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OBJETIVOS
Después de estudiar este capítulo, el lector debería:
Describir el alcance y los objetivos del análisis cinético de enzimas.
Indicar si ΔG, el cambio total en energía libre para una reacción, depende del mecanismo de la reacción.
Identificar si ΔG es una función de las velocidades de las reacciones.
Explicar la relación entre Keq, las concentraciones de sustratos y productos en equilibrio y la proporción de las constantes de velocidad k1/k−1.
Resumir cómo la concentración de iones de hidrógeno, de enzima y de sustrato afecta la velocidad de una reacción catalizada por enzimas.
Utilizar la teoría de las colisiones para explicar cómo la temperatura repercute en la velocidad de una reacción química.
Definir las condiciones de velocidad inicial y explicar la ventaja que se obtiene al medir la velocidad de una reacción catalizada por enzimas en estas condiciones.
Detallar la aplicación de formas lineales de la ecuación de Michaelis-Menten para estimar Km y Vmáx.
Dar una razón por la cual se usa una forma lineal de la ecuación de Hill para evaluar cómo la unión al sustrato influye en el comportamiento cinético de ciertas enzimas multiméricas.
Contrastar los efectos de una concentración creciente de sustrato sobre la cinética de la inhibición competitiva y no competitiva simple.
Especificar cómo los sustratos se agregan y los productos salen de una enzima que sigue un mecanismo de ping-pong.
Exponer la manera en que los sustratos se agregan y los productos salen de una enzima que sigue un mecanismo de equilibrio rápido.
Proporcionar ejemplos de la utilidad de la cinética enzimática para determinar el modo de acción de los fármacos.
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IMPORTANCIA BIOMÉDICA
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Se requiere un conjunto completo y equilibrado de actividades enzimáticas para mantener la homeostasis. La cinética enzimática, la medición cuantitativa de las tasas de reacciones catalizadas por enzimas y el estudio sistemático de los factores que afectan estas tasas, constituye una herramienta central para el análisis, diagnóstico y tratamiento de los desequilibrios enzimáticos que subyacen a numerosas enfermedades humanas. Por ejemplo, el análisis cinético puede revelar el número y el orden de los pasos individuales mediante los cuales las enzimas transforman los sustratos en productos y, junto con la mutagénesis dirigida al sitio, tales análisis cinéticos son capaces de identificar detalles del mecanismo catalítico de una enzima determinada. En la sangre, la aparición o el aumento de los niveles de ciertas enzimas sirven como indicadores clínicos de afecciones como infartos de miocardio, cáncer de próstata y daños en el hígado. La participación de las enzimas en casi todos los procesos fisiológicos las convierte en los objetivos de elección para los fármacos que curan o alivian las patologías humanas. La cinética enzimática aplicada representa el instrumento principal a través del cual los científicos detectan y caracterizan los agentes terapéuticos que inhiben de manera selectiva las tasas de procesos específicos catalizados por enzimas. ...