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Apostila sobre cinética enzimática
Tipologia: Notas de estudo
1 / 22
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Não perca as partes importantes!
E
+
S
ES
E +
P
k
2 k
1
k
3 k
4
Etapa 1
Etapa 2
Formação do produto (P) a partir
do complexo ES, com recuperação da formalivre da enzima (E)
Ligação de um substrato (S) a
uma enzima (E), formando um complexointermediário (ES)
Porém, no estado inicial, podemos simplificar a reação:
E
+
S
ES
E +
P
k
2 k
1
k
3
Você saberia dizer por que não ocorre a reação 4 (k
4
Qual seria a velocidade de reação neste caso?
A reação 4 (k
) não ocorre nessa situação porque a quantidade de 4
P é ainda muito pequena para estabelecer o equilíbrio.
E
+
S
ES
E +
P
k
2 k
1
k
3
V
0
= k
3
[ES]
A velocidade inicial de reação neste caso é dada por:
Como estão duas reações acopladas (o produto da primeria é
substrato da segunda), na maioria das vezes, estas reações ocorrem forado equilíbrio mesmo na Etapa 1 apesar das duas reações (de constantesk
1
e
k
estarem
acontecendo.
Por
isso,
definimos
o
ESTACIONÁRIO (a seguir).
E
+
S
ES
E +
P
k
2 k
1
k
3
No caso descrito,
o intermediário é o complexo ES, e no estado estacionário temos:
1
2
3
2
3
1
A equação 3 pode ser re-arranjada em:
2
3
1
Antes de substituirmos
Km
na eq. 4, tente responder:
Km
(eq. 5), SEM FAZER SUBSTITUIÇÕES
POR CONCENTRAÇÕES, qual o seu significado? • O que vai significar um valor alto de Km? E um valor baixo de Km?
Substituindo a eq. 5 na eq. 4, teremos:
2
3
1
2
3
1
Como
toda
a
enzima
que
estiver
na
solução
de
reação
TOTAL
corresponde à soma das espécies E (enzimas livres) e ES (enzimas nocomplexo com substrato),
TOTAL
ou
TOTAL
(eq. 7)
Substituindo a eq. 7 em 6, temos:
TOTAL
(eq. 9)
0
3
TOTAL
(eq.
TOTAL
(eq. 8)
Em que situação teremos V
0
= k
3
TOTAL
Podemos substituir esta equação na da velocidade inicial da reaçãoé V
0
= k
3
Que pode ser transformada em ...
Agora você percebeu que Vo = k
3
TOTAL
quando a concentração de
substrato for MUITO MAIOR que Km!
Pense, novamente, em como responder a questão, considerando Km (queé constante) igual a 1; veja como fica a relação da eq 11 se tivermos [S]igual a: 1
(eq.
0
= Vmáx/2, como fica a equação 12?
0
(eq. 12)
Quando todas as enzimas estão na forma de complexo ES, atingimos avelocidade máxima de reação, ou seja, se [E]
TOTAL
= [ES], então a
equação 10, pode ser representada por:^ • Como será a velocidade da reação quando a concentração de substratoestiver muito baixa ([S]<<<Km)?^ • E quando a concentração de substrato estiver muito alta ([S]>> Km)?
Este gráfico mostra como varia a velocidade inicial de uma reaçãocom o aumento da concentração de substrato:
0
1
2
3
4
5
2,001,751,501,251,000,750,500,250,
Vmáx/
Vmáx Km
moles/min)μ Vo (
[S] (x 10
Ou seja, Vmáx e Km podem ser calculados quando V
0
é medida em
função de várias concentrações de substrato.
pode ser representada na forma inversa (eq. 13) que representa umaequação do tipo y = ax + b:
0
A eq. 12:
máx
(eq. 13)
-0,
0,
0,
1,
1,
2,
2,
3,
1/Vo
1/[S]
0,
0,
1,
1,
2,
2,
3,
1/Vo
1/[S]
máx
inclinação = Km/Vmáx
-1Km
0,
