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División de Ciencias Biológicas y de la Salud
Ingeniería Bioquímica Industrial
Ingeniería Enzimática
Trimestre 2015-O
Iztapalapa, D.F. a 28 de octubre de 2015
1. En un experimento se midió la tasa inicial de una reacción enzimática, v, a varias concentraciones de
substrato [S]. La concentración de la enzima es 5 μM. Se graficó [S]/v versus [S] y se observó una
línea recta con la ordenada al origen b=60 min y la pendiente m=0.2 mM-1 min. ¿Cuál es el valor de
KM y el de Vmax para esta reacción enzimática? ¿Cuál es el valor de kcat para esta enzima?
Respuesta:
[S]/v
Se observa que se utilizó la ecuación de Hanes-Woolf
S   1 S   K M
v Vmax
Vmax
KM/Vmax
1/Vmax
Los datos del problema son:
m = 0.2 min mM-1
b = 60 min
-KM
1
Vmax 
 5  mM  min 1
0.2
K M  60  Vmax  60 min  5mM min 1  300  mM
Sabemos que Vmax = kcat [E]t, por lo tanto
Vmax 5  mM  min 1
k cat 

 1000  min 1
E t 0.005  mM
[S]
2. De los siguientes datos experimentales de una cinética de inhibición por sustrato:
[Sustrato]
Velocidad
µM/min
M
5
14.661
10
26.490
20
43.796
50
67.189
80
72.289
90
72.338
100
71.942
200
60.484
300
49.532
400
41.494
Calcule las constantes cinéticas Vmax, KS y KI
Respuesta:
Utilizando el método propuesto en el libro de Cornish-Bowden. El cuál consiste en invertir la ecuación
de inhibición por sustrato
1 KS 1
1
1
S 



v Vmax S  Vmax Vmax K I
y eliminar el término que involucra KI, quedando la gráfica:
1/v
1/Vmax
KS/Vmax
-KS
1/[S]
v
5
10
20
50
80
90
100
200
300
400
14.661
26.49
43.796
67.189
72.289
72.338
71.942
60.484
49.532
41.494
1/[S]
0.2
0.1
0.05
0.02
0.0125
1/v
0.06820817
0.03775009
0.02283314
0.01488339
0.01383336
0.08
0.07
y = 0.2933x + 0.0091
R² = 0.9987
0.06
0.05
1/v
[S]
0.04
0.03
0.02
0.01
0
0
0.05
0.1
0.15
1/[S]
Por lo tanto:
1
1

 110.34  μM min 1
b 0.0091
K S  m  Vmax  0.2933 *110.34  32.37μM
Vmax 
KI se obtiene de la ecuación: S max  K S K I
2
2
S max

90μM 
KI 

 250.27μM
KS
32.37μM
0.2
0.25
3. En un experimento se midió la tasa inicial de una reacción enzimática, v, a varias
concentraciones de substrato [S]. La concentración de la enzima es 8 µM. Se graficó 1/v versus
1/[S] y se observó una línea recta con una ordenada al origen de 0.02 mM-1 min y la pendiente es
6 min. ¿Cuál es el valor de KM y el de Vmax para esta reacción enzimática? ¿Cuál es el valor de
kcat para esta enzima? ¿Determine el coeficiente de especificidad? 20 M de un inhibidor, I, es
adicionado y se observó una ordenada al origen de 0.025 mM-1 min y la pendiente es 6 min.
¿Qué tipo de inhibición se observó? ¿Cuál es el valor de Ki para el inhibidor con esta enzima?
Respuesta:
Se observa que se utilizó la ecuación de Lineweaver-Burk
1 KM 1
1
1/Vmax


v Vmax S  Vmax
Los datos del problema son:
m = 6 min
b = 0.02 min mM-1
1/v
-KM
1/[S]
1
 50  mM  min 1
0.02
 6 min  50  mM  min 1  300  mM
Vmax 
K M  6  Vmax
Sabemos que Vmax = kcat [E]t, por lo tanto
k cat 
Vmax 50  mM  min 1

 6250  min 1
E t
0.008  mM
k cat 6250  min 1


 20.83  mM 1 min 1
KM
300  mM
En presencia de una concentración de inhibidor [I] = 20 M
Los datos del problema son:
m = 0.025 min mM-1
b = 6 min
1
 40  mM  min 1
0.025
 6  Vmax  6 min  40  mM  min -1  240  mM
app
Vmax

K Mapp
KM/Vmax
Comparando los parámetros cinéticos:
app
Vmax Vmax
K M  K Mapp
Por lo tanto: Hay Inhibición Acompetitiva
app
Vmax

Vmax

I  
1 

 K Ii 
Despejando KI
KI 
I 
Vmax
1
app
Vmax

20  μM
 80  μM
50
1
40
ó
KM
K Mapp 

I  
1 

 KI 
Despejando Ki
KI 
I 
KM
1
K Mapp

20  μM
 80  μM
300
1
240
4. Calcula la concentración de un inhibidor no-competitivo que produce 85 % de inhibición de una
reacción catalizada enzimáticamente si su constante de inhibición (KI) es 17.6x10-4 M.
Respuesta:
Para un inhibidor no-competitivo el grado de inhibición está dado por:
i% 
100I 
K I  I 
Despejando [I]
I  
KI
 100 

 1
 i%

17.6 x10 4 M

 0.01M
 100 
 1

 85
