Guia 4-Enzimas Resuelta

MEDICINA VETERINARIA.
QUÍMICA BIOLÓGICA 2018
TP AULA. GUÍA DE ESTUDIOS 4:

ENZIMAS. PROPIEDADES. DETERMINACIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA
1. Responder si las siguientes cuestiones son verdaderas o falsas. Explicar porqué
a. F La velocidad inicial de una reacción catalizada enzimáticamente, es independiente de la
concentración de sustrato. Cuando aumenta la [S] se produce un aumento en [ES] y por lo tanto la v0
será mayor hasta que se alcance el máximo (Vmax, a [S] saturantes.
b. V A niveles de saturación de sustrato, la velocidad inicial de una reacción catalizada enzimáticamente
es proporcional a la concentración de enzima. La Vmax es constante para cada [E], a mayor [E], mayor
número de sitios activos, por lo tanto se obtiene un mayor valor de Vmax
c. V La constante de Michaelis, Km, es igual a la concentración de sustrato para la cual v0 = ½ Vmax.
d. F El Km de una enzima varía con la concentración de enzima. El valor de Km es constante para cada
E, no depende de la [E]. Es una medida inversa de la afinidad de la Enzima por su sustrato.
e. V La velocidad de una reacción catalizada por una enzima en presencia de una concentración de
sustrato limitante de la velocidad disminuye con el tiempo. La velocidad dismunuye cuando el sustrato
es limitante porque las enzimas aceleran la velocidad de reacción, pero sin modificar el equilibrio
f. F Adicionando suficiente cantidad de sustrato se puede obtener la Vmax. en presencia de un inhibidor
no competitivo. Un inhibidor no competitivo se une a un sitio diferente que el S por lo que el Km no se
modifica pero disminuye la Vmax.
g. F Una enzima alostérica en presencia de un activador presenta un valor mayor de S 0,5. Un activador
produce un aumento de la afinidad de la enzima por su sustrato, por lo que el valor de S0,5 será menor.
h. F Las enzimas aceleran las reacciones químicas modificando la constante de equilibrio. Las enzimas
aceleran las reacciones químicas sin modificar la constante de equilibrio
i. V La fosforilación de residuos aminoacídicos específicos de una enzima permite regular su actividad.
La unión de grupos fosfato cargados provoca un cambio en la conformación nativa de modo que se
modifica su actividad, la fosforilación puede activar o inhibir la actividad de diferentes enzimas.
2. Marcar la opción correcta.
2.1- La energía de activación es;
a. La diferencia entre las energías de los reactivos y los productos.
b. X Es la barrera energética que un sustrato necesita superar para que pueda transformarse en producto.
c. La energía libre de una reacción.
d. Es igual al producto de la entropía por la temperatura absoluta.
2.2- La constante de equilibrio para la reacción, glucosa 6-fosfato + agua glucosa + fosfato, es 260. Que
se puede concluir acerca de esta reacción:
a. Es un sistema cerrado.
b. Nunca alcanza el equilibrio.
c. La reacción no es espontánea.
d. X En el equilibrio, la concentración de glucosa es mucho mayor que la concentración de glucosa-6-
fosfato.
e. La constante de equilibrio aumenta cuando la concentración inicial de glucosa-6-fosfato aumenta.
2.3-En presencia de alcohol deshidrogenasa, la velocidad de reducción del acetaldehido a etanol aumenta a
medida que lo hace la concentración de acetaldehido. Eventualmente la velocidad de reacción alcanza un
máximo, donde posteriores aumentos de la concentración de acetaldehido no tienen efecto. ¿Por qué?
Porque se alcanzó la velocidad máxima (Vmax) (primero identifique cual es la enzima, cual es el
reactivo y cual el producto).
a. X Todas las moléculas de la acetaldehído deshidrogenasa están unidas a moléculas de acetaldehído.
b. A altas concentraciones de acetaldehido, la energía de activación de la reacción desciende.
TP Aula. Guía de Estudios 4. Enzimas pag 1

MEDICINA VETERINARIA. QUÍMICA BIOLÓGICA 2018
c. La enzima ya no es específica para el acetaldehído.

