Transcript Equação de Michaelis-Menten
Universidade de São Paulo – USP Instituto de Ciências Biomédicas – ICBII Departamento de Parasitologia
Cinética Enzimática
Aluno: Marcell Crispim
Enzima • Geralmente possuem composição protéica.
• São catalisadores de reações.
• Alteram a velocidade da reação mas não o equilíbrio.
• Estão no centro dos processos bioquímicos.
• Sua deficiência ou excesso de atividade pode caracterizar uma doença.
• São importantes alvos terapêuticos contra microrganismos.
Enzima Caracterizar a enzima Definir parâmetros da sua atividade enzimática Cinética enzimática Comparação com outras enzimas Determinação do seu papel biológico
Cinética enzimática Baseia-se na determinação da velocidade da reação e como ela se modifica em resposta a mudanças nos parâmetros experimentais.
Cinética enzimática
Funções
• Medir a velocidade em que ocorre uma reação.
• Estudar a influência de alguns fatores nessa velocidade.
Temperatura pH Concentração de susbstrato Quantidade de enzima Ativadores ou inibidores
Cinética enzimática
Funções
• Otimizar a reação • Estabelecer critérios para o seu controle
Influência da [S]
Influência da [S] Estudo do efeito da concentração do substrato medida da velocidade da reação.
Influência da [S]
Michaelis - Menten 1913 Leonor Michaelis e Maul Menten Consideram que uma reação enzimática ocorre em dois passos:
RÁPIDA LENTA
onde
k1, k2, k3 e k4
são as constantes de velocidade de cada etapa.
Michaelis - Menten Podemos simplificar a reação: (eq. 1) Portanto: A velocidade de formação de produto é dependente de [ES].
Michaelis - Menten 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 tempo.
Michaelis - Menten No estado estacionário:
Velocidade de formação de ES = Velocidade de decomposição de ES
Michaelis - Menten Para simplificar a equação 4, foi definida uma constante,
K M
, conhecida como
Constante de Michaelis
: K M é a razão da soma das taxas de desaparecimento do complexo ES pela taxa de formação deste.
Michaelis - Menten
K M
(
k
2
k
3 )
k
1 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.
K M , assim, reflete uma habilidade da enzima a se ligar aos substratos e realizar a catálise.
Michaelis - Menten Substituindo a eq. 5 na eq. 4, teremos:
Michaelis - Menten Na reação, pode-se
assumir que o sítio da enzima pode estar ocupado ou livre
. Assim a enzima existe em duas formas: A forma livre
E
, e a forma ligada
ES
.
Michaelis - Menten Substituindo a eq. 7 em 6, temos: Que pode ser transformada em:
Michaelis - Menten Podemos substituir esta eq. 9 na da velocidade inicial da reação
Michaelis - Menten Em saturação de substrato [E] TOTAL = [ES] V máx = k 3 [E] TOTAL (eq. 11)
Michaelis - Menten Então a equação 10, pode ser representada por: V máx = k 3 [Et] (eq. 11)
Equação de Michaelis-Menten
Michaelis - Menten
V
max 2 [
V
max
S
] [
S K
]
m
1 2 [
S
]
K m
[
S
] [
S
]
K m
[
S
]
K m
2 [
S
] (
V
max ) Temos: de S máxima!
K M = [S].
Ou seja, K M corresponde à concentração necessária para se atingir a metade da velocidade
Michaelis - Menten
Michaelis - Menten A 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 = ax + b) em que a 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
).
Michaelis - Menten
Michaelis - Menten •
Efeito da Reação Concentração de Enzima na Velocidade da
• concentração de substrato seja alta aumento na concentração de enzima um aumento na velocidade de reação
Michaelis - Menten Quando fazemos o função da concentração de enzima, podemos observar uma relação linear: gráfico da velocidade da reação (V) em
Michaelis - Menten Ao se utilizar uma concentração maior de enzima, V MAX maior utilizando-se a mesma concentração de substrato será V max é maior em [E] maior, utilizando a mesma [S]