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OBJETIVOS
Después de estudiar este capítulo, usted debe ser capaz de:
Describir el alcance y los propósitos generales del estudio de la cinética enzimática.
Indicar si ΔG, el cambio general de energía libre para una reacción, depende del mecanismo de reacción.
Indicar si ΔG es una función de las tasas de reacciones.
Explicar la relación entre Keq, concentraciones de sustratos y productos en equilibrio, y la proporción de las constantes de tasa k1/k–1.
Esbozar cómo la temperatura y la concentración de iones hidrógeno, enzima y sustrato afectan la tasa de una reacción catalizada por enzima.
Utilizar la teoría de la colisión para explicar cómo la temperatura afecta la tasa de una reacción química.
Definir las condiciones de tasa iniciales y explicar la ventaja que se obtiene por medir la velocidad de una reacción catalizada por enzima en estas condiciones.
Describir la aplicación de formas lineales de la ecuación de Michaelis-Menten para estimar la Km y la Vmáx.
Dar una razón por la cual se usa una forma lineal de la ecuación de Hill para evaluar cómo la unión a sustrato influye sobre la conducta cinética de ciertas enzimas multiméricas.
Contrastar los efectos de una concentración creciente de sustrato sobre la cinética de inhibición competitiva y no competitiva simple.
Describir cómo los sustratos se suman a, y los productos parten de, una enzima que sigue un mecanismo de “ping-pong”.
Dar ejemplos de la utilidad de la cinética enzimática para averiguar el modo de acción de fármacos.
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A fin de mantener la homeostasis se requiere un conjunto completo y equilibrado de actividades de enzimas. La cinética enzimática, la medición cuantitativa de las tasas de reacciones catalizadas por enzima, y el estudio sistemático de factores que afectan estas tasas, constituye una herramienta fundamental para el análisis, diagnóstico y tratamiento de los desequilibrios enzimáticos que subyacen muchas enfermedades humanas. Por ejemplo, el análisis de la cinética puede revelar el número y el orden de los pasos individuales mediante los cuales las enzimas transforman sustratos en productos, y conjuntamente con mutagénesis dirigida hacia sitio, los análisis cinéticos pueden revelar detalles del mecanismo catalítico de una enzima dada. La aparición de enzimas particulares en la sangre, o un aumento repentino de las concentraciones de las mismas, sirve como un indicador clínico para enfermedades como infarto de miocardio, cáncer de próstata y daño hepático. La participación de las enzimas en casi todos los procesos fisiológicos hace de ellas los mejores blancos para fármacos que curan enfermedad humana o la aminoran. La cinética enzimática aplicada representa la principal herramienta mediante la cual los científicos identifican y caracterizan agentes terapéuticos que inhiben de manera selectiva las tasas de procesos catalizados por enzima específicos. De este modo, la cinética enzimática desempeña un papel fundamental y crucial en el descubrimiento de fármacos, en la farmacodinámica comparativa, y en la elucidación del ...