d. Para altas concentraciones de acetaldehido, el cambio en energía libre de la reacción disminuye.
alcohol deshidrogenasa
Acetaldehído + NADH etanol + NAD+
Reactivo producto
3. Las dos curvas que se muestran en el siguiente gráfico representan la actividad de dos tipos diferentes de
enzimas.
a. ¿Cuál es la temperatura óptima de la enzima A? ¿Y la de la enzima B? A: 37°C y B: 60°C

b. ¿A qué temperatura se interrumpe por completo la actividad de cada una de estas enzimas? Por qué? A:
se pierde la actividad a 55°C y B a 75°C, por desnaturalización de la enzima, el aumento de la
temperatura desestabiliza uniones débiles y se pierde la conformación nativa.
c. Explicar cuáles son las causas de la variación en la actividad enzimática en temperaturas inferiores a la
óptima y en temperaturas superiores a ella. A temperaturas inferiores a la óptima, hay menor actividad
enzimática porque un número menor de moléculas de sustrato pueden superar la barrera energética o
energía de activación G ‡. A temperaturas superiores a la óptima, la enzima se empieza a
desnaturalizar y dismunye la actividad de la enzima
d. ¿Qué indica el máximo de cada curva? Indica la temperatura óptima de la reacción enzimática, presenta
máxima eficiencia catalítica
e. Tomando en cuenta las temperaturas a las que actúan estas enzimas, ¿cuál de ellas podría ser una
enzima de un mamífero? Justificar brevemente la respuesta. La enzima A, ya que el rando de
temperaturas en que se obtiene la mayor actividad se corresponde con la temperatura corporal de los
mamíferos.
4. La cinética de una enzima viene medida como función de la [S] en ausencia y presencia del inhibidor a
una [I]=10-4M. A partir de los siguientes resultados:
[S] x 10-5M 0,3 0,5 1 3 9
v0 (moles/min.) sin I 10,4 14,5 22,5 33,8 40,5
v0 (moles/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. Analice el gráfico obtenido en inciso anterior e indique si se trata de una enzima Michaeliana o
alostérica. Justifique su respuesta.
c. Calcular Vmax. y Km en ausencia y presencia de inhibidor.
d. ¿Qué tipo de inhibición es esta?

a) Gráficos
b) Es una enzima Michaeliana ya que se obtiene un comportamiento hiperbólico al representar v0 vs. [S] y la
representación de dobles inversas 1/v0 vs 1/[S] se obtiene una relación lineal.
c) Vmax se puede calcular a partir del valor de la intersección en el eje Y (1/v0) y
el valor de Km a partir de la intersección en eje X
Vmax sin I Vmax con I Km sin I Km con I
1/v 0,02 0,11 -1/Km -1 -1
v0 44,6 8,9 Km 1 x 10 M 1 x 10-5 M
-5
d) Inhibición NO competitiva, ya que el inhibidor provoca una disminución del

valor de Vmax y no se modifica el valor de Km.
5. Establezca las relaciones correctas entre premisas. Indique todos los pares correctos posibles. Justifique su
respuesta, puede hacerlo de forma global.
Características a), b) o a) y b)
1) Presentan siempre más de un sitio catalítico b)
2) Presentan cinética hiperbólica a)
a) Enzimas 3) El sustrato actúa además como regulador b)
Michaelianas 4) Se producen cambios de conformación inducidos por el sustrato b)
5) Presentan cinética de saturación a) y b)
b) Enzimas 6) La actividad puede ser regulada por inhibidores a) y b)
Alostéricas 7) Presentan siempre más de una subunidad b)
8) Poseen en todos los casos estructura cuaternaria b)
9) La velocidad de catálisis depende de la [ES] a) y b)
6. Se realiza la medida de proteínas y actividad de Lactato Deshidrogenasa (LDH) en hígado de pollo. Para
ello se realiza un homogenato de 0,35 g de hígado en buffer Fosfato 0,1 M pH 7,5 obteniendo un volumen
final de 20 mL.
Se cuantificaron las proteínas totales por el método del Biuret en 10 L del homogenato y se obtuvo un
valor de 31,0 g.
La actividad de LDH se mide en 50 μL del homogenato determinando por variación de la Absorbancia, a
340 nm, la oxidación de NADH a NAD+ en 5 minutos, obteniendo la formación de 24,4 nmoles del
producto en ese tiempo.
a. Calcule la cantidad de proteína por gramo de peso fresco (PF) de hígado.
b. Calcule la actividad de LDH por gramo de PF (nmoles NAD+/min x g PF).
c. Calcule la actividad específica de LDH.

