedan
actuar
Kcat/KM:
La razón Kcat/Km conocida como la constante de especificidad de una enzima,
define la eficacia catalítica y el grado de evolución de una enzima.
Este valor no puede superar el límite de difusión de dos substancias que van a
reaccionar que es de 108-109 M-1s-1.
Vmax indica aquella velocidad máxima alcanzable por una cantidad determinada de
enzima a concentraciones saturantes de substrato. La Vmax es igual al producto
de la constante de catálisis Kcat por la concentración total de enzima presente
[Eo], permite obtener el valor de Kcat conociendo la enzima presente
ACTIVIDAD ENZIMATICA
Un enzima, por tanto, lo que hace no es más que acelerar la velocidad
de una reacción química, de tal forma que ésta se realiza de forma
prácticamente instantánea. La aceleración de una reacción química por medio de
un enzima se produce gracias a la unión del sustrato susceptible de la
reacción con el enzima determinado. Esta unión se produce mediante el perfecto
acoplamiento entre el sustrato y el centro activo del enzima, formándose una
estructura intermedia llamada complejo enzima-sustrato, imprescindible para
que pueda llevarse a cabo la catálisis enzimática. Durante la formación de
este complejo tiene lugar la transformación química del sustrato, ayudada por
los aminoácidos catalíticos presentes en el centro activo.
Como se la mide la actividad enzimática:
La medida de la actividad de una enzima requiere determinar el consumo de S o la
aparición de un P de la reacción en función del tiempo. La determinación
cuantitativa de S o de P puede hacerse por diferentes métodos analíticos según el
caso: espectrofotométricos (los más comunes), volumétricos, potenciométricos,
radioquímicos, espectrofluorométricos.
Independientemente del método utilizado, puede suceder que para, por ejemplo,
una reacción enzimática:
, pueda medirse Q en presencia de
los otros componentes de la mezcla de reacción. En este caso, la reacción
enzimática podría seguirse continuamente en función del tiempo.
COMO SE REPRESENTA LA ACTIDAD
La velocidad de una reacción enzimática varía al aumentar la temperatura
de acuerdo a lo indicado en la Fig. 3, donde se representa una típica curva de
actividad enzimática/temperatura. Tal dependencia refleja un doble efecto de la
temperatura: positivo a bajos valores, debido al incremento general que
experimenta la velocidad de cualquier reacción química al hacerlo la
temperatura, y negativo a valores altos, debido a la desnaturalización térmica
del enzima.
Qué características generales tienen las enzimas
Las enzimas presentan una serie de características notables como las siguientes:
1. Son proteínas que poseen un efecto catalizador al reducir la barrera energética de ciertas
reacciones químicas.
2. Influyen sólo en la velocidad de reacción sin alterar el estado de equilibrio.
3. Actúan en pequeñas cantidades.
4. Forman un complejo reversible con el sustrato.
5. No se consumen en la reacción, pudiendo actuar una y otra vez.
6. Muestran especificidad por el sustrato.
7. Su producción está directamente controlada por genes.
Por qué aumenta la velocidad en las reacciones catalizadas por las enzimas?
Al contrario que las reacciones químicas, las enzimas se saturan. Esto significa que a mayor
cantidad de sustrato, mayor número de centros catalíticos estarán ocupados, lo que
incrementará la eficiencia de la reacción, hasta el momento en que todos los sitios posibles
estén ocupados. En ese momento se habrá alcanzado el punto de saturación de la enzima y,
aunque se añada más sustrato, no aumentará más la eficiencia.
Cómo es un gráfico que explique cómo se efectúa una reacción catalizada por
una enzima?
Una reacción química A===>B tiene lugar porque cierto número de moléculas
A se encuentran con la suficiente energía como para alcanzar un estado activado, que
denominamos estado de transición, en el que es muy probable que se establezca o se
rompa algún enlace químico y se forme entonces el producto P.
La velocidad de una reacción será proporcional a la concentración de moléculas
en ese estado de transición. Por eso hay 2 métodos generales mediante los cuales se
puede acelerar la velocidad de una reacción química:
-Elevar la temperatura: pues se incrementa el n1 de moléculas capaces de
alcanzar el estado de transición (en muchas reacciones químicas la velocidad se duplica
cada 10 1C de aumento de la T).
