A velocidade das rea.


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A velocidade das reações enzimáticas varia com diversos fatores: pH temperatura concentração de substrato concentração de enzima inibidores

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CINÉTICA ENZIMÁTICA Efeito da concentração de substrato na velocidade da reação [S] varia no decorrer da reação [S] V aumenta quase linearmente com os aumentos da [S]. Será alcançado um ponto acima do qual ocorrem apenas aumentos insignificantes em V. (V máx [S]) Velocidade (V) Concentração de substrato

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Estudo do efeito da concentração do substrato medida da velocidade da reação.

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1913 Leonor Michaelis e Maul Menten consideram que uma reação enzimática ocorre em dois passos: LENTA onde k1, k2, k3 e k4 são as constantes de velocidade de cada etapa.

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podemos simplificar a reação: (eq. 1) Portanto: A velocidade de formação de produto é dependente de [ES].

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Como [ES] não é facilmente medida, precisamos descobrir uma expressão alternativa para [ES]. Excesso de substrato ESTADO ESTACIONÁRIO [ES] permanece praticamente constante durante todo o beat. V reflete o estado estacionário.

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No estado estacionário: Velocidade de formação de ES = Velocidade de decomposição de ES

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Para simplificar an equação 4, foi definida uma constante, K M , conhecida como Constante de Michaelis : Note que K M é a razão da soma das taxas de desaparecimento do complexo ES pela taxa de formação deste.

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desaparecimento formação quando K M é pequeno, k 1 é relativamente grande e a barreira de energia livre para a formação do complexo é pequena, portanto a ligação do substrato à enzima será specialty e an enzima irá catalisar a reação com baixas concentrações. K M , assim, reflete uma habilidade da enzima a se ligar aos substratos e realizar a catálise.

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Substituindo an eq. 5 na eq. 4, teremos:

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Na reação, pode-se assumir que o sítio da enzima pode estar ocupado ou livre . Assim an enzima existe em duas formas: A forma livre E , e a forma ligada ES .

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Substituindo an eq. 7 em 6, temos: Que pode ser transformada em:

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Podemos substituir esta eq. 9 na da velocidade inicial da reação Em que situação teremos V= k 3 [E] TOTAL ? Quando a concentração de substrato for MUITO MAIOR que Km!

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Como a velocidade máxima todas as enzimas estão na forma de complexo ES [E] TOTAL = [ES] a velocidade da reação não pode ser mais rápida do que quando todas as moléculas de enzimas estão na forma de complexo ES. Portanto, enquanto houver E livre, pode-se aumentar a [S] até chegar em um ponto em que tudo estará como [ES], que é a velocidade máxima V MAX . V máx = k 3 [E] TOTAL (eq. 11)

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Então an equação 10, pode ser representada por: V máx = k 3 [Et] (eq. 11) Equaçao de Michaelis-Menten

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Se a velocidade de reação for igual à metade da velocidade máxima, ou seja, V 0 =V máx/2, como fica an equação 12? Temos: K M = [S]. Ou seja, K M corresponde à concentração de S necessária para se atingir a metade da velocidade máxima!

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• Como será a velocidade da reação quando a concentração de substrato estiver muito baixa ([S]<<<Km)? •Se [S]<<<Km, o termo [S] no denominador da eq. 12 torna-se insignificante e pode ser simplificada para: V varia linearmente com [S]

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• E quando a concentração de substrato estiver muito alta ([S]>> Km) ? • Se [S] >>>> K M , o termo K M no denominador da eq. 12 torna-se insignificante, e pode ser simplificada para Sendo consistente com o patamar observado em [S] grandes

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Portanto, esta equação nos diz que: [S] = KM quando a velocidade da reação é a metade da velocidade máxima. Quando K M é grande a [S] deve ser maior para atingir a máxima velocidade de catálise. K M pequeno exige menos S para atingir a V MAX e portanto é mais eficiente.

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An equação de Michaelis-Menten pode ser representada na forma inversa (eq. 13) que representa uma equação do tipo y =ax+ b: Essa é uma equação de reta (y = hatchet + b) em que an inclinação (a) é igual a K M/V máx e o intercepto (b) é igual a 1/V máx , Essa é a forma mais comum de se determinar os parâmetros cinéticos ( K M e V máx ).

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O gráfico dos duplos recíprocos determinação precisa de K M e V máx já que na extrapolação dos dados experimentais, chegamos an uma situação em que 1/V= 1/V máx quando 1/[S] = 0; ou seja, quando a concentração de substrato for muito alta!!!!

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Efeito da Concentração de Enzima na Velocidade da Reação concentração de substrato seja alta aumento na concentração de enzima um aumento na velocidade de reação

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Quando fazemos o gráfico da velocidade da reação (V) em função da concentração de enzima, podemos observar uma relação straight: Como vimos:

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Ao se utilizar uma concentração maior de enzima, V MAX será maior utilizando-se a mesma concentração de substrato V max é maior em [E] maior, utilizando a mesma [S]

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