Datos: Homogenato: 0,35 g de hígado volumen final de 20 mL

10 L del homogenato: 31 g prot
a) Calcule la cantidad de proteína por gramo de peso fresco (PF) de hígado.
10 L = 0,010 mL 31g prot = 0,031 mg prot
0,010 mL ----------- 0,031 mg prot
20 mL ------------- = 62 mg prot
0,35 g hígado ------ 62 mg prot

1 g ------------------- x= = 177,14 mg prot/g PF hígado
b) Calcule la actividad de LDH por gramo de PF.

50 μL del homogenato 24,4 nmoles producto/5 minutos= 4,88 nmoles/min
50 μL = 0,05 mL ----- 4,88 nmoles/min
(vol total homog) 20 mL ----- x = = 1952 nmoles/min = 1,952 moles/min
0,35 g hígado ------ 1,952 moles P /min

1 g ------------------ x = = 5,58 moles Producto/min g PF hígado
c) Calcule la actividad específica de LDH.
Suponiendo que el valor de velocidad corresponde a Vmax:
Act. Esp. = act enzimática = 5,58 moles/min g PF hígado = 0,031 moles Producto .
contenido prot 177,14 mg prot/g PF hígado min mg prot
7. Coloque el número de la columna A con el tipo de enzima que le corresponde en la columna B

A. Tipo de reacción B. Tipo de Enzima
1- Transferencia de un grupo de átomos de un sustrato a otro . 5.. Isomerasa
2- Transferencia electrónica . 3.. Ligasa
3- Unión de dos compuestos para dar uno más complejo ..1.. Transferasa
4- Ruptura de una molécula por incorporación de una molécula de agua. . 2...Óxido-reductasa.
5- Conversión de una sustancia en otra de igual fórmula molecular. ..4.. Hidrolasa
8. En la figura se muestra la variación de la velocidad de reacción de la enzima piruvato quinasa en función
de la concentración de sustrato y en ausencia (curva A) o presencia (curva B) de fructosa 1,6-difosfato (F-
1,6-P2).
a) ¿A qué se puede deber la forma sigmoidal de la curva?
La actividad enzimática es regulada por el propio S. Un pequeño aumento
en [S], por encima del umbral, da lugar a un notable aumento de la actividad
enzimática
b) ¿Cómo influye la F-1,6-P2 sobre la actividad de la enzima?
La F-1,6-P2 es un activador alostérico que disminuye el valor de S0,5
(incrementa la afinidad) de la enzima por el sustrato sin modificar la Vmax.
c) ¿Qué mecanismo puede explicar el efecto de la F-1,6-P2?
Estabiliza la forma R de la enzima, con mayor afinidad de la enzima por su sustrato, y desplaza la
conformación de la enzima hacia el estado R más activo.
Ejercitación adicional: http://www.ehu.es/biomoleculas/enzimas/enz3.htm

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c. La enzima ya no es específica para el acetaldehído.

a. ¿Cuál es la temperatura óptima de la enzima A? ¿Y la de la enzima B? A: 37°C y B: 60°C

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d) Inhibición NO competitiva, ya que el inhibidor provoca una disminución del

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Datos: Homogenato: 0,35 g de hígado volumen final de 20 mL

0,35 g hígado ------ 62 mg prot

b) Calcule la actividad de LDH por gramo de PF.

0,35 g hígado ------ 1,952 moles P /min

7. Coloque el número de la columna A con el tipo de enzima que le corresponde en la columna B

Ejercitación adicional: http://www.ehu.es/biomoleculas/enzimas/enz3.htm

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