Inhibición Competitiva Enzimática

La inhibición competitiva (IC) es un tipo de inhibición reversible donde el inhibidor y el sustrato compiten por unirse al enzima, frecuentemente en el centro activo. Esto resulta en la formación de complejos enzima-sustrato (ES) o enzima-inhibidor (EI), pero no ambos simultáneamente.

A una concentración dada de inhibidor (I), existirá una cierta concentración de complejo EI no productivo. Consecuentemente, la constante de Michaelis-Menten (K_m), que representa la concentración de sustrato ([S]) a la cual se alcanza la mitad de la velocidad máxima (½ V_max), aumenta. En otras palabras, se requiere una mayor concentración de sustrato para alcanzar ½ V_max en presencia de un inhibidor competitivo. Por lo tanto, la K_m aparente es mayor en presencia del inhibidor.

Dado que el sustrato y el inhibidor compiten de forma excluyente, es posible alcanzar la V_max si se incrementa suficientemente la concentración de sustrato ([S] >>> [I]). Una alta concentración de sustrato desplaza la unión del inhibidor, permitiendo que el enzima se sature con el sustrato y alcance la V_max. En resumen, en la inhibición competitiva, la V_max no cambia, pero la K_m aumenta.

Termodinámica de Reacciones Químicas

Las funciones de estado ∆H (entalpía) y ∆S (entropía) no pueden predecir por sí solas si una reacción química ocurrirá espontáneamente. ∆H mide el cambio de calor en una reacción a presión constante, mientras que ∆S mide el cambio en el desorden o aleatoriedad del sistema.

Si bien ejemplos como los vistos en clase pueden ilustrar cómo ∆H y ∆S influyen en la espontaneidad, es crucial entender que solo la combinación de ambas en la energía libre de Gibbs (∆G) determina si una reacción es espontánea o no. Una reacción es espontánea (ocurre de izquierda a derecha) si ∆G ∆G > 0, la reacción no es espontánea en la dirección dada. La relación entre ∆G, ∆G° (energía libre de Gibbs estándar) y las concentraciones de reactivos y productos se expresa como: ∆G = ∆G° + RT ln [B]/[A], donde [A] y [B] son las concentraciones de reactivos y productos, respectivamente.

Implicaciones Genéticas del Modelo de Watson y Crick

El modelo de Watson-Crick de la estructura secundaria del ADN tiene profundas implicaciones genéticas, más allá de la descripción de la doble hélice. Una implicación clave es que sugiere un mecanismo de replicación semiconservativo. La complementariedad de bases en la doble hélice implica que cada hebra parental puede servir como molde para la síntesis de una nueva hebra hija complementaria.

Es importante destacar que el modelo no demuestra la replicación semiconservativa, pero es totalmente compatible con ella. Otra implicación fundamental es que la complementariedad de bases en la doble hélice antiparalela explica, a nivel molecular, cómo actúan los agentes mutagénicos y la tasa de mutación espontánea. Las tautomerías espontáneas de las bases nitrogenadas pueden llevar a apareamientos incorrectos durante la replicación, introduciendo mutaciones en el ADN. En resumen, las implicaciones genéticas del modelo de Watson-Crick se relacionan con la estabilidad de la información genética y su herencia de generación en generación.

Secuencias Consenso en Ácidos Nucleicos

Una secuencia consenso es una secuencia de nucleótidos que se encuentra repetida en diferentes moléculas de ácido nucleico (ADN o ARN) de diversas especies o genes. Estas secuencias son importantes porque suelen estar relacionadas con funciones estructurales o regulatorias específicas. Las posiciones dentro de una secuencia consenso muestran una alta preferencia por ciertos nucleótidos, aunque puede haber cierta variabilidad.

Un ejemplo claro son las secuencias promotoras en genes eucariotas y procariotas. Estas secuencias, independientemente del gen al que pertenezcan, presentan motivos conservados que son reconocidos por la maquinaria de transcripción. Algunos ejemplos incluyen:

• Secuencia Shine-Dalgarno: Rica en purinas, se encuentra en el ARNm procariota y se empareja con una secuencia rica en pirimidinas en el ARNr 16S para iniciar la síntesis de proteínas.
• Caja TATA: Situada aproximadamente en la posición -10 en promotores procariotas.
• Secuencia TTGACA: Localizada alrededor de la posición -35 en promotores procariotas.

Estas secuencias consenso son cruciales para el reconocimiento de estructuras ADN-proteína y son herramientas valiosas en bioinformática para predecir la función de regiones genómicas.

Estructura Dimérica de Factores de Transcripción

Muchos factores de transcripción tienen una estructura dimérica, lo que significa que funcionan como complejos formados por dos subunidades proteicas. Esta estructura dimérica ofrece varias ventajas:

1. Aumento de la especificidad y afinidad de la unión ADN-proteína: Un dímero puede reconocer una secuencia de ADN más larga y específica, lo que reduce la probabilidad de unión a sitios aleatorios en el genoma.
2. Aumento de la diversidad: La combinación de diferentes subunidades (por ejemplo, A y B) permite generar una variedad de dímeros (AA, AB, BB) con diferentes especificidades de unión al ADN.
3. Mayor capacidad de regulación: La estructura dimérica proporciona más puntos de control para la actividad del factor de transcripción. Modificaciones postraduccionales, como la fosforilación, pueden afectar la funcionalidad del dímero de manera diferencial, dependiendo de la composición del mismo (AA, AB, BB).

Blanco en Ensayos Espectrofotométricos

En un ensayo espectrofotométrico, un blanco es una muestra de control que contiene todos los componentes de la reacción, excepto el analito que se desea medir o que inicia la reacción. El volumen final y las concentraciones de los reactantes en el blanco son idénticos a los de las muestras experimentales.

El objetivo del blanco es determinar la absorbancia basal de la solución, es decir, la absorbancia debida a los componentes de la reacción que no son el producto de interés. En espectrofotometría, la absorbancia de una sustancia es proporcional a su concentración (Ley de Lambert-Beer). Al medir la absorbancia de un producto que aparece durante una reacción, es necesario restar la absorbancia del blanco para asegurar que la señal medida corresponde únicamente al producto de interés. Al ajustar el blanco a una absorbancia de cero, se garantiza que cualquier absorbancia posterior se deba exclusivamente a la aparición del compuesto que se está estudiando. En las prácticas de laboratorio, se utilizan blancos para calibrar las mediciones espectrofotométricas y obtener resultados precisos.

Representación Gráfica de Dobles Recíprocos

de V frente a S indicando los valores de K_m y Vmax:*

1.Informan sobre la especificidad de una enzima por el sustrato. *2.Informan si el mecanismo es de eikilibrio kimico o estado estacionario. *3.- Indica el papel de la enzima en el metabolismo.