Factores que modifican la actividad enzimática

Inhibición reversible

• Competitiva

Inhibición irreversible

Tema 9 Parámetros que influyen en la velocidad de reacción enzimática

Efecto del pH y la Tª

• No competitiva

Inhibidores

Factores que modifican la actividad enzimática

La presencia de inhibidores

La velocidad de una reacción catalizada por una enzima depende de:

La concentración de moléculas de sustrato

(Ecuación de Michaelis-Menten)

La temperatura

El pH

Cantidad de enzima

La V0 es proporcional a la concentración de enzima, al menos en un

determinado rango de concentraciones.

Efecto de la temperatura

Temperatura (ºC)

Activid

ad e

nzim

ática

Existe un intervalo en el cual son estables.

Las enzimas poseen una temperatura óptima a la cual la enzima presenta

máxima eficiencia catalítica.

Efecto del pH

pH óptimo de actuación, a valores superiores o inferiores la velocidad disminuye.

El pH del medio afecta:

Conformación (estructura espacial) de la enzima

Catálisis

Unión al sustrato

pH

Activid

ad e

nzim

ática Pepsina

Quimotripsina

Inhibición enzimática

Inhibidores: pequeña moléculas químicas o iones que interfieren con las

reacciones ralentizándolas o deteniéndolas

Importantes para el estudio de:

Mecanismo de acción enzimática

Especificidad de sustrato

Naturaleza del centro activo

Identificación residuos fundamentales para la catálisis

Utilidad

Determinación rutas metabólicas

Medicina. Antibióticos

Inhibición enzimática

Hay dos tipos de inhibidores enzimáticos:

Reversibles: Unión no covalente de un inhibidor a la enzima

Irreversibles: Unión covalente del inhibidor al enzima

Competitiva

No competitiva

Acompetitiva

Elementos naturales, tóxinas específicas, venenos, iones, fármacos

Inhibición reversible competitiva

Unión del inhibidor al centro activo del enzima, compite con el sustrato

SustratoInhibidor

competitivo

Enzima Enzima

Sin inhibidor

[sustrato]

Velo

cid

ad

Ki =[ E ] [ I ]

[ EI ]

Kmap = a Km

Inhibición reversible competitiva

Kmap = a Km

a = 1 +[ I ]

Ki

Kmap = Km1 +

[ I ]

Ki

( )

Sustrato

Enzima Enzima

Inhibidor

competitivo

Aumento

[ I ]

(sin inhibidor)

Pendiente = Aumenta Km

= Vmáx

Inhibición reversible competitiva

Etilenglicol Ac. Oxálico

Metanol Formaldehído

Etanol AcetaldehídoAlcohol DH

La intoxicación con etilenglicol o metanol se trata con etanol

Sustrato

Enzima Enzima

Inhibidor

competitivo

Inhibición reversible competitiva

Metotrexato

Tetrahidrofolato

Inhibe síntesis de DNA

Compite por la dihidrofolato reductasa

Compiten con el p-amino-benzoico,

necesario para la síntesis de DNA

de bacterias.

Agentes antibacterianos: Sulfamidas

Quimioterapéuticos: metrotrexato

Estatinas

Inhiben HMG-CoA reductasa,

enzima limitante síntesis de

colesterol.

Inhibición reversible no competitiva

Unión del inhibidor a un sitio distinto del centro activo, no compite con el sustrato

Enzima

Inhibidor no

competitivo

SustratoSustrato

Enzima

Sin inhibidor

[sustrato]

Velo

cid

ad

Inhibición reversible no competitiva

Sustrato

Enzima

Inhibidor no

competitivo

Enzima

Sustrato

Disminuye Vmáx

= Km

Kmap = Km

a = 1 +[ I ]

Ki

Vmáxap =

1 +[ I ]

Ki

( )Vmáx

Inhibición reversible no competitiva

Tipranavir(inhibidor de la Proteasa)

PETT2(Inhibidor de la Trascriptasa Inversa)

Inhibición irreversible

Reaccionan con un grupo químico de la enzima, modificándola

covalentemente.

Sus efectos dependen del tiempo de actuación del inhibidor.

Hg2+, Pb2+ , CN-, As

Bloquean unión al sustrato

Inhiben actividad

Por lo general son altamente tóxicos. Casi todos los inhibidores

enzimáticos irreversibles son sustancias tóxicas (naturales o sintéticas).

Penicilina inhibe la síntesis de la pared bacteriana

Aspirina inhibe la síntesis de PG

Gases nerviosos: diisopropil fluorofosfato (DIFP), inhiben neurotransmisores

Inhibición irreversible

Fármacos antitumorales que actúan como análogos de la citidina

Inhibidores irreversibles del metabolismo del DNA