Problemas de enzimas

Según la hipótesis del estado estacionario, la [ES] es pequeña y constante a lo largo de la reacción

Leonor Michaelis

(1875-1949)

Maud Menten

(1879-1960)

productosustrato

enzimaES

Modelo de la reacción)

Modelo cinético de Michaelis-Menten

Problemas de enzimas

Verificación del modelo cinético de Michaelis-Menten

Cuando la [S] es pequeña, la reacción

enzimática es de orden 1

Cuando la [S] es grande, la reacción

enzimática es de orden 0

Problemas de enzimas

Cálculo de KM y Vmax

Problemas de enzimas

Cálculo de KM y Vmax

Estimación gráfica de los parámetros cinéticos

Problemas de enzimas

Representación de Lineweaver-Burk (doble recíproca)

Representación doble recíproca

(1/v vs. 1/[S])

Representación de Lineweaver-Burk

Problemas de enzimas

Cálculo de KM y Vmax (método alternativo)

1/v vs. 1/[S]v vs. [S]

La estimación de los parámetros cinéticos se

hace a partir de una línea recta y permite

calcular KM y Vmax con mayor exactitud

Problemas de enzimas Una enzima que cataliza la reacción sustrato ⇆ producto (S ⇆ P) se ensaya con distintas concentraciones iniciales de sustrato ([S]0), y se anota la correspondiente velocidad inicial (v0). Los valores obtenidos experimentalmente son:

e) Si la [S]0 fuese de 0,04 M, ¿cuál sería la concentración de producto al cabo de 3 minutos?

SOLUCIÓN (sin hacer gráfica)

a) KM = 2,5 10 -5 M

a) Vmax = 75 moles/L min

Problema 1

a) Determinar la KM y la Vmax que se puede conseguir con la concentración de enzima utilizada.

b) ¿Cuál será la velocidad inicial (v0) a [S]0 de 2,5 10 -5 M; y de 5 10 -5 M?

c) ¿Cuál será la v0 a [S]0= 0,02 M?

d) ¿Cuál sería la v0 a [S]0 de 10 -4 M si se duplica la concentración de enzima?

b) v0 = 37,5 moles/L minb) v0 =50 moles/L min

c) v0 = 75 moles/L mind) v0 = 120 moles/L mine) [P] = 2,25 10 -4 M

Problemas de enzimas

Problema 2

Se mide la velocidad inicial de una reacción enzimática (v0) para una serie de distintas [S]0 (en condiciones óptimas de pH, temperatura, fuerza iónica, y concentraciones saturantes de sustrato y cofactores). Los datos obtenidos son:

Calcular la KM y la Vmax para el par enzima-sustrato.

SOLUCIÓN

KM = 4 10- 5 M

Vmax = 80 moles/L min

Problemas de enzimas

Se mide la velocidad inicial de una reacción enzimática (v0) para una serie de distintas [S]0 (en condiciones óptimas de pH, temperatura, fuerza iónica, y concentraciones saturantes de sustrato y cofactores). Los datos obtenidos son:

Calcular la KM y la Vmax para el par enzima-sustrato.

SOLUCIÓN

KM = 2,13 10- 3 M

Vmax = 0,5 moles/L min

Problema 3

Problemas de enzimas

Se mide la velocidad inicial de una reacción enzimática (v0) para una serie de distintas [S]0 (en condiciones óptimas de pH, temperatura, fuerza iónica, y concentraciones saturantes de sustrato y cofactores). Los datos obtenidos son:

Calcular la KM y la Vmax para el par enzima-sustrato.

SOLUCIÓN

KM = 9,86 10- 6 M

Vmax = 140,8 moles/L min

Problema 4

Problemas de enzimas

Problema 5

Un extracto de E. coli, sin células contiene 24 mg de proteína /ml. Veinte µl de este extracto en un volumen de reacción de 0,1 ml (en condiciones óptimas de pH, temperatura, fuerza iónica, y concentraciones saturantes de sustrato y cofactores) catalizan la incorporación de glucosa al glucógeno con una velocidad de 1,6 µmoles/min. Calcúlese la velocidad de la reacción en (a) µmoles/min (b) µmoles/litro min (c) µmoles/ mg de proteína min. Calcúlese también (d) la actividad del enzima en unidades/ml y (e) su actividad específica.

SOLUCIÓN

a) v = 1,6 moles/minb) v = 16 mmoles/litro minc) v = 3,33 moles/mg prot mind) Actividad enzimática = 80 U/mle) Actividad específica = 3,33 U/mg prot

Problemas de enzimas

Un extracto libre de células contiene 20 mg de proteína por mililitro. Diez µlitros del extracto en un volumen total de reacción de 0,5 ml catalizan la producción de 3 µmoles totales de producto en un minuto (en condiciones óptimas de pH, temperatura, fuerza iónica, y concentraciones saturantes de sustrato y cofactores). Calcular : (a) la velocidad inicial (v0) de la reacción catalizada por el enzima en µmoles/litro minuto (b) velocidad en µmoles/litro minuto si la misma cantidad de extracto (10 µl) fuese ensayada en un volumen de reacción de 1 ml (c) concentración del enzima en el extracto en unidades por ml (U/ml) (d) actividad específica del extracto en U/mg de proteína.

SOLUCIÓN

b) v = 3 mmoles/litro minc) Actividad enzimática = 300 U/mld) Actividad específica = 15 U/mg prot

Problema 6

a) v = 6 mmoles/litro min