Publication: Difusión y reacción en sistemas
enzimáticos heterogéneos
bisustrato.
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Date
1988
Authors
Bódalo Santoyo, Antonio ; Gómez Carrasco, José Luis ; Gómez Gómez, Elisa ; Bastida Rodríguez, Josefa ; Tenes Hernández, M.
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Facultad de Ciencias
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Publisher
Murcia, Universidad de Murcia, Secretariado de publicaciones e intercambio científico.
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Description
Abstract
constituye una práctica cada vez más extendida en el desarrollo
de nuevas tecnologías, puesto que se pueden aplicar
a procesos industríales en forma continua en diferentes
tipos de reactores. En contrapartida, la cinética del proceso
enzimático se ve afectada por impedimentos difusionales
para los reactantes y productos. Ello provoca un
grado elevado de complejidad a la hora de formular modelos
matemáticos que describan físicamente el sistema y
sean una herramienta eficaz para el diseño y control de las
unidades de reacción que los contienen.
A pesar de las dificultades que entraña la resolución de
este tipo de modelos, nosotros hemos publicado trabajos
que proporcionan los valores del factor de eficacia en los
casos en que la reacción enzimática transcurra según cinéticas
del tipo Michaelis-Menten simple *, con inhibición
competitiva y no competitiva por producto ^-^ y Michaelis. Menten reversible, tanto en estado estacionario * como no
estacionarío '.
Comparados con la gran cantidad de estudios publicados
para sistemas enzimáticos heterogéneos monosustrato, los
trabajos realizados con enzimas inmovilizadas que catalizan
reacciones bisustrato son muy escasos, debido, fundamentalmente,
a la relativa complejidad matemática de
las expresiones de velocidad para este tipo de sistemas.
Por ello, muchos autores simplifican su estudio reduciéndolo
a un sistema pseudomonosustrato, considerando que
la concentración de uno de los sustratos es muy elevada
comparada con la del otro*"'°.
Por lo tanto, el objetivo general del presente trabajo ha
consistido en el desarrollo de un modelo matemático, que
describa cuantitativamente la interacción de la reacción
enzimática con las limitaciones difusionales internas, para
procesos heterogéneos bisustrato en los que la enzima se
encuentra inmovilizada en partículas esféricas porosas,
tanto en estado estacionario como no estacionario. La resolución de este modelo permite obtener la evolución con
el tiempo de los perfiles radiales de concentración adimensional
de ambos sustratos en la partícula, así como los
correspondientes factores de eficacia.
El modelo se ha aplicado a una reacción enzimática bisustrato
que transcurre según cinéticas del tipo: complejo
temario ordenado, temario al azar o «ping-pong», con una
expresión matemática general de la velocidad de reacción
que engloba a las tres cinéticas.
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