Enzimas - Bioquímica Básica

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Enzimas 
Profa. Dra. Helena Costa-UESC 
2013 
ENZIMAS 
Proteínas especializadas  a velocidade 
das reações biológicas sem sofrerem alterações 
nesse processo 
Agem em seqüência organizadas catalisam 
 as centenas de reações sucessivas das vias 
 metabólicas 
Aumentam a velocidade das reações de 102 
 a 1020 vezes sem afetar o equilíbrio químico e 
 o produto das reações 
I- INTRODUÇÃO 
ENZIMAS 
Na ausência das enzimas processos biológicos 
vitais não ocorrem – condições do meio celular 
são muito brandas. 
 São codificadas pelo DNA – podem sofrer 
 mutações genéticas – distúrbios metabólicos 
 e patológicos graves 
As enzimas funcionam como um ambiente 
dentro do qual as reações são energeticamente 
favoráveis 
I- INTRODUÇÃO 
ENZIMAS 
Importantes no diagnóstico de várias doenças 
Enzimas e seus moduladores – agentes 
 farmacológicos usados na terapia de muitas 
 doenças 
I- INTRODUÇÃO 
II-PROPRIEDADES DAS ENZIMAS 
1-Propriedades Gerais 
• Proteínas de alto PM – mais de 100 aa 
• Solúveis em meio aquoso 
• Estrutura globular 
• Apresentam pI 
•Sofrem desnaturação em alta temperatura 
 e em extremos de pH 
2-Propriedades Estruturais 
• Apresentam estrutura 1aria, 2ária, 3ária e 
 muitas vezes a 4ária 
• Atividade catalítica – integridade das 
 estruturas 3ária e 4ária 
• Possuem estruturas tridimensionais 
 características -sítios com várias funções: 
•Sítio de ligação ao substrato ou Sítio 
ativo ou catalítico 
•Sítio alostérico 
•Sítio de ligação ao substrato - arranjo das 
 cadeias laterais dos aa que é formulado para 
 ligar um substrato específico 
- fenda ou cavidade na estrutura da 
enzima - cadeias laterais 
 dos aa criam uma geometria 
tridimensional 
complementar à estrutura do substrato 
•É responsável pela especificidade ao substrato 
 e atividade catalítica da enzima 
•Interação E-S no sítio ativo pode ser de 
 natureza covalente transitória ou não 
 covalente entre grupos específicos do S 
 e as cadeias laterais dos aa da E 
•Sítio alostérico - é a porção da enzima onde 
 ocorre a ligação de moléculas denominadas 
 efetores (moduladores)‏ 
•Moduladores - modificam a atividade 
catalítica  ou  a afinidade da E pelo S 
3-Propriedades Funcionais 
a) Diminuem a energia livre de ativação 
Enzimas tornam as reações energeticamente 
favoráveis - diminuem a energia de ativação 
do complexo ativado 
b) Apresentam alta eficiência catalítica 
Estão presentes na célula em baixa conc. 
Apresentam grande capacidade de renovação 
Transformam 100 a 1000 moléculas de S/seg 
3) Propriedades Funcionais 
•c) Têm alta especificidade pelo S 
Enzimas são altamente específicas, interagindo 
com um ou alguns substratos especificos 
Catalisam apenas um tipo de reação. 
•d) Formam sistemas multienzimáticos (SME)‏ 
• inúmeras enzimas atuam em uma sequência 
 organizada - catalisam várias reações 
 sucessivas onde o produto de uma reação 
 é o substrato da enzima subsequente 
3) Propriedades Funcionais 
•Os SME podem ser de três tipos: 
•Solúveis 
•Complexos enzimáticos 
Várias enzimas associam-se formando um 
 monômero ou dímero polipeptídico 
 Ex: RNA polimerase- 7 E associadas 
 Complexo do AG sintetase - constituído de 6 E 
•Associados a estruturas supramoleculares 
Enzimas estão associadas em alguma estrutura 
da célula.Ex: enzimas da CR-associadas a mmi 
da mitocôndria 
3) Propriedades Funcionais 
•e) A atividade das enzimas é regulada 
Enzimas podem ser ativadas ou inibidas de 
modo que a velocidade de formação de um P 
responda às necessidades da célula 
•Regulação Hormonal 
Glicoquinase é ativada pela insulina 
Glicogênio fosforilase é ativada pela 
Adrenalina-músculo ou glucagon-fígado 
3) Propriedades Funcionais 
•Regulação por sinais metabólicos - alterações 
 intracelulares 
•Ativação do pepsinogênio no suco gástrico 
•Nos SME o acúmulo de produto final inibe a 
 enzima reguladora do sistema 
•Ativação das proteínas quinases pelo AMPC 
3) Propriedades Funcionais 
•f) Algumas enzimas necessitam de cofatores 
 para exercer a atividade catalítica 
•Proteínas simples- atividade catalítica é 
 exercida apenas pela cadeia proteica 
•Proteínas conjugada- atividade catalítica 
 necessita de uma parte não proteica, 
 chamada de cofator 
Holoenzima= parte proteica + parte aproteica 
 (Apoenzima) (Cofator)‏ 
•Cofatores comumente encontrados são: 
•Ions metálicos - Mg+2, Mn+2, Fe+2, Zn+2, Ca+2, 
 Cu+2, etc 
•Substâncias orgânicas -Coenzimas (derivadas 
 de vitaminas) - NAD+, FAD+, CoA, TPP, 
 piridoxal fosfato, etc 
•Coenzimas - fracamente associadas à E 
•Grupo Prostético (GP) - é uma CoE forte/e 
 associada à enzima 
 
