problemascineticabioquimicai (1)

7/23/2019 ProblemasCineticaBioquimicaI (1)

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PROBLEMAS DE BIOQUIMICA I (Trimestre 10-0)CINETICA ENZIMATICA Y METODOS DE LINEARIZACIÓN

(Prof. Javier Isidoro López Cruz)

1. ¿Cuál es la fracción de VMAX observada, cuando la concentración de sustratoes igual a KM, 2 KM y 4 KM?

2. ¿Qué cantidad de sustrato hay que aumentar para que la velocidad máximaaumente de 0.1 a 0.9?

3. Una enzima cataliza una reacción con una velocidad máxima de 5 µmolespor minuto, siendo su KM para el sustrato de 0.5 mM. Si la ponemos enpresencia de una concentración 500 mM de sustrato. ¿Qué cantidad desustrato se logrará transformar en 10 min?

4. La KM de una hexoquinasa para la glucosa es 10-4M. Si la concentración deglucosa en el medio de reacción es 1.8 µg/mL, ¿cuál será la relación CE /CES?(PM glucosa=180 g/mol).

5. La KM para el etanol de la enzima alcohol deshidrogenada de levadura es de1.3x10-2M. Si la concentración de alcohol en el medio de reacción es de59.8 µg/mL, ¿Qué proporción de enzima estará libre y que proporciónestará combinada con el sustrato? (PM etanol 46 g/mol)

6. Calcular que velocidad se obtendrá en una reacción enzimática si lavelocidad máxima es igual a 100 y la concentración de sustrato es igual a)10 KM y b) KM /3

7. Calcular que concentración de sustrato expresada en función de KM nosdará una velocidad de reacción enzimática al 60% de la velocidad máxima.(solución: Cs= 1.5K KM)

8. Una enzima cuya KM= 2.4x10-4M, se ensaya con las siguientesconcentraciones de sustrato: a) 2x10-7M, b) 6.3x10-5 y c) 1x10-4M. Lavelocidad medida en la reacción con 5x10-2M de sustrato fue de0.128µmoles/min. Calcular las velocidades iniciales en los otros casos.(solución b) 0.02674µmoles /min, c) 0.037 µmoles/min)

9. Una enzima cataliza una reacción a una velocidad de 35µmoles/min cuandola concentración de sustrato es 0.01M. La KM para el sustrato es 2x10-5M.¿Cuál será la velocidad inicial a las concentraciones de sustrato: a) 3.5x10-

3M, b)4x10-4M, c) 2x10-4M, d) 2x10-6M y e)1.2x10-6 M?.



10.A partir de los siguientes datos obtenidos para una reacción catalizadaenzimáticamente. ¿calcular KM y VMAX obtenida por Lineaweaver & Burk ypor el método de Eadie & Hofstee de los siguientes problemas (a), (b) y (c).

Además obtenga la grafica en papel milimétrico de cada uno de losmétodos.

a. Cs (mM) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

s ( mol/min) 1.00 1.67 2.40 2.50 2.78 3.0

b. 25 µL de una preparación de Ribonucleasa A se lleva a ensayo a unvolumen de reacción estándar de 1 mL y a temperatura y pHóptimos, pero con distintas concentraciones iniciales de sustratoobteniéndose las velocidades iniciales que se indican

Cs x10-3(mM) 303 149 128 100 80

s (nmol/min) 120 98 92.6 83.3 74.6

Determínese la KM y VMAX y exprese también la cantidad de enzima enUI/mL y UI/mg.

c. La descarboxilación enzimática de β-cetoácido procede con lasvelocidades iniciales para las concentraciones que se citan

[cetoácido] (mM) 2.500 1.000 0.714 0.526 0.250

s (µmol CO2/2 min) 0.588 0.500 0.417 0.370 0.252

Determínese la KM y VMAX

d) Un sustrato fue hidrolizado por una enzima y la velocidad inicial dedesaparición fue medida para distintas concentraciones del mismo.Calcular la KM y VMAX a partir de los datos que se resumen acontinuación:

Cs (mM) 2.3 3.0 4.5 12.0 38.0

s ( mol/min) 0.95 1.13 1.42 2.14 2.64

11.¿Qué información puede obtenerse a partir de una representación gráficadel método de Lineaweaver & Burk cuando la recta obtenida,convenientemente extrapolada, corta el eje de las abscisas en -40Litros/mol?.

