AULA 03 - LIPIDIOS CARBOIDRATOS CM ALVOS E PROTEINA INTRO 2022 1 (1)

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04/07/2022
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Prof. Juliano A. Chaker
Faculdade de Ceilândia - Universidade de Brasília
Primeiro semestre de 2022
PROTEÍNAS - ESTRUTURAÇÃO
• As proteínas são formadas por aminoácidos ligados por 
ligações peptídicas
• Organizadas por 4 níveis estruturais: primário, 
secundário, terciário e quaternário
• São encontrados 20 aminoácidos essenciais no corpo 
humano
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ESTRUTURA PRIMÁRIA
• Estrutura planar com duas configurações possíveis
• Três amino ácidos: Glicina, Cisteína e Prolina
• Configuração cis observada próximo 
ao resíduo PROLINA
Estrutura plana devido a ressonância
hormônio do carinho
hormônio da fidelidade
As ligações DISSULFETOS são encontradas em polipeptídios pequenos como nos hormônios:
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ESTRUTURA SECUNDÁRIA
FITA-
É o arranjo de uma cadeia de proteínas 
com outra acima por lig. de hidrogênio.
Assumem posicionamento 
PARALELOS e ANTI-
PARALELOS
Os resíduos estão 
localizados no sentido 
NORMAL da fita 
intercalados
-TURN
Curva abrupta 
do polipeptídeo.
ESTRUTURA SECUNDÁRIA
-HÉLICE
Ligações de hidrogênio ao longo do eixo 
da hélice e resíduos localizados para fora.
 A estrutura secundária determina as interações INTRAMOLECULARES
 Existem 3 estruturas secundárias principais: -hélice; -sheet (fita); -turn;
O arranjo em forma 
de hélice ocorre 
naturalmente e 
depende dos tipos de 
aminoácidos 
presentes nas cadeias
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ESTRUTURA TERCIÁRIA
• Forma tridimensional da proteína
• Essas estruturas são essenciais nas 
interações de fármacos
ESTRUTURAS SECUNDÁRIAS 
TIPO FITA E TIPO HÉLICE SE 
ORGANIZAM ASSUMINDO A 
MENOR ENERGIA POSSÍVEL
ESTRUTURA TERCIÁRIA
ESTUDO DE INTERAÇÃO DE 
FÁRMACOS NO SÍTIO RECEPTOR
ESTRUTURA TERCIÁRIA - Interações
INTERMOLECULARES e
INTRAMOLECULARES
Grupamentos ligados a 
cadeia do polipeptídio 
interagem entre si
Regem a forma do 
EMPACOTAMENTO
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ESTRUTURA TERCIÁRIA
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Interações Ligação de Hidrogênio
• Formado com um grande número de aminoácidos:
SERINA, TREONINA, ÁCIDO ASPÁRTICO, ÁCIDO 
GLUTÂMICO, GLUTAMINA, LISINA, ARGINONA, 
HISTIDINA, TRIPTOFANO, TIROSINA, ASPARGINA
Ácido aspártico (Asp)
Serina (Ser)
Importância das Interações na Estr. TERCIÁRIA
maior possibilidades 
para esses tipos de 
interações
DISPERSÃO e 
LIGAÇÃO DE 
HIDROGÊNIO
>> COVALENTE e ÍON-ÍON
somente os resíduos Cisteína
podem fazer ligações 
covalentes
ambiente aquoso – grupos 
hidrofóbicos ficam no 
interior. Interagem entre si e 
favorecem o enovelamento
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Interações Íon-Íon
• Grupamentos CARBOXILATO e AMINO
ÁCIDOS 
(Carboxilato)
Ác. 
Aspártico
Ác. 
Glutâmico
BÁSICOS 
(Amônio)
Lisina
Arginina
Histidina
Ligações Covalentes
• Grupamento TIOL da Cisteína- Forma 
ligações covalentes
• Quando dois grupos estão próximos uma 
ligação dissulfeto pode ser formada
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Interações Dispersão - Hidrofóbicas
• Formada entre duas regiões hidrofóbicas da proteína
Aminoácidos capazes de interações de dispersão:
Também: Metionina, triptofano, treonina, tirosina
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INTERAÇÕES HIDROFÓBICAS
•Grupos hidrofílicos interagem 
com a água – Estrutura terciária 
regida pelos grupos apolares
•Maioria dos grupos 
hidrofóbicos na parte interna 
•Explicação da ocorrência das 
reações das enzimas em 
ambientes hidrofóbicos 
•Interações de fármacos com 
proteínas ocorrem em canyons 
ou cavidades nas proteínas
•Sítios hidrofóbicos
Enovelamento
ESTRUTURA QUATERNÁRIA
• São formadas pela junção de estruturas terciárias de proteínas
• A Hemoglobina é composta de 4 moléculas de proteína terciárias
• Como envolvem interações da parte externa – Interações íon-íon na
estruturação quaternária são importantes
• Interações hidrofóbicas de grupamentos que restam na superfície
ESTRUTURAS TERCIÁRIAS se conectam 
formando as ESTRUTURAS QUATERNÁRIAS:
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SÍTIO LIGANTE OU SÍTIO ATIVO
• Pode ser na superfície 
ou no interior (buraco, 
canyon);
• Normalmente o sítio 
ativo é hidrofóbico;
• AA do sítio ativo 
diferem da estrutura 
primária -
Enovelamento.
