Fundamentos de la Inhibición Enzimática: Mecanismos, Tipos y Efectos Cinéticos

Inhibición Enzimática

1. Definición de Inhibidor Enzimático

• Son moléculas que se unen a las enzimas y disminuyen su actividad catalítica.

2. Mecanismo de Acción del Inhibidor

• La unión de un inhibidor puede impedir la entrada del sustrato al sitio activo de la enzima y/o obstaculizar que la enzima catalice la reacción correspondiente.
• El bloqueo de la actividad de una enzima puede matar a un organismo patógeno o corregir un desequilibrio metabólico.
• Muchos medicamentos actúan como inhibidores enzimáticos; también lo hacen los herbicidas e insecticidas.

3. Clasificación General de los Inhibidores Enzimáticos

La unión del inhibidor a la enzima puede ser:

• Reversible
• Irreversible

3.1. Inhibidores Irreversibles

• Es cuando el inhibidor altera permanentemente la estructura de la enzima, provocando que esta pierda su actividad.

3.2. Inhibidores Reversibles

• Cuando el inhibidor se separa de la enzima, esta recupera su estructura y, por ende, su actividad enzimática.
• Nota: La alteración de la actividad enzimática por unión a residuos mediante enlaces covalentes es característica de la inhibición irreversible, aunque el texto original lo mencione en este apartado.

4. Tipos de Inhibidores Enzimáticos Reversibles

Los inhibidores reversibles se clasifican en:

1. Competitiva
2. Acompetitiva
3. No Competitiva

5. Inhibición Enzimática Competitiva

• Se caracteriza porque el inhibidor tiene una estructura similar a la del sustrato. Las moléculas del inhibidor no son transformadas, por lo que existe una competición directa por el sitio activo.
• Este tipo de inhibición se soluciona aumentando la concentración (Cc) del sustrato.
• El valor de la constante de Michaelis (Km) aumenta, mientras que la velocidad máxima (Vmax) permanece inalterada.

6. Inhibición Enzimática No Competitiva

• El inhibidor se une a la enzima en un lugar diferente al sitio activo del sustrato (sitio alostérico). Esto provoca una pequeña deformación de la enzima, lo que dificulta que el sustrato pueda unirse o ser procesado eficientemente.
• Provoca la disminución de la actividad enzimática, independientemente de la concentración del sustrato.
• El valor de Km no varía, pero la Vmax disminuye, haciendo que la reacción sea más lenta.

7. Inhibición Enzimática Acompetitiva

• Son aquellos inhibidores que se unen exclusivamente al complejo enzima-sustrato (ES), volviéndolo catalíticamente inactivo.
• La presencia de este inhibidor disminuye la velocidad máxima (Vmax) y, según este modelo, aumenta el Km. (Nota del profesor: En la cinética clásica, la inhibición acompetitiva pura disminuye tanto Vmax como Km).

8. Activadores Enzimáticos

• Los activadores enzimáticos son moléculas que incrementan la actividad catalítica de la enzima.