Cofatores 
COE VITAMINA FUNÇÃO 
VIT B1 
 
TIAMINA 
TPP 
(Tiamina 
 pirofosfato) 
Coenzimas das reações de 
descarboxilação de -cetoácidos 
VIT B2 
 
RIBOFLAVINA 
FAD 
FMN 
GP de enzimas desidrogenases 
Participam em reações de oxiredução 
 (transferem 2H+ e 2 elétrons)‏ 
NAD+ 
NADP+ 
VIT B3 
 
NIACINA 
GP de enzimas desidrogenases 
(transferem 2H+ e 2 elétrons)‏ 
VIT B5 
 
ÄCIDO 
PANTOTÊNICO 
CoASH Transportador de grupo acila 
 Ex: Acetil CoA e acil CoA 
COE VITAMINA FUNÇÃO 
VIT B6 
 
PIRIDOXINA 
Piridoxal 
fosfato 
Coenzimas de reações de 
transaminação-transferência 
de grupos aminos 
BIOTINA BIOCITINA 
 Participa de reações de 
carboxilação transportam CO2 
VIT B12 
CIANOCOBALA 
MINA 
Desoxiadenosil 
cobalamina 
Transferem átomos de H e grupos 
alquila, carboxila, hidroxila, etc 
Metilcobala 
mina 
Participa de reações de 
transmetilação 
COE VITAMINA FUNÇÃO 
ÁCIDO 
FÓLICO THF 
Transportam unidades 
monocarbônicas como grupos 
metil (-CH3), metileno (-CH2-), 
formila (CHO)‏ 
Tetraidrofólico 
II-NOMENCLATURA E CLASSIFICAÇÃO 
 DE ENZIMAS 
•Nomenclatura usual 
•Nome do substrato + sufixo ase 
 Ex: Glicosidase, sacarase, amilase, lipase, 
 peptidase, DNA polimerase 
•Algumas têm nome consagrado pelo uso 
 Ex: catalase, pepsina, tripsina, quimotripsina 
II-NOMENCLATURA E CALASSIFICAÇÃO 
 DE ENZIMAS 
•Nomenclatura sistemática 
•União Internacional de Bioquímica e Biologia 
 Molecular 
•E foram divididas em 6 classes principais, 
 com inúmeras subclasses 
 
•Nomenclatura sistemática 
 Nomenclatura é constituída de 2 partes: 
•1- Nome do substrato ou substratos 
•2- Tipo de reação catalisada com a terminação ase 
ATP: glicose fosfotransferase 
 Usual-Glicoquinase 
 ATP: glicose 6- fosfato isomerase 
Usual -fosfoglicoisomerase 
•Ex: G + ATP G6P + ADP 
Ex: G6P F6P 
II- CLASSIFICAÇÃO DE ENZIMAS 
Catalisam reações de oxi-redução 
 a) Desidrogenases- catalisam transferência de 
 H+ e elétrons do doador para o aceptor 
CH 
3 
- C-COO 
- 
 H 
OH 
+ NAD + CH 
3 
- C-COO - 
 
