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Apuntes enzimas, Apuntes de Biología

Presentacion sobre enzimas

Tipo: Apuntes

2014/2015

Subido el 22/06/2015

educenar
educenar 🇪🇸

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Tema 15 INHIBICIÓN
ENZIMÁTICA I
1. Introducción
2. Inhibición reversible
2.1 Inhibición competitiva (inhibición
específica)
2.2 Inhibición no-competitiva
2.3 Inhibición incompetitiva o acompetitiva
2.4. Representación de Dixon
2.5 Inhibición por sustrato
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¡Descarga Apuntes enzimas y más Apuntes en PDF de Biología solo en Docsity!

Tema 15 INHIBICIÓN

ENZIMÁTICA I

1. Introducción

2. Inhibición reversible

2.1 Inhibición competitiva (inhibición

específica)

2.2 Inhibición no-competitiva

2.3 Inhibición incompetitiva o acompetitiva

2.4. Representación de Dixon

2.5 Inhibición por sustrato

Las sustancias que disminuyen la velocidad de reacción, química

o enzimática, se denominan inhibidores.

Los inhibidores se pueden dividir en tres grandes grupos :

Inhibidores reversibles ,

Inhibidores pseudorreversibles

Inhibidores irreversibles

1. Introducción

Desde el principio de la Enzimología se sabia de sustancias que

disminuían la velocidad de la reacción catalizada por los

catalizadores, “envenenando” o dificultando la actuación de

éstos.

2. INHIBICIÓN REVERSIBLE

Los inhibidores reversibles son sustancias que forman

complejos “dinámicos” o reversibles con la enzima (

interacciones de tipo débil) y que presentan propiedades

catalíticas diferentes a las de la enzima libre.

Cumplen las condiciones impuestas al Substrato para la

deducción de la ecuación cinética de M&M:

La concentración inicial de inhibidor [I

o

] >> [E

o

]

que para resolver la ecuación de velocidad en presencia de

inhibidor,

[EI] o [ESI] es despreciable frente a la de [I

o

].

Por lo tanto, en todo momento, [I] = [I

o

]

Por otra parte, la formación de los complejos EI o ESI es muy

rápida , de forma que se alcanza rápidamente el siguiente

equilibrio:

E + I <=====> EI

y podemos definir la constante de disociación del complejo

EI :

[E] [I]

K

i

Si la enzima, a concentraciones saturante de inhibidor, no

presenta actividad catalítica alguna (v = 0) se dice que la

inhibición es completa o total.

Sin embargo, frecuentemente nos referimos a este tipo de

inhibición como inhibición lineal , ya que la representación de

Km

ap

/Vmax

ap

o de 1/Vmax

ap

frente a [I] nos da una linea recta.

Con menor frecuencia está el caso en que el complejo EI sí

presenta cierta actividad catalítica residual (v  0) a

concentraciones saturantes de inhibidor.

Este tipo de inhibición se conoce como inhibición parcial , o

inhibición hiperbólica , ya que la curva resultante al representar

Km

ap

/Vmax

ap

o 1/Vmax

ap

frente a la [I], nos da una curva

hiperbólica.

  • Ambos tipos de inhibición, lineal e hiperbólica, pueden a su vez

subclasificarse de acuerdo con los parámetros cinéticos

aparentes de Michaelis-Menten que se vean afectados, si bien, en

lo que sigue, nos referiremos principalmente a la inhibición lineal.

  • La inhibición por inhibidores reversibles lineales ,

tradicionalmente, y de acuerdo con el mecanismo de reacción,

se suele clasificar en tres grupos :

**- Inhibición competitiva --> Inhibidores competitivos

  • Inhibición no-competitiva --> Inhibidores no-competitivos
  • Inhibición acompetitiva --> Inhibidores acompetitivos**

Km k

cat

E + S <====> ES

----------> E + P

EI -------->

I

K

ic

  • Así pues, la enzima total, Eo , puede estar como enzima libre, E ,

unida al sustrato formando el complejo-ES, ES o como enzima

unida al inhibidor formando el complejo-EI, (EI).

  • Y de acuerdo con la ecuación de conservación de masas

podemos escribir:

Pero solamente el complejo ES puede dar producto.

[E] [I]
K

ic

[EI]
[E] [I]
[EI] =
K

ic

Sustituyendo estos valores en la ec. de balance de masas,

tenemos:

Eo = E + ES + EI

[E] [S] [E] [I]

[Eo] = [E] + ------------ + ------------

Km K

ic

Valor de la Enzima libre

Km

S

Km

S

Ki

I

ES Eo

 

1

1

Km

S

Ki

I

E Eo

 

1

1

S

Ki

IKm

Km

S

V

Km

S

Km

S

Ki

I

vic kcatEo

 

 

 max

1

1

[E] [S]
[ES] =

Km

Vic=Kcat [ES]

S

Ki

I

Km

S

vic V

max

Ecuación representa el comportamiento cinético de un inhibidor

competitivo puro

  • Algunos inhibidores de este tipo suelen tener aplicaciones

medico-farmacéuticas.

¿Cuáles serán los mejores?

 aquellos que tengan un valor de Ki pequeño

  • En estos casos, además de interesante, es necesario

determinar el valor IC

50

o concentración de inhibidor que en unas

condiciones dadas produce una inhibición del 50%.

Cálculo del grado de inhibición,

i

Km

S

I Kic

I

i

Grado de inhibición es un valor entre 0-

Razón entre la velocidad en presencia de I y en ausencia.

a

V

Vic

a

ic

 

 1

a

Tarea

Calcúlalo

  • El análisis de la ec. anterior nos indica que el valor del grado

de inhibición, 

i

, depende:

i) de la concentración de inhibidor, [I];

ii) del valor de la K

ic

iii) de la concentración de sustrato, [S]

iv) de la constante de Michaelis, Km

  • A concentraciones altas de sustrato, [S], el valor de inhibición

puede ser no significativo.

  • Cuando 

i

= 0,5, es decir cuando hay una inhibición del 50% , el

valor de IC

50

viene dado por la ec. que hemos indicado

anteriormente.

Determinación gráfica de los parámetros cinéticos

en una inhibición competitiva

Podemos utilizar las mismas linealizaciones que para la ecuación

de Michaelis-Menten; por ejemplo:

  • 1/v

ic

vs 1/[S] --> Representación de Linenweaver-Burk

  • v

ic

vs v

ic

/[S] --> Representación de Eadie-Hoftee

  • [S]/v

ic

vs [S] --> Representación de Hanes

  • v

ic

vs [S] --> Representación directa o de Eisenthal-

Cornish

1/v

1/[S]

1/Vmax

- 1/Km

[I] = 0
[I] > 0

-1/Km

ap

Representación de

Linenweaver-Burk