PARCIAL LAB 2
Practica 4
PRE-laboratorio
1. Enzimas
Proteína soluble que favorece y regula las reacciones químicas en los seres vivos. Actúan formando
complejos intermedios con las sustancias que reaccionan (sustratos) para luego convertirlas en un
producto determinado. Son altamente específicas por sus sustratos y tienen la capacidad de regular
su velocidad en respuesta a las concentraciones de sustrato y la presencia de inhibidores,
activadores, reguladores alostéricos, etc.
El sustrato se une al enzima a través de numerosas interacciones débiles como son: puentes de
hidrógeno, electrostáticas, hidrófobas, etc., en un lugar específico, el centro activo. Este centro es
una pequeña porción del enzima, constituido por una serie de aminoácidos que interaccionan con el
sustrato.
2. Propiedades de la enzima
Son los catalizadores de las reacciones químicas de los sistemas biológicos.
Tienen gran poder catalítico, porque son capaces de regular la velocidad de una reacción, que
desempeñan dentro del cuerpo y solo puede ser alterado por ciertos factores específicos.
Poseen un elevado grado de especificidad de S.
Funcionan en soluciones acuosas en condiciones suaves de pH y temperatura.
La mayoría de las enzimas son proteínas.
3. Características de las enzimas
Especificidad de sustrato. El sustrato (S) es la molécula sobre la que el enzima ejerce su
acción catalítica.
Especificidad de acción. Cada reacción está catalizada por un enzima específico
La acción enzimática se caracteriza por la formación de un complejo que en estado de
transición.
, Diferente localización: algunas se localizan en el citosol, otras en las membranas
plasmáticas, otras en ciertos organelos, aunque también hay enzimas que se pueden localizar
en diferentes estructuras.
Diferentes condiciones óptimas: suelen ser activas en determinado rango de condiciones
de temperatura y pH, con un óptimo donde su velocidad de reacción es máxima.
Su estructura varía de acuerdo a la secuencia de aminoácidos y Mínimos cambios
pueden alterar su activación: esto puede significar la reducción de la actividad de una
enzima o incluso la pérdida total de su actividad.
Algunos agentes conducen a su activación: Algunos compuestos pueden unirse a la
enzima, no en el sitio activo, sino en otra posición, y motivar un cambio conformacional que
derive en su activación. A estos se los llama activadores o efectores alostéricos
Clasificación de las Enzimas
1. Oxido-reductasas Si una molécula se reduce, tiene que haber otra
( Reacciones de oxido- que se oxide
reducción).
2. Transferasas grupos aldehídos
(Transferencia de grupos grupos acilos
funcionales) grupos glucósidos
grupos fosfatos (Kinasas)
3. Hidrolasas Transforman polímeros en monómeros.
(Reacciones por hidrolisis) Actúan sobre:
enlace ester
enlace glucosídico
enlace peptídico
enlace C-N
4. Liasas Entre C y C
(Reacciones a la adición a los Entre C y O
dobles enlaces) Entre C y N
5. Isomerasas Una molécula es transformada en otra que posee
(Reacciones de isomerización) los mismos átomos, pero dispuestos de forma
distinta.
6. Ligasas Entre C y O
(Formación de enlaces, con Entre C y S
consumo/aporte de ATP) Entre C y N
Entre C y C
4. Ley de Lamber-Beer y sus aplicaciones
La ley de Beer-Lambert es una regla que define la relación entre
las características de una sustancia y la cantidad de luz
absorbida por una sustancia cuando le atraviesa un haz de luz.
La ley explica que hay una relación exponencial entre la
transmisión de luz a través de una sustancia y la concentración
de la sustancia, así como también entre la transmisión y la
longitud del cuerpo que la luz atraviesa.
,Aplicaciones.
-Si una especie química presenta color, es candidato ejemplar para ser analizada por técnicas
colorimétricas, y permite determinar la concentración de los analitos en función de las absorbancias
-Permite construir las curvas de calibración, con las cuales se determina la concentración de la
especie de interés.
-Se usa ampliamente para analizar proteínas, ya que varios aminoácidos presentan absorciones
importantes en la región ultravioleta del espectro electromagnético.
5. Ecuación De Michaelis-Menten
El primer modelo matemático
que explicó de manera general
la cinética de las enzimas no
alostéricas, donde la velocidad
de la reacción se incrementa
hiperbólicamente conforme
aumenta la concentración de
sustrato, este modelo postula la
idea central de que la enzima y
el sustrato libres establecen un
equilibrio rápido con el
complejo enzima-sustrato; en
un segundo paso más lento,
este complejo se rompe
liberando el producto y
regenerando la enzima libre.
