cinética enzimática enzimas, Ejercicios de Biología

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MATERIAL DIDÁCTICO

Agricultura y Alimentación

Fernanda Ruiz-Larrea

Myriam Zarazaga

Carmen Torres

CINÉTICA ENZIMÁTICA

PRÁCTICA

UNIVERSIDAD DE LA RIOJA

Servicio de Publicaciones

ÍNDICE

• INTRODUCCIÓN......................................................................................
• ENZPACK 3 DE BIOSOFT - derivadas Opción A. Cinética básica de Michaelis-Menten. Gráficas lineales
  • Opción B. Errores experimentales.....................................................
  • Opción C. Efecto de inhibidores reversibles
  • Opción D. Inhibición por el sustrato
  • Opción E. Gráfica lineal directa.........................................................
    • experimentales.................................................................. Opción F. Cálculo de parámetros cinéticos a partir de resultados
  • Problemas resueltos con Enzpack
• MICROSOFT EXCEL PARA WINDOWS
• APÉNDICE: GRÁFICAS DE EJERCICIOS.................................................
• LECTURAS RECOMENDADAS.................................................................

ENZPACK 3 DE BIOSOFT

OPCIÓN A

CINÉTICA BÁSICA DE MICHAELIS-MENTEN. GRÁFICAS LINEALES DERIVADAS

Entra en el programa Enzpack 3 y elige la opción A del programa para realizar los siguientes ejercicios.

Ejercicio 1

1.1. Representa las siguientes curvas de Michaelis-Menten:

Tabla A

1.2. Contesta:

¿Cuál de las 5 enzimas llega más fácilmente a la saturación?

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¿Cuál de las 5 enzimas es más rápida a concentraciones saturantes?

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1.3. Calcula los valores de v cuando [S]=10 mM para cada una de las cinco enzimas, utilizando para ello la opción F del programa y la función F6. Completa los valores de v en la Tabla A2.

Curva nº (^) (mM)Km (μmol/seg)Vmax

1 2 3 4 5

Ejercicio 3

Representa las tres curvas siguientes con la opción A del programa:

Tabla A

A partir de las gráficas lineales que obtendrás con el programa, con- testa las preguntas siguientes y completa la tabla A5.

3.1. ¿Dónde saldrán las rectas correspondiente a las curvas 2 y 3 respec- to a la recta 1, en la gráfica de Lineweaver-Burk? ¿Por qué?

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3.2. ¿Dónde saldrán las rectas correspondiente a las curvas 2 y 3 respec- to a la recta 1, en la gráfica de Hanes-Woolf? ¿Por qué?

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3.3. ¿Dónde saldrán las rectas correspondiente a las curvas 2 y 3 respec- to a la recta 1, en la gráfica de Eadie-Hofstee? ¿Por qué?

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F E R N A N D A R U I Z - L A R R E A - M Y R I A M Z A R A Z A G A - C A R M E N T O R R E S

Curva nº (^) (mM)Km (μmol/seg)Vmax

1 2 3

3.4. Completa la tabla:

Tabla A

3.5. Compara los valores numéricos que has obtenido, con los valores algebraicos que dedujiste en el ejercicio 2.

Ejercicio 4

Repite los ejercicios 1 y 3 con los siguientes valores:

Tabla A

4.1. Intenta predecir cuáles serán las principales diferencias entre las grá- ficas de este ejercicio y las que obtuviste en los anteriores ejercicios.

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C I N É T I C A E N Z I M Á T I C A P R Á C T I C A

Curva nº 1 Lineweaver-Burk ordenada en el origen abscisa en el origen Hanes-Woolf ordenada en el origen abscisa en el origen Eadie-Hofstee ordenada en el origen abscisa en el origen

2 3

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Curva nº (^) (mM)Km (μmol/seg)Vmax

1 2 3 4

4.7. Comenta los resultados que has obtenido en el apartado 4.4 y en el 4.5.

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A partir de las gráficas lineales que obtendrás con el programa, con- testa las preguntas siguientes y completa la tabla A8:

4.8. ¿Dónde saldrán las rectas correspondiente a las curvas 2 y 3 respec- to a la recta 1, en la gráfica de Lineweaver-Burk? ¿Por qué?

