La cinetica enzimatica

Fattori che influenzano la velocità di reazione Temperatura pH Concentrazione dell’enzima Concentrazione del substrato Nel caso di enzimi allosterici anche la presenza di modulatori positivi e negativi

Temperatura

pH

[E]

[S] Se mettiamo in grafico V in funzione di [S], troviamo che: A bassi valori di [S], la velocità V, aumenta quasi linearmente con l’aumentare di [S]. Ma come [S] aumenta, gli aumenti di V diventano via via più piccoli (iperbole rettangolare). L’asintoto rappresenta la velocità massima della reazione,Vmax La concentrazione di substrato che produce una V che è la metà di Vmax è detta costante di Michaelis-Menten, Km.

Grafico di Michaelis-Menten

Aspetti importanti della cinetica di Michaelis-Menten L’equazione di Michaelis-Menten è la seguente: Vmax è la velocità limitante per concentrazioni di S tendenti all’infinito Km è la concentrazione di S che fa assumere alla reazione metà della velocità massima ed è espressa in Moli o millimoli o micromoli. Per verificare, poni [S] uguale a Km nell’equazione; cancella i termini uguali e ottieni V=Vmax/2.

Calcolo dei parametri cinetici Vmax e Km Dal grafico di MM non è agevole calcolare la velocità massima della reazione, perché alle alte [S] la curva ha un andamento asintotico. Per questo si usa l’elaborazione di Lineweaver-Burk che permette di linearizzare l’equazione tramite il calcolo dei doppi reciproci.

Grafico di Lineweaver-Burk

Significato delle costanti cinetiche Lo studio della cinetica enzimatica è importante per vari motivi: Aiutano a comprendere come lavorano gli enzimi Aiutano a comprendere come lavorano in vivo: le costanti cinetiche Km e Vmax, sono di estrema importanza per capire come gli enzimi si coordinano tra loro a livello metabolico Permettono confronti tra organi e tra specie Possono essere usate a scopo clinico-diagnostico

L’ossalacetato si forma nel mitocondrio ad opera della malico deidrogenasi (1) e della piruvato carbossilasi (2). Viene consumato dalla citrato sintasi (3) e dalla via gluconeogenetica (4) la aspartato transaminasi (5) trasforma l’ossalacetato in aspartato (e viceversa). cit asp oxa mal ac-CoA pir Krebs gluconeogenesi 4 2 3 1 5

Significato di Km nell’omeostasi del glucosio [Glucosio] plasma: circa 5mM Glucosio + ATP Glucosio-6-P +ADP Km glucosio per GK epatica=15mM Km glucosio per HK cervello=0,01 mM A parità di concentrazione di ATP (circa 1 mM) come saranno le velocità di GK e HK?

Significato Km