La ecuación de Michaelis-
Menten explica la relación entre
la velocidad de la reacción
catalizada por una enzima y la
concentración de sustrato a
través de los dos parámetros de
la ecuación, Vmax y Km,
describiendo el cambio sufrido en
la velocidad de una reacción
catalizada por una enzima al
variar la concentración del
sustrato
• Para una concentración baja de
sustrato, la velocidad de la
reacción es directamente
proporcional a la concentración
del sustrato (relación lineal), la
cinética es de primer orden.
• Para una concentración alta de sustrato, la velocidad de la reacción se hace prácticamente
constante e independiente de la concentración de sustrato, la cinética se considera de orden cero.
, • Para concentraciones de sustrato intermedias la velocidad del proceso deja de ser lineal, y a esta
zona se la denomina de cinética mixta.
6. Energía de Activación
La energía de activación es el aporte que se
necesita para dar inicio a la reacción, incluso
aquellas reacciones exotérmicas (que liberan
energía) requieren de esa chispa inicial, cuyo
“gasto” será compensado conforme progresa la
reacción, se llama energía de activación
La fuente de energía de activación normalmente
es el calor, el cual es absorbido del entorno.
Esta energía térmica acelera el movimiento de
las moléculas de reactivo. La energía de
activación de una reacción química se relaciona
estrechamente con su velocidad.
Específicamente, mientras mayor sea la energía
de activación, más lenta será la reacción
química. Esto se debe a que las moléculas solo
pueden completar la reacción una vez que han
alcanzado la cima de la barrera de la energía
de activación. Mientras más alta es la barrera,
menos moléculas tendrán energía suficiente
para superarla en cualquier momento dado.
Las enzimas realizan la tarea fundamental de
disminuir la energía de activación, es decir la
cantidad de energía que se debe agregar a
una reacción para que esta comience, sin
afectar los reactivos o los productos.
Simplemente disminuyendo la energía
del estado de transición, un estado inestable
por el que deben pasar los reactivos para
convertirse en productos.
7. Saturación de la enzima
Si la concentración de S es alta, puede saturar todas las
moléculas de la E, entonces la velocidad de la reacción
alcanza su máximo y la adición de más S no aumenta
más la velocidad de la reacción, si no, que se mantiene
constante.
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.
Practica 4
PRE-laboratorio
1. Enzimas
Proteína soluble que favorece y regula las reacciones químicas en los seres vivos. Actúan formando
complejos intermedios con las sustancias que reaccionan (sustratos) para luego convertirlas en un
producto determinado. Son altamente específicas por sus sustratos y tienen la capacidad de regular
su velocidad en respuesta a las concentraciones de sustrato y la presencia de inhibidores,
activadores, reguladores alostéricos, etc.
El sustrato se une al enzima a través de numerosas interacciones débiles como son: puentes de
hidrógeno, electrostáticas, hidrófobas, etc., en un lugar específico, el centro activo. Este centro es
una pequeña porción del enzima, constituido por una serie de aminoácidos que interaccionan con el
sustrato.
2. Propiedades de la enzima
Son los catalizadores de las reacciones químicas de los sistemas biológicos.
Tienen gran poder catalítico, porque son capaces de regular la velocidad de una reacción, que
desempeñan dentro del cuerpo y solo puede ser alterado por ciertos factores específicos.
Poseen un elevado grado de especificidad de S.
Funcionan en soluciones acuosas en condiciones suaves de pH y temperatura.
La mayoría de las enzimas son proteínas.
3. Características de las enzimas
Especificidad de sustrato. El sustrato (S) es la molécula sobre la que el enzima ejerce su
acción catalítica.
Especificidad de acción. Cada reacción está catalizada por un enzima específico
La acción enzimática se caracteriza por la formación de un complejo que en estado de
transición.
, Diferente localización: algunas se localizan en el citosol, otras en las membranas
plasmáticas, otras en ciertos organelos, aunque también hay enzimas que se pueden localizar
en diferentes estructuras.
Diferentes condiciones óptimas: suelen ser activas en determinado rango de condiciones
de temperatura y pH, con un óptimo donde su velocidad de reacción es máxima.
Su estructura varía de acuerdo a la secuencia de aminoácidos y Mínimos cambios
pueden alterar su activación: esto puede significar la reducción de la actividad de una
enzima o incluso la pérdida total de su actividad.
