AULA 5 E 6 ENZIMAS (enny)

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ENZIMAS
Profa. Dra. Enny Fernandes Silva
Tópicos da aula
• 1- Cinética enzimática: Gráfico de Michaelis e Menten, KM, linearização (Gráficos de Lineweaver-
Burk)
• 2- Inibidores enzimáticos: mostrar nas curvas com exemplos práticos
• 3- Enzimas alostéricas e isoenzimas
• 4- Enzimologia clínica (CK, LD, fosfatases, amilase, gama GT, lipase, TGO, TGP)
• 5- Erros metabólicos hereditários: Fenilcetonuria e albinismo, galactosemia, Doença de von Gierke, 
cretinismo
Enzimas
Definição: 
catalizadores biológicos de alta especificidade
Aumentam a velocidade da reação
Sintetizados por seres vivos
Muito específicos
Enzimas
- Proteínas
- Nível estrutural terciário ou quaternário
- Sitio ativo= local onde se acopla o substrato
- Sitio alostérico= local onde entra uma 
substancia química e modula a velocidade 
da enzima (deixa mais rápida ou mais 
lenta)
- Substrato = reagente
Fatores que influenciam na atividade das 
enzimas: T, pH, [E], [S]
Fatores que influenciam na atividade das 
enzimas: T, pH, [E], [S]
Cinética enzimática
Estudo da velocidade
constante de Michaelis e Menten
• característico de cada enzima 
• A representação gráfica da velocidade da reação em função da 
concentração de substrato é uma hipérbole, onde ½ da 
velocidade máxima corresponde ao KM, que é uma 
determinada concentração de substrato([S]).
• pode ser usado como uma medida da afinidade da enzima pelo 
substrato
• Quanto menor o KM, mais forte é ligação do substrato pela 
enzima.
• E +S ↔ ES → E + P
Inibição enzimática
• As enzimas podem ser inibidas por: 
• Venenos, medicamentos, pesticidas, agrotóxicos, toxinas de plantas 
ou animais
• Irreversível e reversível
INIBIDORES:
COMPETITIVO 
REVERSÍVEIS 
NÃO COMPETITIVO
Inibidor compete com o substrato 
pelo mesmo sitio (ativo)
Inibidor se liga em outro sítio (que não o ativo e 
modifica a forma da enzima)
IRREVERSÍVEIS
Gráfico de Michaelis Menten e Lineweaver
Burke
Inibição Competitiva
Exemplo:Tratamento de hipercolesterolemia
Lovastatina 
Droga que inibe 
competitivamente a 
HMG-CoA redutase
(hidroximetil glutaril-CoA redutase)
Inibição Competitiva
Exemplo:Tratamento de hipercolesterolemia
Estatinas: inibição competitiva da HMG Co-A 
redutase
• Diferem entre si no grau de inibição da HMG-CoA redutase, 
na ligação às proteínas plasmáticas e biotransformação. 
Inibição Não-Competitiva
E + S ES E + P
EI + S
+
I
+
I
EIS
• Inibido não-competitivo
NÃO se liga ao sítio ativo da enzima 
Inibição Enzimática
Não-Competitiva
• Inibidor não tem semelhança estrutural com o substrato 
• NÃO se liga no sítio ativo da enzima
• Aumento da [substrato] não diminui a inibição 
• Km aparente da enzima NÃO se altera
• A VELOCIDADE máxima DIMINUI na presença do inibidor
Inibidores não-nucleosídeos da Transcriptase 
reversa do HIV
• Os inibidores não-nucleosídeos da transcritase reversa do HIV (NNTRs) são inibidores 
não competitivos que se ligam a um sítio alostérico da enzima 
INIBIÇÃO IRREVERSÍVEL
O inibidor combina-se permanentemente com a enzima, através de 
ligações covalentes,
tornando-a inativa ou provocando a sua destruição.
Muitos venenos são inibidores enzimáticos irreversíveis, como é o 
caso do DDT, do mercúrio, do cianeto, etc. 
Aconitase
Exemplo de Inibidor Suicida
Reações do Ciclo de Krebs
Oxalacetato + Acetil-CoA → Citrato → Isocitrato →→
Oxalacetato + Fluoroacetato → Fluorocitrato
Inibidor suicida
Citrato
Sintase
INIBIÇÃO 
IRREVERSÍVEL
Reconhecimento molecular do antiviral saquinavir pelo sítio ativo da 
protease do HIV-1, via interações de hidrogênio
Inibidores da HIV-integrase, protease e transcriptase 
reversa: potencial abordagem farmacológica para 
tratamento da AIDS
ligada no sítio ativo da tripsina (rosa). 
proteína alfa1-antitripsina: inibidor irreversível 
(INIBIDOR SUICIDA) da ELASTASE, pois, uma vez 
ligada à elastase, é degradado com a enzima.
Patologia: A deficiência em alfa1-antitripsina é uma 
doença congênita em que o resíduo de Glutamato 
(negativo) na posição 342 é trocado por uma Lisina 
(positivo), causando a agregação da proteína. 
