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A velocidade das rea.
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CIN
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A velocidade das reações enzimáticas varia com diversos fatores: pH temperatura concentração de substrato concentração de enzima inibidores
Slide 2CINÉTICA 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
Slide 3Estudo do efeito da concentração do substrato medida da velocidade da reação.
Slide 41913 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.
Slide 5podemos simplificar a reação: (eq. 1) Portanto: A velocidade de formação de produto é dependente de [ES].
Slide 6Como [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.
Slide 7No estado estacionário: Velocidade de formação de ES = Velocidade de decomposição de ES
Slide 8Para 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.
Slide 9desaparecimento 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.
Slide 10Substituindo an eq. 5 na eq. 4, teremos:
Slide 11Na 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 .
Slide 12Substituindo an eq. 7 em 6, temos: Que pode ser transformada em:
Slide 13Podemos 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!
Slide 14Como 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)
Slide 15Então an equação 10, pode ser representada por: V máx = k 3 [Et] (eq. 11) Equaçao de Michaelis-Menten
Slide 16Se 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!
Slide 17• 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]
Slide 18• 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
Slide 19Portanto, 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.
Slide 20An 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 ).
Slide 21O 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!!!!
Slide 22Efeito da Concentração de Enzima na Velocidade da Reação concentração de substrato seja alta aumento na concentração de enzima um aumento na velocidade de reação
Slide 23Quando fazemos o gráfico da velocidade da reação (V) em função da concentração de enzima, podemos observar uma relação straight: Como vimos:
Slide 24Ao 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]