O 
+ NADH + + H+ 
LACTATO 
PIRUVATO 
lactato 
desidrogenase 
•Classe 1- Oxiredutases 
Dentro dessa classe temos: desidrogenases, 
oxidases, oxigenases, peroxidase, catalases 
 COO- 
 CH2 
 CH2 
 COO- 
+ FAD+ 
 COO- 
 CH 
 CH 
 COO- 
+ FADH2 =
 
SUCCINATO FUMARATO 
succinato 
 
desidrogenase 
 a)Desidrogenases 
b) Oxidases- transferem 2 e- de um doador 
 para o O2 formando geralmente H2O2 
O 
R-C 
H 
+ O 2 + H 2 O 
oxidase O 
R-C 
OH 
+ H 2 O 2 
OH 
 OH 
+ O 
2 
 OH 
 O 
 O 
OH 
catecol 
oxigenase 
 c) Oxigenases- catalisam a incorporação de 
 oxigênio no substrato 
 d) Peroxidases - catalisam a reação de 
 decomposição da H2O2 
NADH + H+ + H2O2 NAD
+ + 2H2O 
 e)Catalases-catalisam a decomposição da H2O2 
 H2O2 2H2O + O2 
a)Aminotransferases-catalisam a transferência 
de grupos amino (-NH2) de um aa para um 
- cetoácido 
R1-CH-COOH 
NH2 
R2 –C-COOH 
O 
+ 
 aminoácido1 
- cetoácido2 
R2-CH-COOH 
NH2 
R1–C-COOH 
O 
+ 
 aminoácido2 
- cetoácido1 
•2- Tranferases- catalisam a transferência de 
 grupos de uma molécula para outra 
b)Quinases - catalisam a transferência de um 
Grupo fosfato do ATP para o substrato 
 G + ATP G6P + ADP 
glicoquinase 
F6P + ATP 1,6FDP + ADP 
fosfofrutoquinase 
•3- Hidrolases- catalisam a clivagem de 
 ligações adicionando água 
a) Peptidases – hidrolisam ligações peptídicas 
R1-C-N- R2 
H 
O 
R1-C 
O 
OH 
+ H-N-R2 
H 
+ H2O 
Peptidases 
Ligação peptídica 
b) Fosfatases – hidrolisam ligações éster fosfato 
Glicose 6-fosfato Glicose + Fosfato 
Glicose 
6-fosfatase 
c) Glicosidases – hidrolisam ligações glicosídicas 
d) Fosfolipases – hidrolisam fosfolipídios 
4-Liases-adicionam ou removem agrupamentos 
a) Descarboxilases– promovem a remoção de CO2 
H3C-C-C 
O 
OH 
O 
H3C-C-H 
O 
+ CO2 
Piruvato 
descarboxilase 
piruvato acetaldeido TPP 
b) Desidratases– promovem a remoção de H2O 
 COO- 
 H- C-OH 
 H -CH 
 COO- 
MALATO 
+ H2O 
 COO- 
 CH 
 CH 
 COO- 
=
 
FUMARATO 
fumarase 
 
c)Hidratases– catalisam a adição de H2O 
d) Aldolases– catalisam a quebra de moléculas 
Frutose 
1,6-difosfato 
Diidroxiacetona 
fosfato 
Gliceraldeído 
3-fosfato 
+ 
hexose treose treose 
5) Isomerases 
• Transferências de grupos dentro da molécula 
• Mudança de configuração espacial de um 
 agrupamento ligado a um C assimétrico 
• Catalisam mudanças de função química 
 a) Isomerases 
 b) Mutases 
Glicose 1-fosfato Glicose 6-fosfato 
Glicose Frutose 
 c) Epimerase 
Glicose Galactose 
Manose Glicose 
d) Racemase 
 D-Glicose L-Glicose 
Ácido D-láctico Ácido L-láctico 
6) Ligases – catalisam a formação de ligações C-C, 
C-S, C-O, C-N, etc 
 COOH 
 C=O 
 CH3 
 + CO2 + ATP 
piruvato 
 