12. Calcular la la KM y VMAX de una enzima sabiendo que la recta obtenida enuna representación de Lineaweaver & Burk corta el eje de ordenadas en5x103 (moles/min)-1 y que la pendiente de dicha recta es de 120 min/L.Además varíe la concentración de sustrato y represente la curva deMichaellis & Menten en papel milimétrico, a través de la ecuación del mismonombre.



PROBLEMAS DE INHIBICIÓN

13.Una reacción enzimática se lleva a cabo a diferentes concentracuines de

sustrato en ausencia y presencia de dos inhibidores diferentes:(Ia)=(Ib)=1.5 mM. La siguiente tabla muestra los datos obtenidos:

Cs (mM) s( mol/min)

s a( mol/min)

s b( mol/min)

0.2 1.67 0.625 0.830.4 2.86 1.176 1.430.8 4.44 2.110 2.221.6 6.15 3.480 3.083.2 7.62 5.160 3.81

a) determinar todos los parámetros cinéticos de la enzimab) ¿Qué tipo de inhibidor es Ia y Ib?

Una reacción enzimática se lleva a cabo con distintas concentraciones desustrato en ausencia y presencia de un inhibidor. Los datos obtenidos serepresentan en unos ejes de coordenadas según en métodos deLineaweaver&Burk. Las rectas obtenidas cortan a los ejes en coordenadas en losiguientes puntos, en ausencia y presencia del inhibidor, respectivamente,corte de abscisas (mM-1)= -3.7 y -0.2corte en ordenadas (µmoles/min)-1=0.01 y 0.01.¿De que tipo de inhibición se trata? ¿Calcular la KM y VMAX en ausencia ypresencia del Inhibidor?. Determinar la concentración de inhibidor sabiendo

que KI= 2.6x10-1mM.

14.- Al estudiar la cinética de la inhibición de cierta enzima., se han obtenidolos resultados de la tabla siguiente:

s ( mol/min) Cs [mM] [I]=0 [I]=0.1 mM [I]=1 mM

0.02 2.90 2.52 1.180.05 5.00 4.02 1.430.10 6.67 5.02 1.540.20 8.13 5.72 1.60

0.50 9.09 6.25 1.64

Determinar gráficamentea) El tipo de inhibidorb) El valor de KM y VMAX de la enzimac) El valor de KI



OTROS PROBLEMAS DE CINETICA Y DE INHIBICIÓN

1. Calcular KM y VMAX de una enzima sabiendo que la recta obtenida en una

representación de Lineaweaver y Burk corta el eje de ordenadas en 5x103 (moles/min)-1, y que la pendiente de dicha recta es 120 min/L

2. A partir de un representación de Lineaweaver y Burk para una reacciónenzimática cuya recta corta al eje de ordenadas en 1/V=25 h/mol yextrapolando al eje de las abscisas en 1/S= -1.3 x 102 (moles/L)-1, calcularKM y VMAX.

3. La glutamina sintetasa (GS) cataliza la siguiente reacción:L-Glu + NH3 +ATP L-Gln + ADP +Pi

Cuando las concentraciones de NH3 y de ATP son saturantes, la enzima

manifiesta una cinética Michaeliana respecto al ácido glutámico. Sin embargo,cuando a un preparado enzimático se le añade L-serina de modo que suconcenración resulte ser 16 mM, se observa que tanto KM y VMAX disminuyenhasta alcanzar 1/3 del valor primitivo. Indicar a)¿Qué tipo de inhibición ejercela serina? B)¿Cuál será su valor de KI?

4. Se ensaya una enzima con su sustrato específico en presencia de uninhibidor competitivo. Sila velocidad máxima de la reacción no inhibida esde 55 µmoles/min, Calcular la velocidad inicial de la reacción inhibida,sabiendo que Cs= KM=2 x10-4M y que [I]=Ki 2.5 x 10-3 M.

5. Una cierta enzima cataliza la transformación de 0.4 mmoles de sustrato en5 minutos, cuando la concentración de este se encuentra en la saturación.Si se ensaya la enzima con una concentración de sustrato de 60 µM, lavelocidad de reacción es de 40 µmoles/min y si además se añade inhibidorcompetitivo a concentración de 30µM, el grado de inhibición resulta ser del75%. Calcular KM de la enzima y la KI del inhibidor

(Tip Para la Inhibición competitiva el grado de inhibición se define como:)

][][

1

][100%

I KM

S Ki

I i

+

+= , además 100*)1(% ai −= con

inhibida

inhibidaa

sinγ

γ =

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