Essa mutação, conhecida por mutação Z, leva a uma 
quadro de enfisema pulmonar pois não há a 
degradação da elastase que causa danos aos 
alvéolos
alfa1-antitripsina (amarelo)
Inibidores suicidas
• Ligações covalentes
• O inibidor se liga à enzima e modifica o sítio ativo pela complexação 
com a enzima, inativando-a
• Ex: inseticidas organofosforados (MALATION) e carbamatos inibem a 
acetilcolinesterase
Caso: inativação
Alguns inibidores irreversíveis são VENENOS, como é o caso de 
inseticidas organofosforados e carbamatos que inibem a 
acetilcolinesterase (aceticoline acetilhidrolase, EC 3.1.1.7). 
Essa enzima hidrolisa a acetilcolina do cérebro, de acordo com o 
esquema a seguir 
Caso: ativação 
inibidores da acetilcolinesterase que têm o efeito de 
manter a função cognitiva dos pacientes num nível 
constante, além de melhorar as condições gerais do 
paciente. 
Na presença dos inibidores, há um aumento na 
concentração e no tempo de ação da acetilcolina na 
sinapse. 
Sinais de intoxicação:
suor, salivação intensa,
lacrimejamento, fraqueza, tontura, 
visão turva, pupilas contraídas, 
dificuldade respiratória, 
convulsão
Piretróides= DDT 
(inseticidas 
neuromusculares -
moduladores dos canais de 
sódio)
Inibição Enzimática Irreversível
Ex: Inibição da enzima ciclo-oxigenase pelo acetilsalicilato
Ciclo-oxigenase
Prostaglandinas (mediador inflamatório)
sensação de dor
Ácido araquidônico
INIBIÇÃO IRREVERSÍVEL
Mecanismo de Inibição irreversível pela aspirina via formação de ligação covalente.
• ácido clavulânico e seus sais e ésteres. 
• O ácido é um inibidor suicida das enzimas beta-lactamases bacterianas do Streptomyces clavuligerus. 
• Administrado sozinho, possui fraca atividade antibacteriana contra a maioria dos organismos, mas 
administrado em combinação com antibióticos beta-lactâmicos previne a inativação do antibiótico pela 
lactamase microbiana.
Ação farmacológica: Agentes Antibacterianos; Inibidores Enzimáticos
http://www.lookfortherapy.com/mesh_info.php?term=%C3%A1cido+clavul%C3%A2nico&lang=3
http://www.lookfortherapy.com/mesh_info.php?term=sais&lang=3
http://www.lookfortherapy.com/mesh_info.php?term=%C3%A9steres&lang=3
http://www.lookfortherapy.com/mesh_info.php?term=enzimas&lang=3
http://www.lookfortherapy.com/mesh_info.php?term=beta-lactamases&lang=3
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Clavulanic_acid_structure.svg
Outro tipo de inibição enzimática:
Enzima alostérica
Isoenzimas
São enzimas que diferem na sequência de aminoácidos, mas que catalisam a 
mesma reação química em órgãos diferentes. 
Isto ocorre para que funcione de formas distintas em vários compartimentos do 
corpo, ajustando a velocidade da reação para determinado metabolismo.
Podemos citar a creatina quinase (ou creatina cinase), lactato desidrogenase e 
fosfatase alcalina.
creatina quinase 
• dímero com dois tipos de subunidades, 
M (muscular) e B (cerebral). 
• No músculo esquelético as duas 
subunidades são do tipo M (CPK3 ou 
CKMM), no cérebro as duas unidades 
são do tipo B (CPK1 ou CKBB), mas no 
miocárdio encontramos as duas 
subunidades: M e B (CPK2 ou CKMB).
• Consegue-se separar os 3 tipos por 
diferentes mobilidades na eletroforese.
• Esta enzima catalisa a formação de 
energia (ATP) a partir de creatina 
fosfato gerando creatinina. 
lactato desidrogenase (LD ou LDH) 
• tetramérica, ou seja, contém 4 subunidades de 2 tipos diferentes: H, 
para o coração e M, para o músculo esquelético, gerando 5 formas 
dessas isoenzimas: 
• LDH1 (HHHH) 
• LDH2 (HHHM)
• LDH3 (HHMM) 
• LDH4 (HMMM) 
• LDH5 (MMMM)
LDH-1: Coração e glóbulos vermelhos
LDH-2: Glóbulos brancos
LDH-3: Pulmões
LDH-4: Rins, placenta e pâncreas
LDH-5: Fígado e músculo esquelético
lactato desidrogenase (LD ou LDH) 
• catalisa a reação de piruvato para lactato (reversível),desta forma, 
podemos dizer que ela será acionada quando não tiver muita oferta 
de oxigênio para a célula.
fosfatase alcalina 
• uma hidrolase que remove grupos fosfato de um grande número de 
moléculas diferentes, incluindo nucleotídeos e proteínas 
• mais ativa em soluções alcalinas. 
• processo de remoção desses grupos fosfatos = desfosforilação. 
• Encontrada em ossos, fígado e placenta.
• marcador da atividade osteoblástica, ou seja, destruição óssea, que 
geralmente ocorre no câncer ósseo. 
