Cinetica Enzimatica

Estrategias cataliticas y cinetica enzimatica

ACTIVIDAD ENZIMÁTICA

La acción de las enzimas es absolutamente necesaria para los sistemas vivos, ya que las reacciones

sin catalizar tienden a ser lentas y las posibilidades que tiene una molécula de cambiar en un

ambiente estable como es el medio biológico, son muy bajas, de ahí que las enzimas proporcionen el medio adecuado para contrarrestar la lentitud en la realización del cambio.

Las reacciones sean catalizadas o no, dependen para su desarrollo de las leyes

termodinámicas. El principal parámetro que desde el punto de vista termodinámico, permite deducir si una reacción se desarrolla o no de forma espontánea, es el cambio en la energía libre de Gibbs, (ΔG) deducido de la segunda ley de la termodinámica (una reacción es espontánea si la entropía global del universo aumenta), que mide la capacidad de un sistema para desarrollar trabajo. Para que se realice la transformación de una molécula, que denominamos sustrato (S), en otra que denominamos producto (P), el cambio de energía libre de Gibbs ha de ser negativo, lo que implica que la energía libre del producto ha de ser menor que la del sustrato.

Esquemáticamente, el desarrollo de una reacción enzimática sencilla consistiría en: E + S  ES  E + P

En una reacción química la conversión de sustrato en producto requiere una situación energética intermedia que se denomina estado de transición, donde el nivel de energía es superior al del sustrato o del producto. La diferencia entre el nivel de energía basal y la correspondiente al estado de transición se denomina energía de activación y cuanto más alta sea menor será la velocidad de reacción. La presencia del catalizador provoca una disminución en la energía de activación requerida, y de esta forma aumenta la velocidad con que se desarrolla la misma.

Un detalle importante a la hora de analizar la actividad enzimática, es que en las reacciones catalizadas enzimáticamente, se incrementa la velocidad de la reacción; pero lo que no se modifica es el equilibrio de la misma, que sigue las leyes termodinámicas independientemente de la presencia o ausencia del catalizador.

La forma que tiene la enzima de realizar su actividad catalítica será en primer lugar unirse con el sustrato, y en segundo lugar facilitar la modificación del mismo para su cambio a producto.

CINÉTICA ENZIMÁTICA

El estudio de la actividad enzimática implica el análisis de la velocidad d actuación de la enzima, lo cual se conoce con el nombre de cinética enzimática.

La velocidad de catálisis de una enzima podría determinarse bien como

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