La actividad enzimática mide la velocidad a la que una enzima cataliza una reacción química específica. La calculadora de actividad enzimática (unidades, U/mL) permite convertir datos experimentales en unidades estándar.
Este artículo detalla fórmulas, tablas y ejemplos prácticos para calcular la actividad enzimática con precisión. Encontrarás herramientas y casos reales para optimizar tus análisis bioquímicos.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) para Calculadora de actividad enzimática (unidades, U/mL)
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- Calcular actividad enzimática en U/mL a partir de absorbancia y tiempo.
- Conversión de unidades de actividad enzimática entre U/mL y katal.
- Determinar concentración de enzima usando actividad específica y volumen.
- Calcular velocidad inicial de reacción para actividad enzimática en U/mL.
Tablas de valores comunes para la actividad enzimática (U/mL)
| Enzima | Actividad típica (U/mL) | Rango común (U/mL) | Aplicación |
|---|---|---|---|
| Alcalina fosfatasa (ALP) | 30 | 10 – 50 | Diagnóstico hepático y óseo |
| Alanina aminotransferasa (ALT) | 25 | 7 – 56 | Evaluación de daño hepático |
| Amilasa | 100 | 30 – 110 | Diagnóstico pancreático |
| Lactato deshidrogenasa (LDH) | 180 | 140 – 280 | Indicador de daño tisular |
| Creatina quinasa (CK) | 150 | 38 – 174 | Evaluación muscular y cardíaca |
| Glucosa oxidasa | 50 | 20 – 80 | Medición de glucosa en sangre |
| Peroxidasa | 40 | 15 – 60 | Reacciones de oxidación |
| Beta-galactosidasa | 10 | 5 – 20 | Estudios genéticos y microbiológicos |
| Tripsina | 25 | 10 – 40 | Digestión proteica |
| Fosfatasa ácida | 15 | 5 – 30 | Diagnóstico prostático |
Fórmulas esenciales para calcular la actividad enzimática (U/mL)
La actividad enzimática se define como la cantidad de sustrato convertido por unidad de tiempo bajo condiciones específicas. La unidad más común es la Unidad Internacional (U), que equivale a la cantidad de enzima que cataliza la conversión de 1 micromol de sustrato por minuto.
1. Cálculo básico de actividad enzimática
La fórmula general para calcular la actividad enzimática en U/mL es:
- ΔAbs: Cambio en absorbancia (unidad adimensional)
- ε: Coeficiente de extinción molar (L·mol-1·cm-1)
- l: Longitud del camino óptico (cm), típicamente 1 cm
- Vt: Volumen total de la reacción (mL)
- Vs: Volumen de la muestra (mL)
- t: Tiempo de reacción (minutos)
- 106: Factor para convertir moles a micromoles
Esta fórmula se basa en la ley de Beer-Lambert para relacionar absorbancia con concentración.
2. Actividad específica
La actividad específica es la actividad enzimática por unidad de masa de proteína, expresada en U/mg:
- Actividad total (U): Actividad enzimática total en la muestra
- Cantidad de proteína (mg): Concentración proteica determinada por métodos como Bradford o Lowry
3. Conversión entre unidades
Para convertir entre unidades internacionales (U) y katal (kat), se utiliza:
Por lo tanto:
4. Cálculo de velocidad inicial (v0)
La velocidad inicial de la reacción es fundamental para determinar la actividad enzimática:
- Δ[S]: Cambio en concentración de sustrato (μmol/mL)
- Δt: Intervalo de tiempo (minutos)
Esta velocidad se relaciona directamente con la actividad enzimática medida.
5. Cálculo de concentración enzimática a partir de actividad
Si se conoce la actividad específica, la concentración de enzima puede calcularse:
Variables comunes y sus valores típicos
- ΔAbs: Generalmente entre 0.01 y 1.0 absorbancia por minuto, dependiendo de la enzima y sustrato.
- ε: Varía según el sustrato y producto; por ejemplo, para NADH es 6220 L·mol-1·cm-1.
- l: Usualmente 1 cm en cubetas estándar.
- Vt: Volumen total de reacción, típicamente 1 mL a 3 mL.
- Vs: Volumen de muestra, comúnmente 0.01 a 0.1 mL.
- t: Tiempo de reacción, usualmente 1 a 10 minutos.
- Actividad específica: Varía ampliamente, desde 1 U/mg hasta más de 1000 U/mg según la pureza y tipo de enzima.
Ejemplos prácticos de cálculo de actividad enzimática (U/mL)
Ejemplo 1: Determinación de actividad de lactato deshidrogenasa (LDH)
Un laboratorio mide la actividad de LDH en suero sanguíneo. Se realiza una reacción con un volumen total de 2 mL, usando 0.05 mL de muestra. La absorbancia disminuye 0.15 unidades en 3 minutos. El coeficiente de extinción molar para NADH es 6220 L·mol-1·cm-1, y la cubeta tiene 1 cm de camino óptico.
Calcule la actividad enzimática en U/mL.
Solución:
- ΔAbs = 0.15
- ε = 6220 L·mol-1·cm-1
- l = 1 cm
- Vt = 2 mL
- Vs = 0.05 mL
- t = 3 min
Aplicando la fórmula:
Calculamos paso a paso:
- 0.15 / 6220 = 2.41 × 10-5
- 2 / (0.05 × 3) = 2 / 0.15 = 13.33
- Multiplicando: 2.41 × 10-5 × 13.33 = 3.21 × 10-4
- Multiplicando por 106: 3.21 × 10-4 × 106 = 321 U/mL
Por lo tanto, la actividad enzimática de LDH es 321 U/mL.
Ejemplo 2: Cálculo de concentración de enzima a partir de actividad específica
Se tiene una muestra con actividad enzimática de 150 U/mL y una actividad específica conocida de 300 U/mg. ¿Cuál es la concentración de enzima en mg/mL?
Solución:
La concentración de enzima en la muestra es 0.5 mg/mL.
Importancia y aplicaciones de la calculadora de actividad enzimática (U/mL)
La medición precisa de la actividad enzimática es crucial en bioquímica clínica, biotecnología y farmacología. Permite:
- Diagnóstico de enfermedades mediante biomarcadores enzimáticos.
- Control de calidad en producción industrial de enzimas.
- Optimización de procesos enzimáticos en investigación y desarrollo.
- Evaluación de inhibidores o activadores en ensayos farmacológicos.
La calculadora de actividad enzimática (U/mL) facilita la interpretación rápida y confiable de datos experimentales, mejorando la toma de decisiones.