TALLER 4BIOQUÍMICA GENERALCINÉTICA ENZIMATICA

1) Responda si la siguiente frase es verdadera o falsa y justifique.

a) La velocidad de una reacción catalizada por una enzima es independiente de la concentración del sustrato?

b) En los niveles de saturación del sustrato, la velocidad de una reacción catalizada por una enzima es proporcional a la concentración de la enzima?

c) La constante de Michaelis KM es igual a la concentración de sustrato en la cual V = Vmax/2?

d) La velocidad de una reacción catalizada por una enzima en presencia de una concentración limitada de sustrato , se reduce en el tiempo?

e) La forma sigmoidea de la curva V vs [S], para algunas enzimas reguladoras, indica que la afinidad de las enzimas por el sustrato se reduce conforme se disminuye la concentración de sustrato.

2) La hidrólisis del pirofosfato a ortofosfato es importante para impulsar reacciones biosintéticas tales como la síntesis de DNA. Esta reacción hidrolítica está catalizada en E. coli por una pirofosfatasa que tiene una masa de 120 Kd y estas constituida por 6 subunidades idénticas. Para esta enzima, una unidad se define como la cantidad de enzima que hidroliza 10 moles de pirofosfato en 15 minutos a 37 °c bajo condiciones de ensayo estándar. La enzima purificada tiene una VMzx de 2800 unidades por miligramo de enzima.

a) Cuantas moles de sustrato se hidrolizan por segundo y por miligramo de enzima cuando la concentración de sustrato es mucho mayor que KM?

b) Cuantas moles de centro activo existen en un miligramo de enzima? Hay que suponer que cada subunidad tiene un solo centro activo.

c) Cuál es el número de recambio de la enzima?

3) La penicilina es hidrolizada y con ello inactivada por la penicilina (también conocida como - lactamasa), una enzima presente en algunas bacterias resistentes a antibióticos. La masa de esta enzima en Staphylococcus aureus es 29.6 Kd. La cantidad de penicilina hidrolizada en un minuto es una disolución 10 ml que contiene 10 –9 gr de penicilina purificada se midió como función de la concentración de penicilina. Supóngase que la concentración de penicilina no cambia apreciablemente durante el ensayo.

Penicilina M Cantidad hidrolizada (nanomoles)1 0.113 0.255 0.3410 0.4530 0.5850 0.61

a) Hágase la representación de 1/V frente 1/[S] a partir de los datos de la tabla. Parece obedecer la penicilina a la cinética de Michaelis – Menten? Si es así, cual es valor de KM?

b) Cual es valor de Vmax?c) Cual es el número de recambio de la penicilina bajo estas condiciones

experimentales? Hay que suponer un centro activo por molécula de enzima.

4) Suponer que dos sustratos A y B compiten por una enzima. Deducir una expresión que relacione la razón de las velocidades de utilización de A y B, VA/VB, con respecto a las concentraciones de estos sustratos y sus valores de K3 y KM.

5) La siguiente ecuación considérela como una reacción irreversible representada por el diagrama de energía libre

a) Usando las letras indicadas en el diagrama, relaciones cada una de las constantes de velocidad de la ecuación con los diferentes niveles de energía determinados en el gráfico.

6) Por procedimientos experimentales se obtuvieron los datos que aparecen en la siguiente tabla para una enzima en 10 mL de mezclas de reactivos. Use métodos numéricos para resolver las siguientes preguntas:

a) Cual es la Vmax para la concentración de la enzima?b) Cual es KM de la enzima?c) Demuestre si la reacción esta regina o no por la cinética Michaelis – Menten.d) Cuales son las velocidades iniciales para [S]= 1.0 x 10-6 M y [S]= 1.0 x 10-1

M?e) Calculé la concentración total del producto durante los primeros cinco

minutos en [S]= 2.0 x 10-3 M, puede hacer la misma calculación para [S]= 2.0 x 10-6 M?

f) Suponga que la concentración de la enzima para cada reacción se incrementa en un factor de 4. Cual sería el valor de KM? De Vmax?.