carboxilase 
 COOH 
 C=O 
 CH2 
COOH 
+ ADP + P 
Biotina 
Ocorrem em reações de síntese- 2 ou mais moléculas 
de S são unidas às custas de ATP 
Fatores que afetam a velocidade das 
reações enzimáticas 
Velocidades das reações são influenciadas: 
•Concentração do substrato 
•Temperatura 
•pH 
•Presença de substâncias efetoras 
1- concentração do substrato 
•Velocidade (v) de uma reação é o no de 
 moléculas de S convertidas em P produtos 
 por unidade de tempo 
 Expressa em mmoles/min, mol/min, etc 
•Velocidade da reação catalisada aumenta 
 com o aumento da [substrato] até atingir 
 uma velocidade máxima (Vmáx)‏ 
•Cada enzima tem uma [substrato] saturante 
 e um Vmáx 
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 1 2 3 4 5 6 7 8[substrato]
ve
lo
ci
da
de
Vmax/2
Vmax
Km
1- concentração do substrato 
Gráfico da velocidade da reação x [substrato] 
2- Temperatura 
•Temperatura ótima- temp. na qual a v da 
 reação atinge a máxima velocidade 
•Enzimas biológicas apresentam temp. ótima 
 entre 35 e 37 oC 
•Elevação da temp. pode causar denaturação 
•Armazenamento da E em baixas temperaturas 
 inativa a enzima 
3- pH 
•Cada enzima tem um pH ótimo- pH onde 
 apresenta máxima atividade catalítica 
•Efeito do pH na ionização dos aa do sítio ativo 
•Efeito do pH na desnaturação da enzima 
4- Presença de efetores ( Moduladores)‏ 
Efetores positivos (ativadores)‏ 
•Aumentam a V das reações enzimáticas 
•Substâncias que se ligam no sítio alostérico 
 da E provocando alteração favorável na 
 geometria do sítio ativo aumenta a afinidade 
 da E pelo S 
4- Presença de efetores ( Moduladores)‏ 
Efetores negativos (inibidores)‏ 
•Diminuem a V das reações enzimáticas 
•Ligam-se no sítio alostérico da E causando 
 mudança conformacional desfavorável no 
 sítio ativo que diminui a afinidade da E pelo S 
-1
1
3
5
7
9
11
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9TEMPO
VE
LO
CI
DA
DE
Enzima
Enzima + inibidor
Enzima+ Ativador
Moduladores e inibidores 
Enzima alostérica com subunidades catalíticas e 
reguladoras separadas 
Equação de Michaelis-Menten 
Equação geral do processo catalítico 
S = Substrato E = enzimas 
ES = complexo enzima-substrato 
P= Produto da reação 
k1= cte de v de formação de ES 
k2 e k3= cte de v de dissociação de ES 
S + E ES E + P 
k1 
k2 
k3 
Equação de Michaelis-Menten 
Equação geral do processo catalítico 
S + E ES E + P 
k1 
k2 
k3 
V2= k2[ES] 
V3= k3 [ES] 
V de formação de ES = V de dissociação de ES 
V1 = V2 + V3 
V1= k1[E] [S] V1= k1[Et- ES] [S] 
Equação de Michaelis-Menten 
Após tratamento matemático resulta: 
Expressão algébrica que descreve como a v da 
 reação enzimática varia com a [S] 
V = 
Vmáx [S] 
Km 
+ 
 [S] 
V= velocidade da reação Vmáx=V máxima da reação 
Km= constante de Michaelis-Mentem (k2 + k3)/ k1 
 
