Biochimica - Cinetica delle reazioni enzimatiche

CINETICA DELLE REAZIONI ENZIMATICHE

Il cambiamento nella velocità di reazione in funzione della variazione nella concentrazione del reagente è una delle misure principali dell'analisi cinetica. Curva di saturazione del substrato per una reazione enzimatica (A) A bassa [S], v è proporzionale a [S] (reazione di primo ordine) Ad alta [S], v diviene indipendente da [S] e si avvicina ad un limite massimo. Il valore Vmax di v a questo limite è indicato come Km. La reazione enzimatica obbedisce ora ad una cinetica di ordine zero, cioè la velocità è indipendente dalla [reagente] e dipende direttamente dall'enzima. Quando v non aumenta anche se [S] aumenta, il sistema è saturato dal substrato. Teoria generale di azione degli enzimi proposta da Michaelis e Menten: l'enzima ed il suo substrato si associano reversibilmente per formare un complesso ES. Il prodotto si forma in un secondo stadio quando si rompe per dare ES E+P lo stadio precoce.della reazione è mostrato in scala maggiore K + K1 2E + S ⇌ ES ⇌ E+P K - 2- 1 L'equazione di Michaelis-Menten è: v = (Smax * [S]) / (K + [S]) dove: - Smax è la velocità massima della reazione - K è la costante di Michaelis-Menten - [S] è la concentrazione del substrato - v è la velocità della reazione La velocità di una reazione enzimatica in qualsiasi istante è determinata dal rapporto fra due costanti, Km e Vmax, e la concentrazione del substrato in quell'istante. Il valore di Km è definito come la concentrazione di substrato che dà una velocità pari alla metà della velocità massima: quando [S] = Km, v = Vmax/2. Il valore di Km è anche una misura dell'affinità dell'enzima per il suo substrato: se un enzima ha un piccolo valore di Km, significa che raggiunge la massima efficienza catalitica a basse concentrazioni di substrato (bassa Km = alta affinità).

affinità )La Commissione Internazionale sugli Enzimi definisce l’Unità Internazionale dila quantità che catalizza la formazione di una micromole diEnzima comeprodotto in un minuto.

Il numero di turnover di un enzima, Kcat, è una misura della sua massima attivitàcatalitica.

Kcat = numero di molecole di substrato convertite in prodotto per molecola dienzima per unità di tempo quando l’enzima è saturato con il substrato

L’equazione di Michaelis-Menten descrive unacurva chiamata iperbole rettangolarev

v = Smax / (K + [S])

A causa della forma iperbolica del grafico di v in funzione di [S]la determinazione precisa del valore di Vmax non è possibile.