LABORATORIO DE BIOQUIMICA FUNDAMENTAL

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INSTITUTO POLITÉCNICO
NACIONAL

ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

INGENIERÍA EN SISTEMAS AMBIENTALES

LABORATORIO DE BIOQUIMICA FUNDAMENTAL

DOCENTE:

M. en C. Claudia Galbani

Dra. Doris Neri Cortés

Q.F.I Roció del Carmen Guzmán Ibarra

Dr. Carlos Wong Baeza

PRÁCTICA

Cinética enzimática

Grupo 4AV1

EQUIPO

3.Alvarez Gonzalez Alejandra

11. Gallardo  Monroy Xochitl

INTRODUCCIÓN

La velocidad de reacción se ve afectada por cuatro variables, tal como son la temperatura, el pH, la concentración de sustrato y la presencia de inhibidores.

Incremento de la velocidad con la temperatura: En general, la velocidad de la reacción se incrementa con la temperatura hasta que un punto máximo es alcanzado (Temperatura óptima). Este incremento se debe a que aumenta el número de moléculas ricas en energía que pueden pasar la barrera energética de estado de transición, para formar a los productos.

Decremento de la velocidad con la temperatura: la elevación excesiva de la temperatura del medio que contiene a las enzimas, resulta en un decremento de la velocidad como resultado de la desnaturalización, es decir, la pérdida de la estructura tridimensional de las enzimas y con ello su función.

El aumento de actividad enzimática a temperaturas moderadas está asociado con un aumento en el número de colisiones efectivas entre la enzima y el sustrato, ya que la temperatura proporciona la energía de activación suficiente para que el sistema alcance el estado activado.

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Efecto del pH en la ionización del sitio activo: la concentración de H+ afecta la velocidad de la reacción en muchas formas. Primero el proceso catalítico usualmente requiere de que la enzima y el substrato tengan grupos químicos en una forma ionica particular para poder interactuar. Por ejemplo la actividad catalítica puede necesitar a un grupo amino, por ejemplo de una lisina en estado protonado (-NH3+) o no (-NH2+), el pH modifica este estado y por tanto a la velocidad de la reacción.

El pH óptimo varía para las diferentes enzimas: el pH al cual las enzimas adquieren su máxima actividad es diferente para cada una de ellas y depende de la secuencia de aminoácidos que las conforman, por supuesto, también está relacionado con el microambiente celular en el cual desarrollan su catálisis. Por ejemplo la pepsina que es una enzima digestiva que actúa en el estómago, posee un pH óptimo de alrededor de 2 unidades, por el contrario otras enzimas que actúan a pH neutro, se desnaturalizan a pH alcalino o ácido.

En las reacciones no catalizadas por enzimas la formación de producto depende linealmente de la concentración de sustrato añadido. Mientras que en las reacciones catalizadas por enzimas, generalmente se obtiene una dependencia hiperbólica de la velocidad respecto a la concentración de sustrato, distinguiéndose 3 partes distintas en la curva (Fig. 1). En la primera parte, a bajas concentraciones de sustrato, la velocidad es proporcional a la concentración de sustrato, de tal manera que si se duplica la concentración de sustrato, se duplica la velocidad (reacción de primer orden). La segunda parte de la curva, a concentraciones intermedias de sustrato, la velocidad se incrementa menos que en la primera parte con el incremento de la concentración, iniciando alrededor de la ½ de la Vmax. La última parte de la curva, a altas concentraciones de sustrato, la velocidad es independiente de la concentración de sustrato (reacción de orden cero), así la velocidad alcanzada es cercana a la máxima.

Los inhibidores enzimáticos son moléculas que se unen a enzimas y disminuyen su actividad. 

La unión de un inhibidor puede impedir la entrada del sustrato al sitio activo de la enzima y/u obstaculizar que la enzima  catalice su reacción correspondiente. La unión del inhibidor puede ser reversible o irreversible.

 Normalmente, los inhibidores irreversibles reaccionan con la enzima de forma covalente y modifican su estructura química a nivel de residuos esenciales de los aminoácidos necesarios para la actividad enzimática.

En cambio, los inhibidores reversibles se unen a la enzima de forma no covalente, dando lugar a diferentes tipos de inhibiciones, dependiendo de si el inhibidor se une a la enzima, al complejo o a ambos.

Tipos de inhibidores

Competitivos: Tienen una estructura similar a la del sustrato por lo cual pueden competir con el sustrato por unirse al sitio activo, pero una vez unidos, no pueden ser transformados por la enzima.  Este tipo de inhibición puede ser revertida aumentando la concentración del sustrato.

No competitivo: Estos inhibidores se unen solo a la enzima o al complejo enzima-sustrato en un sitio diferente al sitio activo.

Incompetitivos: Estos inhibidores se unen solo al complejo enzima-sustrato.

Objetivos

• Demostrar que las reacciones enzimáticas son afectadas por la temperatura.
• Calcular la energía de activación de la reacción catalizada por la invertasa.
• Determinar el efecto de la variación del pH  sobre la velocidad de la reacción catalizada por la invertasa.
• Determinar la constante de Michaelis-Menten.
• Determinar el tipo de inhibición producido por una sustancia (anilina) sobre la actividad de la invertasa.

RESULTADOS; EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA VELOCIDAD DE REACCIÓN

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