• isoenzima de origem hepática (ALP1) é termoestável, enquanto fração 
óssea (ALP2) é inativada pelo calor. 
COENZIMAS e COFATORES
• Coenzimas – vitaminas do complexo B
• Cofatores - sais minerais
Enzimologia clínica
• atividade de certas enzimas são modificadas em determinadas doenças
• Podem ser dosadas no plasma, líquido cefalorraquidiano, urina e 
exsudatos
• Compara-se a atividade ao valor de referência (KIT de determinação da 
enzima).
• auxílio diagnóstico nos processos patológicos
enzima Patologia relacionada com o aumento no
plasma
Amilase Enfermidade no pâncreas, parotidite
Creatina cinase (CK) Enfermidades musculares, cardíacas e
cerebrais
Fosfatase acida Enfermidades na próstata
Fosfatase alcalina Enfermidades hepáticas, doenças ósseas
Lactato desidrogenase (LD) Enfermidade hepática, cardíaca, renal, hemólise
Lipase Enfermidades pancreáticas
Gama glutamil transferase (γ GT) Enfermidades hepáticas
Transaminase glutâmico oxalacética (TGO
ou AST)
Enfermidades hepáticas, cardíacas,
musculares, renais
Transaminase glutâmico pirúvica (TGP ou
ALT)
Enfermidades hepáticas
Erros inatos do metabolismo (EIM) 
• uma determinada enzima não é produzida corretamente, geralmente 
por mutação no DNA. 
• interrompe uma via metabólica e os produtos desta via não serão 
sintetizados, levando as Doenças Metabólicas Hereditárias (DMH), 
que corresponde a cerca de 10% de todas as doenças genéticas.
• Geralmente ao nascer as crianças portadoras com EIM, parecem 
normais e algum fator externo inicia as manifestações agudas 
diagnosticadas em laboratório clínico. 
• Dependendo do erro inato do metabolismo e da substância 
acumulada tem-se a terapêutica que vai desde dieta até transplante 
de medula óssea.
Fenilcetonuria
• doença genética, autossômica e 
recessiva, onde a enzima fenilalanina 
hidroxilase é mutada.
• dependendo do tipo de mutação 
poderá ocorrer a ausência ou 
deficiência desta enzima que não faria a 
transformação da fenilalanina em 
tirosina e, desta forma, a via ficaria toda 
prejudicada. 
Fenilalanina
Fenilalanina hidroxilase
Tirosina
L-Dopa
Dopamina
Norepinefrina
Epinefrina
albinismo
• Deficiência na enzima tirosinase
Tirosina 
 tirosinase 
 L-Dopa 
 tirosinase 
 
 
melanina 
Galactosemia
• deficiência em enzimas que são usadas na 
conversão da galactose no sangue, dentre elas a 
galactose-1-fosfato uridil transferase devido a 
herança autossômica recessiva. 
• Após amamentação aparecem vômitos, 
hepatomegalia, crescimento deficiente, letargia, 
diarreia e disfunção renal que leva a acidose 
metabólica. 
• A restrição da galactose da dieta, que tem como 
fonte principal o carboidrato lactose é o tratamento 
principal.
Doença de von Gierke
• Glicogenoses - doenças de armazenamento de 
glicogênio
• Doença de von Gierke- mais comum 
• complicações metabólicas da doença incluem 
hipoglicemia, acidemia láctica, hiperuricemia, 
hipofosfatemia e adenoma hepático.
• causada pela deficiência de glicose-6-fosfatase 
(G6Pase), uma enzima que catalisa a hidrólise de 
glicose-6-fosfato (G6P) em glicose e fosfato• Notada 
geralmente em torno dos dois anos de idade. 
• Herança autossômica recessiva.
• Retardo de crescimento. 
• Ausência de retardo mental. 
Cretinismo
• deficiência mental provocada por hipotireoidismo 
congênito.
• Durante o desenvolvimento do recém-nascido a ausência 
da tiroxina, um dos hormônios da tireoide, impede o 
amadurecimento cerebral normal
• Ocorre defeito na formação da tireóide
• Ocorre um caso de cretinismo a cada três mil nascimentos 
• Possível identificar a doença por meio do Teste do Pezinho.
• doença não se manifesta logo depois do nascimento
• o recém-nascido aparenta funções normais, pois foi suprido 
com o hormônio pela mãe. 
• Mas, semanas após o nascimento, o bebê já pode começar 
a apresentar lentidão nos movimentos, crescimento físico 
lento e desenvolvimento mental deficiente. As seqüelas são 
irreversíveis na idade adulta. 
FIM!!
Desafio
• 1- Homem, 55 anos, fumante, sedentário, deu entrada no PS de um 
hospital com sudorese, e sentindo dores do peito. Quais enzimas 
sanguíneas poderiam dar alteradas?
• 2- Mulher, 60 anos, relata que teve hepatite C e é alcóolatra. Deu 
entrada no hospital ictérica e foram feitos exames de sangue que 
comprovaram comprometimento hepático. Quais os possíveis exames 
de sangue de devem ter auxiliado o médico neste diagnóstico?