V = 
Vmáx [S] 
Km 
+ 
 [S] 
S=0 V=0 
S=Km V=Vmáx/2 
S= V=Vmáx 
A variação da V em função da [S] é hiperbólica 
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 1 2 3 4 5 6 7 8[substrato]
ve
lo
ci
da
de
Vmax/2
Vmax
Km
Gráfico da velocidade da reação x [substrato] 
Km = [substrato] na qual a v da reação é igual 
 a metade da Vmáx 
Quanto menor o Km maior a afinidade da 
E pelo S – menor a [S] para atingir Vmáx 
V = 
Vmáx [S] 
Km 
+ 
 [S] 
V=Vmáx/2 
Vmáx/2 = 
Vmáx [S] 
Km 
+ 
 [S] 
Km 
+ 
 [S] = 2[S] 
Km = [S] 
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 [substrato]
ve
lo
ci
da
de
Enzima 1
Enzima 2
Vmáx 
[substrato] 
v
el
o
ci
d
a
d
e 
Km1 Km2 
Vmáx 
2 
 Km das enzimas E1 e E2 
Hexoquinase do cérebro 
[S] [Km] 
D-glicose 
D-Frutose 
0,05 mM 
1,5 mM 
Hexoquinase do cérebro tem maior afinidade 
pela glicose 
Equação de Lineweaver-Burke 
m 
1___
V
=
K___
Vmax
x 1___
[S]
 + 1___
Vmáx
y = a . x + b
 
É o inverso da equação de Michaeles-Menten 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
-4 -2 0 2 4 6 
1/[S] 
1/V 
1/V max 
-1/K m 
Gráfico de Lineweaver-Burke 
 Maior rapidez e precisão na determinação de 
 Vmax e Km 
Inibição da atividade enzimática 
•Agentes farmacológicos mais usado na terapia 
 médica 
•São reagentes químicos que diminuem ou 
bloqueiam a atividade enzimática 
•Usados para determinar os aa do centro ativo•Fornecem informações a respeito da natureza 
 dos grupos funcionais do sítio ativo 
•Esclarecimento das vias metabólicas 
Inibidores enzimáticos 
Inibição da atividade enzimática 
•Inibição enzimática pode ser irreversível ou 
 reversível 
Inibição Irreversível 
•Inibidor associa-se à enzima através de ligação 
 covalente -Complexo E-S que não de dissocia 
•Modificam ou destroem um ou mais grupos 
funcionais do sítio ativo 
•Ex: efeitos neurotóxicos de organofosforados 
Inibição Irreversível 
•diisopropil flúor fosfato (DFP) inibe a enzima 
 acetilcolinesterase 
•Iodoacetamida inibe enzimas que contêm Cys 
 no sítio ativo 
•Geralmente são inibidores inespecíficos 
 
E 
 
CH2O 
H3C-CH-CH3 
O 
 P O 
O 
H3C-CH-CH3 
 + HF 
 + 
H3C-CH-CH3 
O 
F P O 
O 
H3C-CH-CH3 
DIISOPROPIL FLÚOR FOSFATO( DFP)‏ 
 
E 
 
CH2OH 
ACETILCOLINESTERASE 
Ser 
 
E 
 
CH2SH 
ENZIMA CONTENDO 
Cys NO SÍTIO ATIVO 
 
I CH2C 
O 
NH2 
+ 
IODOACETAMIDA 
 
E 
 
CH2S CH2C 
O 
NH2 
 + HI 
CICLOXIGENASE 
CH2 
OH 
+ 
COO- 
O-C-CH3 
O 
ÁCIDO ACETILSALICÍLICO 
CICLOXIGENASE 
CH2 
O C CH3 
O 
COO- 
OH + 
Inibição da Cox pelo ácido salicílico 
Inibição reversível 
•Inibidor liga-se a enzima através de interações 
 não covalentes 
• Forma um complexo EI que se dissocia com 
recuperação da atividade enzimática 
Existem 2 tipos de inibição reversível 
Inibição competitiva 
Inibição não competitiva 
Inibição competitiva 
•Inibidor compete com o substrato pelo centro 
 ativo da enzima 
•Enzima liga-se ao S formando ES ou ao 
 inibidor formando EI 
E ES E + P 
+S 
EI 
+I 
•Inibidor tem estrutura semelhante ao S 
•Inibição é reversível pelo aumento da [S] 
Ex: Inibição da succinato desidrogenase pelo 
malonato 
Inibição competitiva 
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 [substrato]
ve
lo
ci
da
de
sem inibidor
com inibidor competitivo
Vmax/2
Vmax
Km1 Km2
Inibidor Competitivo 
0
2
4
6
8
10
12
-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
1/[S]
1/V
sem inibidor
com Inibidor competitivo
1/Vmax
-1/Km(sem I) -1/Km(com I)
Inibidor Competitivo 
Curvas de Leneweaver Burke apresentam: 
 mesmo Vmáx e Km diferente 
Inibição competitiva 
•Alopurinol – inibidor competitivo da xantina 
oxidase na via metabólica de degradação das 
bases púricas adenina e guanina 
•Utilizado no tratamento da gota 
•Diminui a produção de ácido úrico 
O 
N 
N N 
N 
H 
 H 
XANTINA 
C H 
OH 
OH 
N 
N N 
N 
H 
HIPOXANTINA 
CH 
O 
N 
N N 
N 
H 
 H 
ÁCIDO ÚRICO 
C -OH 
OH 
=
 