Algunos agentes conducen a su activación: Algunos compuestos pueden unirse a la
enzima, no en el sitio activo, sino en otra posición, y motivar un cambio conformacional que
derive en su activación. A estos se los llama activadores o efectores alostéricos
Clasificación de las Enzimas
1. Oxido-reductasas Si una molécula se reduce, tiene que haber otra
( Reacciones de oxido- que se oxide
reducción).
2. Transferasas grupos aldehídos
(Transferencia de grupos grupos acilos
funcionales) grupos glucósidos
grupos fosfatos (Kinasas)
3. Hidrolasas Transforman polímeros en monómeros.
(Reacciones por hidrolisis) Actúan sobre:
enlace ester
enlace glucosídico
enlace peptídico
enlace C-N
4. Liasas Entre C y C
(Reacciones a la adición a los Entre C y O
dobles enlaces) Entre C y N
5. Isomerasas Una molécula es transformada en otra que posee
(Reacciones de isomerización) los mismos átomos, pero dispuestos de forma
distinta.
6. Ligasas Entre C y O
(Formación de enlaces, con Entre C y S
consumo/aporte de ATP) Entre C y N
Entre C y C
4. Ley de Lamber-Beer y sus aplicaciones
La ley de Beer-Lambert es una regla que define la relación entre
las características de una sustancia y la cantidad de luz
absorbida por una sustancia cuando le atraviesa un haz de luz.
La ley explica que hay una relación exponencial entre la
transmisión de luz a través de una sustancia y la concentración
de la sustancia, así como también entre la transmisión y la
longitud del cuerpo que la luz atraviesa.
,Aplicaciones.
-Si una especie química presenta color, es candidato ejemplar para ser analizada por técnicas
colorimétricas, y permite determinar la concentración de los analitos en función de las absorbancias
-Permite construir las curvas de calibración, con las cuales se determina la concentración de la
especie de interés.
-Se usa ampliamente para analizar proteínas, ya que varios aminoácidos presentan absorciones
importantes en la región ultravioleta del espectro electromagnético.
5. Ecuación De Michaelis-Menten
El primer modelo matemático
que explicó de manera general
la cinética de las enzimas no
alostéricas, donde la velocidad
de la reacción se incrementa
hiperbólicamente conforme
aumenta la concentración de
sustrato, este modelo postula la
idea central de que la enzima y
el sustrato libres establecen un
equilibrio rápido con el
complejo enzima-sustrato; en
un segundo paso más lento,
este complejo se rompe
liberando el producto y
regenerando la enzima libre.
La ecuación de Michaelis-
Menten explica la relación entre
la velocidad de la reacción
catalizada por una enzima y la
concentración de sustrato a
través de los dos parámetros de
la ecuación, Vmax y Km,
describiendo el cambio sufrido en
la velocidad de una reacción
catalizada por una enzima al
variar la concentración del
sustrato
• Para una concentración baja de
sustrato, la velocidad de la
reacción es directamente
proporcional a la concentración
del sustrato (relación lineal), la
cinética es de primer orden.
• Para una concentración alta de sustrato, la velocidad de la reacción se hace prácticamente
constante e independiente de la concentración de sustrato, la cinética se considera de orden cero.
, • Para concentraciones de sustrato intermedias la velocidad del proceso deja de ser lineal, y a esta
zona se la denomina de cinética mixta.
6. Energía de Activación
La energía de activación es el aporte que se
necesita para dar inicio a la reacción, incluso
aquellas reacciones exotérmicas (que liberan
energía) requieren de esa chispa inicial, cuyo
“gasto” será compensado conforme progresa la
reacción, se llama energía de activación
La fuente de energía de activación normalmente
es el calor, el cual es absorbido del entorno.
Esta energía térmica acelera el movimiento de
las moléculas de reactivo. La energía de
activación de una reacción química se relaciona
estrechamente con su velocidad.
Específicamente, mientras mayor sea la energía
de activación, más lenta será la reacción
química. Esto se debe a que las moléculas solo
pueden completar la reacción una vez que han
alcanzado la cima de la barrera de la energía
de activación. Mientras más alta es la barrera,
menos moléculas tendrán energía suficiente
para superarla en cualquier momento dado.
Las enzimas realizan la tarea fundamental de
disminuir la energía de activación, es decir la
cantidad de energía que se debe agregar a
una reacción para que esta comience, sin
afectar los reactivos o los productos.
Simplemente disminuyendo la energía
del estado de transición, un estado inestable
por el que deben pasar los reactivos para
convertirse en productos.
7. Saturación de la enzima
Si la concentración de S es alta, puede saturar todas las
moléculas de la E, entonces la velocidad de la reacción
alcanza su máximo y la adición de más S no aumenta
más la velocidad de la reacción, si no, que se mantiene
constante.
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.
