Lezione sugli Enzimi: Cinetica Enzimatica

Continuazione della lezione precedente

Nella lezione precedente abbiamo introdotto gli enzimi. Oggi approfondiamo la cinetica enzimatica, concentrandoci sull'equazione di Michelis-Menten.

Velocità di Reazione

• Velocità di reazione: La definizione prevede la variazione della concentrazione dei reagenti/prodotti nel tempo.
  • Esempio: nel tempo, il reagente (A) si consuma, mentre il prodotto (B) aumenta.
• Legge cinetica: Esprime la velocità in funzione della concentrazione dei reagenti.
  • Formula: v = k × [A] [B]
  • k: Costante di velocità, dipendente dal tipo di reazione e indipendente dalla concentrazione dei reagenti.

Influenza della Concentrazione del Substrato

• La velocità di una reazione catalizzata da un enzima è influenzata dalla concentrazione del substrato (S).
• Velocità iniziale (v0): Misurata quando l'enzima è mescolato con un eccesso di substrato.

Stato Pre-Stazionario e Stato Stazionario

• Stato pre-stazionario: Formazione del complesso enzima-substrato, dura microsecondi.
• Stato stazionario: La concentrazione del substrato resta approssimativamente costante nel tempo.
• Fase finale: Conversione del substrato a prodotto, con aumento della concentrazione del prodotto.

Reazioni Catalizzate da Enzimi

• Fasi della reazione:
  1. Incontro tra enzima (E) e substrato (S) a formare il complesso ES.
  2. Il complesso ES può dissociarsi a dare E+S o evolvere formando prodotto (P) più enzima.

  • Equazioni:

    

Equazione di Michaelis-Menten

• Formulata da Michaelis e Menten nel 1913.
• Fasi della reazione:
  1. Formazione del complesso ES (rapida e reversibile).
  2. Conversione di ES in E+P (lenta e limitante la velocità di reazione).
• Equazione: v0 = (vmax [S]) / (Km + [S])
  • vmax: Velocità massima raggiungibile quando l'enzima è saturo di substrato.
  • Km: Costante di Michaelis, rappresenta la concentrazione del substrato alla quale la velocità iniziale è metà della vmax.

Grafico di Michaelis-Menten

• Grafico: Velocità iniziale (v0) vs. concentrazione del substrato ([S]).

  • Caratteristica: Iperbole che tende alla vmax.

• Lineweaver-Burk Plot: Trasformazione dell’equazione di Michaelis-Menten per una determinazione più accurata dei parametri.

  

  • Formula: 1/v0 = (Km/vmax) × (1/[S]) + 1/vmax
  • Utilità: Permette una precisa determinazione di vmax tramite l'intercetta sull'asse delle ordinate.

Conclusione

• Revisione dei concetti chiave per comprendere l'equazione di Michaelis-Menten e la sua applicazione.
• Importanza del grafico di Lineweaver-Burk per una valutazione accurata.

Note Aggiuntive:

• Equazioni e grafici sono strumenti essenziali per la comprensione della cinetica enzimatica.

Alla prossima lezione!