Cuál es la temperatura optima de la reacción de la enzima utilizada para generar los datos experimentales de la siguiente figura
Vo
T (°C)
Al observar la gráfica se estimaría que la temperatura optima en este caso estaría entre 52-53°C valor que corresponde con el máximo de actividad enzimática. Se designa como temperatura óptima y se define como la temperatura a la cual la actividad catalítica es máxima. Es decir, que a este valor sería donde la reacción ocurre a mayor velocidad considerando que al aumentar la temperatura del medio hay un aumento en la energía lo que permite que la energía de activación de una reacción sea más alcanzable.
En el tramo desde el inicio hasta la temperatura óptima los valores bajos de temperatura dificultan la reacción al hacer menos reactivos a los sustratos. En general, la velocidad de las reacciones catalizadas por enzimas se duplica por cada 10ºC de incremento de temperatura, hasta alcanzar un máximo de actividad. Cuando la temperatura es muy baja la actividad enzimática es mínima (aunque la enzima no sufre desnaturalización).
En el tramo desde la temperatura óptima hasta los 70°C se puede decir que las enzimas, al ser proteínas, sufren la desnaturalización por el calor (no por el frío). Se observa que al sobrepasar el intervalo óptimo tiene lugar una pérdida progresiva de la actividad catalítica. La desnaturalización provoca que la actividad enzimática decrezca rápidamente hasta anularse.
2 Las líneas de puntos de la figura, representan interacciones no covalentes entre el sustrato y los aminoácidos del sitio activo de una enzima.
a.) Identifique cada tipo de interacción no covalente. Elija entre puentes de hidrogeno, enlaces iónicos e interacciones hidrofóbicas.
El enlace del lado izquierdo es de tipo iónico se evidencia debido a que es una interacción entre un oxígeno con un electrón libre O- y un H3N con un nitrógeno carente de un electrón.
El enlace de la mitad, se trata de un enlace hidrofobico, pues nterviene una molecula de agua.
El enlace de la derecha, se trata de otro enlace ionico, se observa la union de la base H3N y el acido COOH.
b.) De el nombre de los posibles aminoácidos del sitio activo de una enzima.
Aminoácidos ácidos y básicos como:
ácidos: ácido aspartico, Ácido glutamico.
básicos: lisina, Arginina.
Siendo importante considerar que los aminoácidos que constituyen las enzimas unos desempeñan una función estructural mientras que oros facilitan la unión enzima-sustrato, siendo llamados de fijación y otros, los catalíticos, hacen posible la transformación del sustrato.
3. En un experimento realizado en un laboratorio de bioquímica, se encuentra que una solución de 10uM de la enzima acetilcolinesterasa, catalizo la ruptura de acetilcolina 0,5M en un tiempo de reacción de 1 min. Calcule el número de recambio de la acetilcolinesterasa en segundos. Se midio los valores de KM de dos sustratos: Acetil colina KM= 1 x 10-5 M y Butirilcolina KM= 2x10-4 M. Cuál de los dos sustratos tiene mayor afinidad por la enzima a partir de la estructura de cada uno. Explique
datos:
[ACETILCOLINA] = 10uM
Catálisis
[S] = 0,5M=0.0005mM =
T = 1minuto = 60 seg
Kcat?
V= K cat/ Km → Kcta = V * Km
Kcta= 0.0005mM/ 60seg * 0,010mM
Kcat = 8,3 * 10^- 9 s^-1
La Acetilcolina KM= 1 x 10-5 M tiene Mayor afinidad por el sustrato .
“Cuanto menor es Km mayor es la afinidad (predomina la forma ES)”
La acetilcolinesterasa (AChE) quizás sea una de las enzimas más rápidas que existen. Esta enzima hidroliza la acetilcolina para formar colina y acetato.
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