N 
N 
N N 
N 
H 
H 
 H2 
GUANINA 
C H 
 O NH2 
N 
N N 
N 
H 
ADENINA 
C H 
OH 
N 
N N 
CH 
H 
ALOPURINOL 
N 
Xantina 
oxidase 
INIBIDOR SUBSTRATO ENZIMA MOLÉSTIA 
SUCCINATO 
DESIDROGENASE 
INIBE O 
C.K 
COO - 
CH 2 
COO - 
CH 2 
SUCCINATO 
CH 2 
COO - 
MALONATO 
COO - 
3’-AZIDO-2 DESOXITIMIDINA)‏ DESOXITIMIDINA 
DNA POLIMERASE 
VIRAL 
AIDS 
O 
H 
N O 
N 
=
 
CH 3 
OH 
O HOCH 2 HOCH 2 
O 
H 
N O 
N 
=
 
CH 3 
N 3 
AZT 
o 
INIBIDORES COMPETITIVO, SEUS SUBSTRATOS E AS MOLÉSTIAS EM 
CUJO TRATAMANTO SÃO EMPREGADOS 
TIMIDILATO 
SINTETASE 
TUMORES 
6-FLUORURACILA 
H 
O 
N 
N O 
F 
H 
URACILA 
H 
O 
N 
N O 
H 
H 
Alcool :no tratamento de intoxicação por metanol 
Alcool 
desidrogenase 
(figado) 
Metanol Formaldeído 
Danos tecidos-olhos 
Alcool 
desidrogenase 
(figado) 
Alcool 
X 
 Metanol 
acetaldeído 
Inibidor não competitivo 
•Não é revertida pelo aumento de S 
•Inibidor e substrato ligam-se em diferentes 
 sítios da enzima 
•Inibidor e S são estruturalmente muito 
diferentes 
•S liga-se no sítio ativo e I no sítio alostérico 
•Inibidor não competitivo pode ligar-se à E 
livre ou ao complexo ES 
Inibidor não competitivo 
E ES E + P 
+S 
EI 
+I 
ESI 
+I 
+S 
0
2
4
6
8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
[S]
ve
lo
cid
ad
e 
sem inibidor
com inibidor não
competitivo
Km
Inibidor não competitivo 
Inibidor não competitivo 
Curvas de Leneweaver Burke apresentam: 
 Vmáx diferente e mesmo Km 
Regulação da atividade enzimática 
• Cada via tem uma ou mais enzimas 
 reguladoras que ajustam a v das reações 
•No metabolismo celular várias E catalisam 
 reações sucessivas nas vias metabólicas 
•A atividade dessas enzimas é modulada por 
 sinais moleculares 
Regulação da atividade enzimática 
•A atividade das enzimas reguladoras podem 
 ser moduladas por: 
•Efeitos alostéricos ( moduladores não 
 covalentes)‏ 
•Modulação covalente (reversível)‏ 
•Indução ou repressão na síntese enzimática 
•Clivagem proteolítica 
Regulação da atividade enzimática 
 Enzimas alostéricas são reguladas por 
 efetores que se associam de forma não 
 covalente ao sítio alostérico da enzima 
a) Regulação por efeitos alostéricos 
•Essas enzimas podem ser: 
•Ativadas pelo aumento da [1o S da via] 
•Inibidas pelo acúmulo de P final da via 
 (retroinibição ou feedback)‏ 
•Moduladas por metabólitos que não fazem 
 parte da via 
b) Regulação por modulação covalente 
•Enzimas são ativadas ou inibidas através da 
 associação covalente de grupos químicos 
 Grupos químicos: Fosfato, metil, AMP, UMP 
a) Regulação por efeitos alostéricos 
•Homotrópica– quando o próprio S é efetor 
•Heterotópica- quando o efetor é diferente do S 
•As toxinas diftéricas e coléricas são enzimas que 
catalisam a ADP-ribosilação (e inativação) de 
enzimas chaves nos processos celulares. 
•Diftérica-inibe o fator de elongação 2 (envolvido 
na síntese proteíca)‏ 
•Colérica-inibe a proteína G-parte da via de 
sinalização-perda de fluídos-morte 
•A fosforilação é o tipo de regulação mais comum-
1/3 de todas as proteíans eucarióticas são 
fosforiladas 
b) Regulação por modulação covalente 
Fosforilações 
• Adição do grupo fosforil: proteínas quinases 
– Ser, Thr ou Tyr- o grupo fica volumoso e carregado 
• Se a fosforilãção ocorrer num local crítico para a 
estrutura 3-D-efeitos dramáticos na conformação 
da proteína conseqüentemente, na ligação ao 
substrato e catálise 
•gg fosforilase (músculo e fígado) é ativada 
pela fosforilação 
•Remoção do grupo fosforil : fosfatases 
•gg sintetase é ativada pela defosforilação 
 
