Profesor: Marvin Isaac Querales

Unidad II: Catálisis Enzimática,Vitaminas y Coenzimas

Cinética Química

“ Área de la química que tiene relación con la rapidez o velocidad

con que ocurre una reacción química”

Energía cinética

VELOCIDAD DE

REACCIÓN

Cinética Química

VELOCIDAD DE REACCIÓN

Reactivos o Reactante

Producto

V = - Δ[R] Δt

[Producto]

“Cambio en la concentración de un

reactivo o producto con respecto al tiempo” y viene expresada como

M.s -1 (M/s)”

[Reactivos]

V = Δ[P] Δt

o

Cinética Química

V = - d[R] dt

V = d[P] dt

o

La transformación de cada molécula de reactante en producto es un fenómeno

independienteV α [R] → V = k[R]

K = Constante de velocidad

Proporciona una medida directa de la rapidez con la que se produce la reacción

Cinética Química

Tres tipos de reacciones químicas:

1.- Reacciones de orden cero: la velocidad de reacción es independiente de la [R]

V α [R] 0 → V = k

velo

cid

ad

concentración

Cinética Química

Tres tipos de reacciones químicas:

2.- Reacciones de primer orden: la velocidad de la reacción depende de la [R] 1

V α [R] 1 → V = k [R] 1

velo

cid

ad

concentración

Cinética Química

Tres tipos de reacciones químicas:

2.- Reacciones de segundo orden: la velocidad de la reacción depende de la [R] 2 o de la [R1]

[R2]

V α [R] 2 → V = k [R] 2 o V = k [R1][R2]

velo

cid

ad

concentración

Cinética Química

Teoría de las colisiones:

La teoría cinética molecular establece que las moléculas de

los gases chocan frecuentemente unas con otras.

Las reacciones químicas ocurren como resultado de

los choques entre moléculas de los reactivos

V α nº colisiones s

Dependencia de la reacción

con la [R]

Cinética Química

Energía cinética > ENERGÍA ACTIVACIÓN

“Para que halla una reacción química, las moléculas que chocan deben tener

una energía cinética total de gran magnitud que las conlleve a superar la

barrera energética que les impida fraccionarse”

Se postula:

Cinética Química

Energía de activación: mínima

cantidad de energía que se requiere para alcanzar estado de transición

A una energía de activación más

elevada la reacción química es más

lenta

Cinética Química

CATALIZADOR: compuesto químico que REDUCE la barrera de energía, ACELERANDO

la velocidad de la reacción

OJO: NO tienen efecto alguno sobre la constante de equilibrio

Cinética Química

ENERGÍA DE ACTIVACIÓN: ΔG 0’ = ΔH 0’ - T ΔS 0’

ΔH 0’= total de energía T = temperaturaΔS 0’= disposición o desorden de las moléculas

Los catalizadores pueden unir dos

moléculas de reactantes en la

orientación mutua adecuada

aumentando su reactividad.

Los catalizadores reducen la energía de

activación forzando a las moléculas de reactantes

a un estado intermediario que se parezca al estado de

transición pero de MENOR ENERGÍA

Enzimas

Definición: son, con excepción de un pequeño grupo de moléculas de RNA catalítico, proteínas que aceleran las

velocidad de las reacciones biológicas. Características generales:

• Están constituidas por más de 100 aminoácidos• Disminuyen la energía de activación, facilitando el inicio de una Rx• Se requieren en cantidades mínimas• Poseen gran capacidad de Rx

Enzimas

Características generales:

• Funcionan en soluciones acuosas en condiciones muy suaves de Rx• Especificidad

• No alteran el equilibrio de las Rxes

• Pueden ser regulables

• Son capaces de intercambiar diferentes formas de energía• Mantienen su configuración inicial una vez finalizada la Rx• Actúan en secuencias organizadas → Sistemas multienzimáticos

Enzimas

“Cada molécula enzimática posee una superficie de unión única denominada SITIO ACTIVO, siendo ésta

la porción que se une al SUSTRATO”

Porción muy pequeña de la enzima que determina

su especificidad

Enzimas

Modelos de Interacción Enzima – Sustrato:

1.- Modelo llave-cerradura propuesto por Emil Fisher en 1894:

Este modelo implica rigidez del sitio catalítico

Enzimas

Modelos de Interacción Enzima – Sustrato:

2.- Modelo Ajuste Inducido propuesto por Daniel Koshland:

El sustrato induce un cambio conformacional en la enzima