Enzimas Módulo 1. 3 : Cinética Enzimática

Question 1

[Definición] ¿Qué es la velocidad inicial (Vo) en cinética enzimática?

Answer 1

• Velocidad de formación de producto al inicio de la reacción
• Se mide antes de que el sustrato se consuma significativamente
• Depende de [S], [E] y condiciones del medio

Question 2

[Definición] ¿Qué es la Km (constante de Michaelis-Menten)?

Answer 2

• Concentración de sustrato que da 1/2 Vmax
• Indica afinidad de la enzima por su sustrato
• Km baja = alta afinidad

Question 3

[Ecuación] ¿Qué describe la ecuación de Michaelis-Menten?

Answer 3

• Vo = (Vmax·[S]) / (Km + [S])
• Modelo para enzimas de cinética simple
• Asume formación de complejo ES

Question 4

[Parámetro] ¿Qué representa la Vmax?

Answer 4

• Velocidad máxima de reacción
• Se alcanza cuando [S] satura completamente la enzima, balance de velocidades (k3 = k4)
• Proporcional a la concentración enzimática

Question 5

[Gráfico] ¿Qué muestra la gráfica de Lineweaver-Burk?

Answer 5

• Representación doble recíproca
• Linealiza la ecuación de Michaelis-Menten
• Útil para determinar Km y Vmax (x,0 = Vmax) (0,y = Km)
• Útil para comparar eficiencia de enzimas para reacción (Glucoquinasa vs Hexoquinasa) mas inclinado = menos eficiente

Question 6

[Condiciones] ¿Qué factores afectan la actividad enzimática?

Answer 6

• pH (óptimo específico para cada enzima)
• Temperatura (generalmente máx. a 37–40°C)
• Concentración de sustrato

Question 7

[Inhibición] ¿Qué es una inhibición competitiva?

Answer 7

• Inhibidor compite con el sustrato por el sitio activo
• Aumenta Km, no afecta Vmax
• Reversible si se incrementa [S]

Question 8

[Inhibición] ¿Qué es una inhibición no competitiva?

Answer 8

• Inhibidor se une a otro sitio (no al sitio activo)
• Disminuye Vmax, Km no se modifica
• No se revierte aumentando [S]

Question 9

[Inhibición] ¿Qué es una inhibición acompetitiva?

Answer 9

• Inhibidor se une solo al complejo ES
• Disminuye Km y Vmax
• Se da en enzimas multisustrato

Question 10

[Comparación] ¿Cómo se distinguen los tipos de inhibición en Lineweaver-Burk?

Answer 10

• Competitiva: mismo 1/Vmax, intersección en eje Y
• No competitiva: mismo -1/Km, intersección en eje X
• Acompetitiva: líneas paralelas

Question 11

[Farmacología] ¿Qué fármaco es un inhibidor competitivo clásico?

Answer 11

• Estatinas inhiben la HMG-CoA reductasa
• Compiten con HMG-CoA por el sitio activo
• Reducen síntesis de colesterol

Question 12

[Concepto] ¿Qué es la eficiencia catalítica (Kcat/Km)?

Answer 12

• Indica cuán eficientemente una enzima convierte sustrato en producto
• Alto valor: enzima muy eficaz
• Depende de la cinética y la afinidad

Question 13

[Definición] ¿Qué es el Kcat (número de recambio)?

Answer 13

• Número de moléculas de sustrato convertidas por enzima por segundo
• A velocidades saturadas
• Kcat = Vmax / [E] total

Question 14

[Ejemplo clínico] ¿Qué importancia tiene la Km enzimática en el transporte de glucosa?

Answer 14

• GLUT2 (Km alta/baja afinidad): sensor hepático
• GLUT1/3 (Km baja/alta afinidad): eficiente a bajas [glucosa]
• Influye en captación según tejido

Question 15

[Aplicación] ¿Qué enzimas funcionan cerca de su Vmax fisiológica?

Answer 15

• Enzimas reguladoras (marcapaso) suelen estar lejos de Vmax
• Enzimas constitutivas o irreversibles operan cerca de Vmax
• Ej: hexocinasa

Question 16

[Regulación] ¿Qué efecto tiene un inhibidor irreversible?

Answer 16

• Se une covalentemente o destruye el sitio activo
• Inactivación permanente
• Ej: penicilina sobre transpeptidasa bacteriana

Question 17

[Modelo] ¿Qué suposiciones hace el modelo de Michaelis-Menten?

Answer 17

• Formación rápida del complejo ES
• Estado estacionario del ES
• [S] ≫ [E]

Question 18

[Cinética] ¿Cómo se relacionan las constantes k₁, k₂ y k₃ con Km?

Answer 18

• Km = (k₂ + k₃) / k₁
• k₁: formación ES
• k₂: disociación ES
• k₃: conversión a producto (kcat)

Question 19

[Cinética] ¿Qué representa el kcat en una enzima?

Answer 19

• Número de recambio o velocidad máxima por enzima
• kcat = Vmax / [E]
• Equivale a k₃ en Michaelis-Menten

Question 20

[Condiciones] ¿Qué efecto tiene el calor excesivo sobre una enzima?

Answer 20

• Puede causar desnaturalización irreversible
• Pierde estructura terciaria y actividad
• Cada enzima tiene temperatura óptima

Question 21

[Condiciones] ¿Qué enzimas tienen diferente pH óptimo?

Answer 21

• Pepsina: óptimo pH 2 (estómago)
• Glucosa-6-fosfatasa: pH ~7 (hígado)
• El pH altera la ionización del sitio activo

Question 22

[Aplicación clínica] ¿Cómo se estudian experimentalmente Km y Vmax?

Answer 22

• Medición Vo a distintas [S]
• Gráficas Michaelis-Menten o Lineweaver-Burk
• Software clínico estima parámetros (ej: NO sintasa)

Question 23

[Cinética] ¿Qué significa el estado estacionario en Michaelis-Menten?

Answer 23

• [ES] se mantiene constante durante fase inicial
• Producción = consumo de ES
• Permite aplicar la ecuación de M-M

Question 24

[Modelo] ¿Cuál es la importancia de usar modelos matemáticos en cinética?

Answer 24

• Permite predecir velocidad bajo diferentes condiciones
• Linealizaciones facilitan análisis gráfico
• Se aplica a farmacología y diagnóstico