Comportamiento cinético de los sistemas enzimáticosaplicación a la activación de cascadas monocíclicas

Resumen

Las enzimas son sustancias de naturaleza proteica que catalizan la gran mayoría de las reacciones químicas que tienen lugar en los seres vivos, jugando por lo tanto un papel muy importante en los sistemas biológicos. Pueden actuar a nivel intracelular, es decir, en el interior de la célula donde se han formado, catalizando diferentes etapas del metabolismo celular, constituyendo secuencias diferentes de reacciones consecutivas con intermedios comunes, de forma que el producto de una reacción actúa como sustrato de la siguiente, o a nivel extracelular, en la zona donde se segregan (como sería el caso de las enzimas proteolíticas del tracto digestivo). El estudio cinético de una reacción enzimática permite la identificación del número y secuencia de las especies enzimáticas intermedias, así como la determinación de las contantes de velocidad en sus etapas de interconversión. Esta información, combinada con el aislamiento y determinación estructural de los intermedios, conduce a la identificación y caracterización del mecanismo de reacción. La caracterización cinética de una reacción enzimática permite la descripción cualitativa y cuantitativa de la afinidad y la rapidez de actuación de la enzima sobre los sustratos, todo ello basado en la deducción de las ecuaciones analíticas explícitas que relacionan las concentraciones de cada especie química reaccionante con el tiempo de ensayo, en determinadas condiciones experimentales, tales como diferentes concentraciones iniciales de reactivos, el pH, la temperatura, etc. Las reacciones más sencillas catalizadas por enzimas son aquellas en las que sólo interviene un sustrato, denominadas reacciones monosustrato. El esquema para una reacción de este tipo, con un único intermedio, fue propuesto por Brown (1902). Sin embargo, la mayoría de las enzimas catalizan reacciones en las que intervienen más de un sustrato. Si el producto o productos de la reacción se forma a partir de muchos sustratos, las reacciones se conocen, en general, como reacciones multisustrato, denominándose bisustrato, trisustrato, etc., según que el número de sustratos sea dos, tres, etc.