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4.9. ¿Dónde saldrán las rectas correspondiente a las curvas 2 y 3 respec- to a la recta 1, en la gráfica de Hanes-Woolf? ¿Por qué?

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4.10. ¿Dónde saldrán las rectas correspondiente a las curvas 2 y 3 res- pecto a la recta 1, en la gráfica de Eadie-Hofstee? ¿Por qué?

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4.11. Completa la tabla:

Tabla A

C I N É T I C A E N Z I M Á T I C A P R Á C T I C A

Curva nº 1 Lineweaver-Burk ordenada en el origen abscisa en el origen Hanes-Woolf ordenada en el origen abscisa en el origen Eadie-Hofstee ordenada en el origen abscisa en el origen

2 3

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4

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4.12. Compara los valores numéricos que has obtenido, con los valores algebraicos que dedujiste en el ejercicio 2.

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F E R N A N D A R U I Z - L A R R E A - M Y R I A M Z A R A Z A G A - C A R M E N T O R R E S

5.5. Compara la distribución de los puntos en la gráfica de Hanes-Woolf con la distribución en la de Lineweaver-Burk.

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5.6. ¿Qué llama la atención en la gráfica de Eadie-Hofstee?

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5.7. Observando las tres gráficas primarias, ¿dónde es mayor el error, a baja [S] o a alta [S]?

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5.8. ¿En cuál de las tres gráficas es mayor el error?

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La gráfica de Lineweaver-Burk presenta el problema de que a bajas concentraciones de sustrato, incluso errores muy pequeños (+5%) en la medida de v, conllevan un error enorme en la magnitud 1/v.

En la gráfica de Hanes-Woolf los errores de [S]/v apenas son influenciados por la variación de [S]. Además como la distribución a lo largo de la gráfica de los puntos expe- rimentales es muy homogénea, la desviación de un punto a concentraciones bajas, no afecta tanto al ajuste de la recta como en el caso de la gráfica de Lineweaver-Burk.

En la gráfica de Eadie-Hofstee, al ser v un factor en ambos ejes, un error en la medi- da de v desplaza el punto representado en la gráfica en las dos direcciones perpendicu- lares de los ejes. Debemos tener en cuenta que la regresión lineal asume que se comete error sólo en la medida de uno de los dos parámetros (x o y).

5.9. Repite el ejercicio con los porcentajes de error: 10% y 15%.

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F E R N A N D A R U I Z - L A R R E A - M Y R I A M Z A R A Z A G A - C A R M E N T O R R E S

OPCIÓN C

EFECTO DE INHIBIDORES REVERSIBLES

A. VARIACIÓN DE [S] A [I] CONSTANTE

Entra en la opción C del programa y presiona la tecla A. Haz los ejer- cicios 6 al 10 y completa las tres tablas C1, C2 y C3 para caracterizar los distintos tipos de inhibiciones que se pueden dar.

Tabla C

C I N É T I C A E N Z I M Á T I C A P R Á C T I C A

¿Líneas paralelas o convergentes? Lineweaver-Burk Competitiva Mixta (no competitiva) Ki/Kies=

Ki/Kies<

Ki/Kies>

Incompetitiva

Si convergen ¿dónde?

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.................................................................................

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.................................................................................

................................................................................. Hanes-Woolf Competitiva Mixta (no competitiva) Ki/Kies=

Ki/Kies<

Ki/Kies>

Incompetitiva Eadie-Hofstee Competitiva Mixta (no competitiva) Ki/Kies=

Ki/Kies<

Ki/Kies>

Incompetitiva

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