Esame di Biochimica (parte 2)

Cinetica Enzimatica

L'effetto saturante del substrato è una proprietà caratteristica dei catalizzatori enzimatici ed è responsabile dell'appiattimento della curva.

Stato stazionario

[ES] rimane costante nel tempo.

Michaelis e Menten: dimostrazione

E + S ⇌_k1 ES →_k2 E + P

V₀ = k₂ [ES]

Si introduce il termine E_T che è la [E] totale.

• E_T = E + ES
• E = E_T - ES

[S] >> [E_T] allora S legato a enzima è trascurabile.

Velocità di formazione di ES: k₁ [E] [S]

• = k₁ ([E_T] - [ES]) [S]

Velocità di demolizione di ES = k_-1 [ES] + k₂ [ES]

Si fa l'assunzione dello stato stazionario, in cui [ES] è costante. Quindi la v_f di formazione e demolizione sono uguali.

K₁[E_T][ES][S] = K_-1[ES][S] + K₂[ES]

K₁[E_T][S] - K₁[ES][S] = (K_-1 + K₂)[ES]

K₁[E_T][S] - K₁[ES][S] + (K_-1 + K₂)[ES]

[E_S] = ^{K₁ [E_T][S]}/_{K1[S] + K-1 + K2}

Semplifico ancora

[ES] = ^[E_T][S]/_{[S] + K-1 + K2}

dove il termine K_-1 + K₂ = K_M, da cui:

[ES] = ^[E_T][S]/_{[S] + KM}

adesso posso usare [ES] nell’ eq. della V₀:

V₀ = ^K₂[E_T][S]/_{[S] + KM}

e dato che K₂[E_T] = V_max si ha:

V₀ = ^V_max[S]/_{[S] + KM}

Nota bene: la relazione ottenuta è di tipo IPERBOLICO.

Per superare questo tipo di inibizione la si può superare facilmente aumentando la [S]

_1/V0

_1/Vmax

^1/αk_M

φ=αK_M/V_max

b) Incompetitiva = l' inibitore si lega a un sito diverso da quello del S, e si lega solo al complesso ES.

L' eq. di M e H diventa:

V₀ = V_max [S] / k_M + α' [S]

dove α' = 1 + [I] / k_I'

e dove k'_I = [ES][I] / [ESI]

L' inibitore competitivo diminuisce la V_max e la K_M apparente ha un valore più basso della km, perché la [S] per raggiungere 1/2 V_max diminuisce del fattore α'.

Si hanno 2 tappe:

Mg²⁺ OPO₃^2- C = C - H → Mg²⁺ → C = C - H - O _^O→ OH O

→ O → C - C = C - H - Ly Glu

(Catalisi acida generale)

Il Lisozima

• agente naturale antibatterico che si trova nelle lacrime e nel bianco d'uovo
• monomero con 4 ponti disolfuro che stabilizzano la
• Il substrato il peptidoglicano viene scisso a cheese
• Tra l'acido N-acetil muramico e il N-acetil glucos
• ammina (legame glicosidico)
• È una sostituzione nucleofila in cui il gruppo ^_OH dell'
• H₂O sostituisce le NAG al C₄ del NAG

Enzimi Allosterici

• La relazione tra V0 e [S] degli enzimi allosterici non
• obbedisce alla cinetica di M & M.
• Hanno un andamento sigmoide.
• Si usa K_0.5 al posto di Km.
• In genere l'andamento sigmoideo indica la

Infatti se ci si pone in condizioni subsaturanti dove [S] << KM

L'eq. v₀ = _{Vmax [S]}/^{KM + [S]}

diventa v₀ = _{Vmax [S]}/^KM = _{Kcat [ET] [S]}/^KM = Ks [ET] [S]

La condizione di subsaturazione è l'ideale per individuare il limite all'efficienza di un catalizzatore.

Si può scrivere:

_Kcat/^KM = _K₂/^KM = _K₂K₁/^{KM + K₁} [E] [S]

Il migliore catalizzatore immaginabile è quello in cui la costante di specificità (cioè la costante cinetica nelle condizioni di [S] bassa) coincide con la costante di formazione del complesso ES (ovvero KA). Il valore a cui può tendere tale costante è quello imposto dalla diffusione delle molecole nel mezzo di reazione e non può essere superiore alla frequenza di collisione ovviamente.

• In soluzione acquosa tale limite è circa 10⁸-10⁹ M^-1s^-1.

L'ALCOL DEIDROGENASI

catalizza la reazione reversibile di ossidazione di un alcool nel corrispondente derivato carbonilico.

RCH₂OH + NAD⁺ ⇌ RCHO + NADH + H⁺

• di solito si trova in forma omo e tetramerico.
• su ciascuna delle due subunità è presente un sito per il cofattore e due siti per lo Zn⁺⁺.