Acción competitiva de las enzimas

INFORME Nº3

CINETICA ENZIMATICA

INTRODUCCION

Los enzimas son macromoléculas, específicamente proteínas, que tienen la propiedad de catalizarlas reacciones bioquímicas. Pero las condiciones en las cuales se realice dicha catálisis afectarán la eficiencia de la reacción por lo tanto estas se deben de controlar en todo momento. Por ejemplo son muy importantes los factores como la concentración del enzima, la temperatura y el pH. Por ejemplo si la temperatura es muy elevada, el enzima se desnaturaliza y queda inactiva; si la temperatura es muy baja, el enzima no se desnaturaliza, pero igual queda inactiva. Mientras que valores de pH extremos pueden desnaturalizar a los enzimas. Los enzimas, también se caracterizan por tener un alto grados de especificidad, es decir sólo actúan para un solo tipo de sustrato. Esto puede deberse a la relación estereoquímica entre el sustrato y el enzima, así como también al tipo de grupos funcionales que del sustrato. Por ejemplo la ureasa contenida en la harina de soya sólo actúa sobre la urea descomponiéndola en amoniaco y dióxido de carbono. Pero este enzima no actúa sobre la tio urea o acetamida a pesar de tener una estructura muy parecida.

MARCO TEORICO

CINETICAENZIMATICA

Cinética enzimática. La   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. Las   enzimas   son   proteínas   (macromoléculas)   con   la   capacidad   de   manipular   otras moléculas, denominadas sustratos. Un sustrato es capaz de unirse al centro catalítico dela enzima que lo reconozca y transformarse en un producto a lo largo de una serie de pasos   denominados   mecanismo   enzimático.   Algunas   enzimas   pueden   unir   varios sustratos diferentes y/o liberar diversos productos, como es el caso de las proteasas al romper una proteína en dos polipéptidos. En otros casos, se produce la unión simultánea de dos sustratos, como en el caso de la ADN polimerasa, que es capaz de incorporar un nucleótido (sustrato 1) a una hebra de ADN (sustrato 2). Aunque todos estos mecanismos suelen seguir una compleja serie de pasos, también suelen presentar una etapa limitante que determina la velocidad final de toda la reacción. Esta etapa limitante puede consistir en una reacción química o en un cambio conformacional de la enzima o del sustrato.

Fundamentos

 La reacción catalizada por una enzima utiliza la misma cantidad de sustrato y genera la misma cantidad de producto que una reacción no catalizada. Al igual que ocurre en otros tipos de catálisis, las enzimas no alteran en absoluto el equilibrio de la reacción entre sustrato y producto. Sin embargo, 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.

Las dos propiedades cinéticas más importantes de una enzima son: el tiempo que tarda en saturarse con un sustrato en particular y la máxima velocidad de reacción que pueda alcanzar.   El   conocimiento   de   estas   propiedades   hace   posible   hipotetizar   acerca   del comportamiento de una enzima en el ambiente celular y predecir cómo responderá frente a un cambio de esas condiciones.

La velocidad de la reacción va aumentando a medida que aumenta la concentración de sustrato hasta que la enzima se  satura.

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FACTORES FÍSICO Y QUÍMICOS QUE PUEDEN MODIFICAR LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA

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. 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

Concentración salina: al   igual   que   en   los   casos   anteriormente   mencionados,   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.

α-Amilasa: Las α-amilasas son metal o enzimas de calcio, completamente a funcionales en ausencia de   calcio.  Actúan a lo largo   de cualquier punto de   la   cadena   de   los   carbohidratos, descomponiéndolos  en   malto triosa  y   maltosa  desde   la   amilosa  o  maltosa,   glucosa   y dextrina desde la amilo pectina. Dado que puede actuar en cualquier punto de la cadena es más rápida que la β-amilasa. En los animales es una enzima digestiva mayor y su pH óptimo está entre 6.7 y 7.0.En   fisiología   humana   tanto   la   procedente   de   la   saliva   como   la   pancreática   son   α-Amilasas. Puede encontrarse en algunas plantas, hongos y bacterias.[pic 2]

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CINETICA ENZIMÁTICA

Cinética mide la eficiencia de catálisis de una enzima en una reacción metabólica.

Objetivo:

Conocer ciertos factores que influyen en la eficiencia de catálisis de una enzima en una reacción biológica como: la concentración de enzima del medio, la temperatura del medio y el pH del medio.

Preparación de la muestra del problema

En un beaker agregar 20Ml de agua destilada y enjuagar bucal en 2 minutos.

Preparación del almidón

En un beaker calentar  agua destilada con 0.3% de cloruro de sodio.

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