Download Ejercicios

DEPARTAMENTO DE BIOQUIMICA Y BIOLOGIA MOLECULAR
PROBLEMAS DE ENZIMAS
2º Farmacia.
Curso 2009/2010
1.- Responder si las siguientes cuestiones son verdaderas o falsas. Explicar porqué
a) La velocidad inicial de una reacción catalizada enzimáticamente, es independiente de la concentración de
sustrato.
b) A niveles de saturación de sustrato, la velocidad de una reacción catalizada enzimáticamente es proporcional
a la concentración de enzima.
c) La constante de Michaelis, Km, es igual a la concentración de sustrato para la cual v0=1/2Vmax.
d) La Km de una enzima varía con la concentración de enzima.
e) La velocidad de una reacción catalizada por una enzima en presencia de una concentración de sustrato
limitante de la velocidad decrece con el tiempo.
f) Adicionando suficiente cantidad de sustrato se puede obtener la Vmax. en presencia de un inhibidor no
competitivo.
g) La Km puede alterarse por la presencia de metabolitos estructuralmente relacionados con el S.
2.- Para estudiar la dependencia de la v frente a [S] de una reacción catalizada enzimáticamente, una cantidad
constante de enzima se adiciona a una serie de medios de reacción de 10 ml de volumen conteniendo diferente
[S]. Las velocidades iniciales de reacción se han determinado midiendo el número de moles de producto
formado por minuto, obteniéndose los siguientes resultados:
5 x 10-4
5 x 10-5
5 x 10-6
5 x 10-7
[S](moles/litro) 5 x 10-2 5 x 10-3
v0(µmoles/min.)
0,25
0,25
0,25
0,20
0,071
0,0096
Empleese el cálculo numérico para responder a las siguientes cuestiones:
a) ¿Cuál es la Vmax. para esta [E]?.
b) ¿Cuál es la Km de ésta enzima?.
c) Demostrar si ésta reacción sigue o no la cinética de Michaelis-Menten.
d) ¿Cuales serán las velocidades iniciales a [S]=1x10-6 M y a [S]=1x10-1 M?.
e) Calcular la cantidad total de producto formado durante los primeros cinco minutos para [S]=2x10-3 M. ¿Se
podría hacer lo mismo para [S]=2x10-6 M?.
f) Suponiendo que la [E] se incrementase en cada medio de reacción multiplicando por un factor 4. ¿Cuál sería el
valor de Km y de la Vmax.? ¿Cuál sería la velocidad inicial para [S]=5x10-6 M?.
3.- La cinética de una enzima viene medida como función de la [S] en ausencia y presencia del inhibidor a una
[I]=10-4 M. A partir de los siguientes resultados:
[S]x10-5 M
0,3
0,5
1
3
9
v0 (µmoles/min.) sin I 10,4
14,5
22,5
33,8
40,5
v0 (µmoles/min.) con I 2,1
2,9
4,5
6,8
8,1
a) Representar v0 frente a [S] y 1/Vmax. frente a 1/[S].
b) Calcular Vmax. y Km en ausencia y presencia de inhibidor.
c) ¿Qué tipo de inhibición es esta?.
d) Calcular la KI.
4.- La enzima aspartato transcarbamilasa cataliza la primera reacción propia de la síntesis de pirimidinas. En
un estudio de ésta enzima, utilizando aspartato como sustrato, en presencia de CTP 0,5 M y en ausencia del
mismo, se obtuvieron los siguientes datos:
Aspartato (mM)
1
2
3
4
5
7
9
10
12
15
16 17
V0 sin CTP (u.a.)
0,45
0,8
1,7
2,9
3,4
4,3
5,1
5,3
5,6
5,8
5,8
5,8
V0 con CTP 0,5 M
0,2
0,4
0,7
1
1,4
2,4
3,7
4,2
4,8
5,5
5,6
5,6
a) Sin utilizar ninguna representación gráfica, estímese el valor de K0,5.
b) Utilizando la ecuación de Michaelis-Menten, calcular V0 para una [S]=3 mM. ¿Existe alguna
discrepancia entre éstos datos y los experimentales?. Justificarlo.
c) ¿Qué efecto tiene el CTP sobre la actividad enzimática?.
Universidad de Alcalá
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular
Bioquímica. 2º de Farmacia. Curso 2009/010
EJERCICIOS DE ENZIMAS
1.- Completar las siguientes frases:
a) La región de una molécula de enzima con la cual debe interaccionar el sustrato se llama -----------------b) La especie química de vida corta que se forma después de que enzima y sustrato interaccionen se llama
---------------------c) Debido a su estructura, un inhibidor -------------------------------- se une al centro activo de una enzima.
d) Un inhibidor que no altera la KM de una enzima es un inhibidor de tipo --------------e) A mayor valor de KM, --------------------- es la afinidad de una enzima por su sustrato.
2.- Explicar cuál será la ocupación del centro activo de una enzima en las siguientes situaciones:
a) En presencia de sustrato a una concentración muy inferior a la KM del enzima.
b) En presencia de sustrato a una concentración 100 veces superior a la KM.
c) En presencia de un inhibidor competitivo a una concentración de sustrato muy inferior a la KM
d) En presencia de un inhibidor no competitivo a una concentración de sustrato muy inferior a la KM.
3.- Los moduladores de los enzimas alostéricos pueden ser inhibidores o estimuladores. ¿Qué efecto tiene
(aumenta o disminuye) cada clase de moduladores sobre el valor de K0,5, Vmáx y cooperatividad?.
Modulador
K0,5
Vmáx
Cooperatividad
Estimulante
Inhibidor
4.- Indicar si las siguientes afirmaciones son ciertas o no. Justificar la respuesta.
a) En una ruta metabólica en la que participan diferentes enzimas, el producto final puede controlar la ruta
mediante retroalimentación PORQUE en estos sistemas el producto final siempre es un análogo
estructural del sustrato inicial.
b) En la regulación enzimática mediante modificación covalente pueden participar quinasas, fosfatasas,
adenilaciones y mutilaciones.
5.- Decir si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones sobre las isoenzimas:
a) Son enzimas idénticas que que catalizan la misma reacción química y presentan la misma secuencia de
aminoácidos.
b) Son enzimas que catalizan la misma reacción química y suelen mostrar diferentes parámetros cinéticos
(i.e. diferentes valores de KM), o propiedades de regulación diferentes.
c) La existencia de las isoenzimas permite el ajuste del metabolismo para satisfacer las necesidades
particulares de un determinado tejido o etapa del desarrollo.