-Añadir un catalizador: que se combina con los reaccionantes de forma
transitoria y produce un estado de transición con menor energía de activación. (Nota: la
energía libre de activación es la diferencia entre la energía libre -G- de 1 mol de
sustancia en el estado de transición y la de 1 mol de sustancia en el estado inicial).
Energía libre de activación (ΔGº) calculada para
La descomposición de peróxido de hidrógeno a 20 ºC. La catalasa acelera la v de
la reacción más de 108 veces.
Condiciones log ΔGº(Kcal/mol)
Sin catalizar 18
Catalizada con Pt coloidal 13
Catalizada por catalasa 7
Las enzimas aceleran la v de las reacciones por el segundo sistema. Actúan
como catalizadores al disminuir la energía de activación de las sustancias reaccionantes.
En toda reacción enzimática intervienen dos elementos: por una parte, la enzima;
por otra, el sustrato (sustancia o sustancias que, mediante una reacción catalizada por la
enzima, se transformará en otro producto o productos).
Cuando se forman los productos de la reacción se regenera el catalizador libre.
Otro análisis
El modelo de ajuste inducido es el más utilizado al realizar estudios de interacción enzima31
sustrato. Este modelo propone que las interacciones iniciales entre la enzima y el sustrato
son relativamente débiles, pero suficientes para producir ciertos cambios conformacionales en
la enzima, que estabilizan e incrementan la fuerza de la interacción. Estos cambios
conformacionales implican a una serie de aminoácidos catalíticos del centro activo, en los
cuales se producen los enlaces químicos correspondientes entre la enzima y el sustrato.
Después de la unión, uno o más mecanismos de catálisis disminuyen la energía del estado de
transición de la reacción, por medio de una ruta alternativa a la reacción. Los mecanismos de
catálisis se clasifican acorde a diferentes criterios: catálisis covalente, catálisis por proximidad y
alineación de orbitales, catálisis ácido-base general, catálisis por iones metálicos y
catálisiselectrostática.
Los estudios de cinética enzimática no permiten obtener el tipo de catálisis utilizada por una
enzima. Sin embargo, algunos datos cinéticos pueden proporcionar una serie de indicios que
lleven a realizar otro tipo de estudios dirigidos a determinar dicho tipo de catálisis. Por ejemplo,
en un mecanismo de ping-pong la cinética del estado pre-estacionario puede estar sugiriendo
una catálisis de tipo covalente. Por otro lado, variaciones en el pH pueden producir efectos
drásticos en la Vmax pero no en la Km, lo que podría indicar que un residuo del centro activo
precisa un estado concreto de ionización para que se pueda llevar a cabo la catálisis
enzimática.
Que diferencia hay entre cinética de equilibrio químico rápido y cinética del
estado estacionario?
La cinética química es el área de la química que tiene que ver con la rapidez o
velocidad con que ocurre una reacción.
Este modelo cinético adopta la hipótesis del estado estacionario, según la cual
la concentración del complejo enzima-sustrato es pequeña y constante a lo
largo de la reacción. Por tanto, la velocidad de formación del complejo enzimasustrato (v1) es igual a la de su disociación (v2+ v3): v1 = v2 + v3
ACTIVIDAD ENZIMÁTICA
Se define la unidad de actividad enzimática (U) como la cantidad de enzima que
cataliza la conversión de 1 µmol de sustrato en un minuto. La actividad específica es el
número de unidades de enzima por miligramo de proteína (U/mg prot) o por mililitro de
disolución (U/ml).
Recientemente, el Sistema Internacional de unidades (SI) ha definido la unidad de
actividad enzimática como la cantidad de enzima que transforma 1 mol de sustrato por
segundo. Esta unidad se llama katal (kat). Como 1 mol son 106 µmoles y 1 minuto son
60 segundos, resulta que 1 katal equivale a 60 x 106 U. Esta unidad es muy grande, de
forma que se utilizan frecuentemente los submúltiplos como el microkatal (µkat, 106
kat) o el nanokatal (nkat, 10-9 kat).
Cuando se conoce el peso molecular del enzima puro y el número de centros activos por
molécula de enzima, las medidas de actividad enzimática permiten calcular el número
de recambio del enzima, o sea, el número de reacciones elementales que realiza el
enzima por cada centro activo y por unidad de tiempo
Fuentes.
http://www.ehu.es/biomoleculas/enzimas/enz3.htm
http://www.scribd.com/doc/19002681/actividad-enzimatica
http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/Enzyme_inhibitor
http://www.biologia.edu.ar/metabolismo/enzimas.htm