Cinética Enzimática: Representaciones de Lineweaver-Burk y Eadie-Hofstee

Representación de Lineweaver-Burk

El diagrama de Lineweaver-Burk se emplea como herramienta gráfica para calcular los parámetros cinéticos de una enzima. Su utilidad radica en que el recíproco de la cinética de Michaelis-Menten es fácilmente representable y proporciona información de interés.

• La pendiente es Km/Vmax
• La abscisa en el origen (1/v0 = 0) es -1/KM
• La ordenada en el origen (1/[S]0 = 0) es 1/Vmax

Donde V es la velocidad de reacción, K_m es la constante de Michaelis-Menten, V_max es la velocidad máxima, y [S] es la concentración de sustrato.

La representación gráfica de Lineweaver-Burk permite identificar K_m y V_max; el punto de corte con el eje de ordenadas es el equivalente a la inversa de V_max, y el de abscisas es el valor de -1/K_m.

Representación de Eadie-Hofstee

El diagrama de Eadie-Hofstee, también llamado de Woolf-Eadie-Augustinsson-Hofstee o de Eadie-Augustinsson, es una representación gráfica utilizada en bioquímica para el estudio de la cinética de las reacciones enzimáticas. Relaciona la velocidad de una reacción con la concentración del sustrato:

Donde v representa la velocidad de la reacción, K_m es la constante de Michaelis-Menten, [S] es la concentración del sustrato y v_max es el máximo de la velocidad de la reacción.

De manera similar a otras técnicas que linealizan la ecuación de Michaelis-Menten, el diagrama de Eadie-Hofstee permite visualizar rápidamente los parámetros cinéticos importantes como K_m y v_max. Además, está menos afectado por el margen de error que el diagrama de Lineweaver-Burke, debido a que asigna el mismo peso a todos los puntos para cualquier concentración del sustrato o velocidad de reacción.

Otra transformación útil de la ecuación de Michaelis se obtiene multiplicando ambos miembros de la ecuación por Vmax.

Inhibidores Enzimáticos

Los inhibidores enzimáticos se clasifican en dos grandes grupos:

1. Isostéricos: ejercen su acción sobre el centro activo.
2. Alostéricos: ejercen su acción sobre otra parte de la molécula, causando un cambio conformacional con repercusión negativa en la actividad enzimática.

Los inhibidores isostéricos pueden ser de dos tipos:

• Inhibidor reversible: establece un equilibrio con la enzima libre, con el complejo enzima-sustrato o con ambos:

E + I ⇌ EI

ES + I ⇌ ESI

• Inhibidor irreversible: modifica químicamente a la enzima

E + I → E’

Tipos de Inhibición Reversible

Dentro de la inhibición reversible, podemos distinguir tres subtipos:

1. Inhibición Competitiva: El inhibidor se fija al centro activo de la enzima libre, impidiendo la fijación del sustrato.
2. Inhibición No Competitiva: El inhibidor se fija a la enzima independientemente de que lo haga o no el sustrato. El inhibidor no impide la fijación del sustrato a la enzima, pero sí impide la acción catalítica.
3. Inhibición Anticompetitiva: El inhibidor se fija únicamente al complejo enzima-sustrato una vez formado, impidiendo la acción catalítica.