c) Indução e repressão da síntese enzimática 
 Enzimas são reguladas através da velocidade 
 de síntese 
 Indução- aumento da v da síntese enzimática 
 Repressão- diminuição na v da síntese enzimática 
 altera o número de moléculas de E em vez de 
 afetar sua eficiência 
 Essas alterações nos níveis enzimáticos por 
 indução ou repressão são lentas 
d) Clivagem proteolítica 
Algumas E são sintetizadas na forma inativa 
 (próenzima ou zimogênio)‏ 
 São ativadas por clivagem proteolítica –muda 
 a conformação da molécula tornando-a ativa 
 Ex: ativação das enzimas digestivas 
 quimotripsinogênio quimotripsina 
tripsina 
 tripsinogênio tripsina enteroquinase 
 pepsinogênio pepsina HCl 
Ativação do quimotripsinogênio 
Isoenzimas 
 São diferentes formas moleculares de uma 
 mesma enzima - diferem na composição esequência dos aminoácidos 
 As diferentes formas da E: 
• Catalisam a mesma reação 
• Diferem nas suas propriedades cinéticas 
 Km e Vmáx diferentes 
• Diferem na distribuição sub-celular (se está 
solúvel ou ligada à membrana)‏ 
• Diferem nas respostas aos moduladores 
• Diferem no uso dos cofatores 
 Isoenzimas 
 Muitas isoenzimas contêm subunidades 
 diferentes com várias combinações 
 Ex: creatina quinase (CK) ocorre na forma de 
 3 isoenzimas 
 Cada uma é constituída de 2 cadeias proteicas 
 (subunidades B e M) associadas de três 
 maneiras 
 CK1= BB CK2= MB CK3= MM 
 Mobilidades eletroforéticas diferentes 
 Isoenzimas 
• LDH (lactato desidrogenase ) Existem pelo menos 
5 isoenzimas. Todas contém 4 cadeias polipeptídicas 
 
•As cadeias M (músculo) e H (coração) são 
codificadas por 2 genes diferentes. 
 
•No músculo estriado – 4 cadeias M, no coração, 4 
cadeias H. Outros tecidos-diferentes combinações: 
Localização Composição Tipo de LDH 
Músculo esquelético 
e fígado 
MMMM LDH5 
Músculo esquelético 
e fígado 
HMMM LDH4 
Cérebro e rim HHMM LDH3 
coração e eritrócito HHHM LDH2 
coração e eritrócito HHHH LDH1 
“Sempre existe no mundo uma 
pessoa que espera a outra, seja no 
meio do deserto, seja no meio das 
grandes cidades. E quando estas 
pessoas se cruzam, e seus olhos se 
encontram, todo o passado e todo o 
futuro perde qualquer importância, e 
só existe aquele momento”