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Enzimas: catalisadores biológicos 1 Universidade Federal da Paraiba (UFPB) Centro de Ciências Agrárias (CCA) Profa: Yanna Carolina Ferreira Teles email: yannateles@gmail.com ENZIMAS •Biocatalisadores •Estruturalmente: a maioria são longas cadeias peptídicas •Atividade de promover e acelerar reações em substratos específicos • Podem aumentar a vel. de reação em até 1017 vezes •Não são consumidas durante o processo Enzimas: catalisadores biológicos •Estrutura: Monômeros ou cadeias peptídicas múltiplas •Obs: alguns RNAs são enzimas (catalisadores)! •Indispensável para a atividade enzimática: manutenção da sua estrutura terciária ou quaternária Ligação peptídica Estrutura enzimática Enzimas: catalisadores biológicos Enzimas: catalisadores biológicos •Um ou mais centros ativos (sítio catalítico): local de ligação do substrato Estrutura enzimática Pepsina Sítio ativo da pepsina Estrutura enzimática •Componente adicionais necessário para a função da enzima Cofator: íons inorgânicos (Zn+2, Mg+2, Fe+2, Ca+2) Coenzima: moléculas orgânicas (Vit C, Vit K, ácido fólico, niacina, etc) •Holoenzima: Complexo enzimático completo Enzimas: catalisadores biológicos Enzimas: catalisadores biológicos Ligante: polissacarídeos Estrutura enzimática Pepsina Amilase salivar Cofator: Ca+2 Enzimas: catalisadores biológicos Estrutura enzimática Cofatores Enzimas: catalisadores biológicos Coenzimas Estrutura enzimática • Vit B12: indispensável para produção de glóbulos vermelhos e transporte de oxigênio no sangue • Sua falta causa anemia perniciosa: palidez, fraqueza, dificuldades para andar, inchaços • Fontes: alimentos de origem animal, carnes, fígado, microbiota intestinal Enzimas: catalisadores biológicos Coenzimas Estrutura enzimática • Vit B3: Dinucleotídeo de nicotinamida adenina (niacina, NAD) • Necessário para reação de oxido- redução (metabolismo energético) • carnes, frango, peixes, amendoim, outras amêndoas, vegetais verdes Enzimas: catalisadores biológicos Especificidade enzimática •Deriva da formação de múltiplas interações químicas entre uma região da enzima (sítio ativo) e a molécula do substrato •Quimiotripsina: L-aminoácidos aromáticos •Amilase: sítio ativo possui aminoácidos com cadeia lateral polar ATIVIDADE CATALÍTICA Enzimas: catalisadores biológicos MODELOS DE INTERAÇÃO ENZIMA-SUBSTRATO Modelo chave-fechadura Modelo ajuste induzido Enzimas: catalisadores biológicos MODELOS DE INTERAÇÃO ENZIMA-SUBSTRATO Modelo ajuste induzido Enzimas: catalisadores biológicos A reação enzimática ocorre por etapas: 1. Ligação reversível da enzima ao substrato; 2. Formação do complexo ES (estado de transição) 3. Formação do produto 4. Liberação das interações enzimáticas (reciclagem enzimática) ATIVIDADE CATALÍTICA Enzimas: catalisadores biológicos •Reduzem a energia de ativação requerida para a transformação de um reagente em produto ATIVIDADE CATALÍTICA Enzimas: catalisadores biológicos* Cinética enzimática • A concentração do substrato [S] influencia na velocidade das reações catalisadas por enzimas urease Enzimas: catalisadores biológicos* •Velocidade máxima: em elevadas concentrações de Substrato •Constante de Michaelis - Menten •Km = [S] correspondente a ½ Vmax; •Km = [S] que ocupa 50% dos sítios ativos (afinidade E – S) Quanto menor o Km maior a afinidade E–S • Abordagem de Michaelis - Menten Saturação: sítios ativos das enzimas ocupados Vel. depende da [S] Cinética enzimática Enzimas: catalisadores biológicos Efeito do pH na atividade enzimática Enzimas: catalisadores biológicos Efeito do pH na atividade enzimática αAmilase Enzimas: catalisadores biológicos Efeito da temperatura na atividade enzimática β-GALACTOSIDASE (ou lactase) •Enzima capaz de hidrolisar a lactose do leite 20 Enzimas: catalisadores biológicos Enzimas: catalisadores biológicos 21 Universidade Federal da Paraiba (UFPB) Centro de Ciências Agrárias (CCA) Profa: Yanna Carolina Ferreira Teles email: yannateles@gmail.com
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