Aspécto evolutivo
Alterações na estrutura primária
INTERAÇÕES COM O SÍTIO LIGANTE
• Mesmas interações responsáveis pelo enovelamento da estrutura terciária;
• Íon-Íon, íon-dipolo, dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio e dispersão;
• Em um processo de interação de fármaco com receptor temos ~ 10 ou mais 
interações de van de Waals algumas LH. iônicas e covalentes são menos 
comuns
QUAIS AA DEVEM SER EM 1, 2 e 3? 1
2
3
Interações entre o ácido pirúvico 
e o lactato dehidrogenase
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TEORIAS DE LIGAÇÃO COM O SÍTIO LIGANTE
Fischer´s lock e a hipótese da chave Koshland´s theory e o ajuste induzido
-O receptor e o substrato são vistos
como estruturas rígidas
-Não explica como uma mesma enzima
pode catalizar diferentes substratos
-Propõe que o substrato e o receptor
alteram sua forma para o melhor encaixe
-Rotação de ligações p/ maximar
interações
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ALTERAÇÃO CONFORMACIONAL
• Na adaptação induzida a conformação do receptor é 
alterada a fim de melhorar a interação de ligação
• Muitas vezes resultado idêntico a aquele produzido 
por um ligante endógeno (ex. análogos da insulina)
• Em outros casos altera a forma do receptor 
tornando mais ou menos funcional (ex. ligação do 
imatinibe com a BCR tirosinocinase)
• Outra maneira de entender o ajuste induzido é 
considerar que muitos receptores ocorrem em 
múltiplos estados de conformação
TEORIAS DE LIGAÇÃO COM O SÍTIO LIGANTE
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Imatinibe é extremamente seletivo visto que a proteína BCR tirosinocinase não
é expressa em células normais (não cancerosas)
Em geral, quanto menor a distribuição celular do receptor alvo, maior a
probabilidade do fármaco ser seletivo
Diferentes células que expressam mesmo alvo >>> diferenças no acoplamento
• Sítio ligante pode estar no meio extra ou 
intracelular
• Polaridade o fármaco >>> local do alvo sítio ligante
• Fármacos hidrofílicos são capazes de atravessar 
canais de membrana ou utilizar outro mecanismo 
de transporte para acessar receptores 
citoplamáticos
• Fármacos altamente lipofílicos como hormônios 
esteróides são capazes de atravessar o ambiente 
lipofílico das membranas sem transportadores
TEORIAS DE LIGAÇÃO COM O SÍTIO LIGANTE
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• Capacidade dos fármacos alterarem a forma dos 
receptores faz que a ligação de um fármaco com um 
receptor na superfície celular possa afetar as funções 
no interior da célula
• A mudança na forma do domínio extracelular podem 
alterar a conformação dos receptores que 
atravessam a membrana
• Inúmeros fármacos podem se ligar a receptores de 
modo a induzir uma alteração de conformação 
produzindo um efeito
• Conhecimento do receptor >>> projetar fármaco que 
se ligue (planejamento racional) 
TEORIAS DE LIGAÇÃO COM O SÍTIO LIGANTE
• A maioria das interações fármaco-receptor atualmente 
elucidadas podem ser classificadas, em sua maioria, em 
seis grandes grupos:
– (1) canais iônicos transmembrana, 
– (2) receptores transmembrana acoplados a proteínas G 
intracelulares, 
– (3) receptores transmembrana com domínios citosólicos
enzimáticos, 
– (4) receptores intracelulares, incluindo enzimas, reguladores 
da transcrição, transportadores e proteínas estruturais, 
– (5) enzimas extracelulares e 
– (6) receptores de adesão de superfície celular (carboidratos)
TEORIAS DE LIGAÇÃO COM O SÍTIO LIGANTE
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DIAGRAMA DOS PRINCIPAIS RECEPTORES TEORIAS DE LIGAÇÃO COM O SÍTIO LIGANTE
As interações fármaco–receptor na superfície das células podem ser divididas, em 
sua maioria, em quatro grupos.
CANAIS IÔNICOS
ACETILCOLINA
EX.: Receptor nicotínico 
de acetilcolina regulado 
por ligante
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CANAIS IÔNICOS
ACETILCOLINA
EX.: Receptor nicotínico 
de acetilcolina regulado 
por ligante
CANAIS IÔNICOS
ACETILCOLINA
EX.: Receptor nicotínico 
de acetilcolinaregulado 
por ligante
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RECEPTORES TRANSMEMBRANA ACOPLADOS A PROTEÍNA G –
ATIVAÇÃO DO CANAL POR SEGUNDO MENSAGEIRO
CANAIS IÔNICOS
Os mecanismos de 
sinalização acoplados à 
proteína G estão 
envolvidos em numerosos 
processos importantes, 
incluindo visão, olfato e 
neurotransmissão
RECEPTORES TRANSMEMBRANA 
ACOPLADOS A PROTEÍNA G
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RECEPTORES TRANSMEMBRANA 
ACOPLADOS A PROTEÍNA G
RECEPTORES TRANSMEMBRANA 
ACOPLADOS A PROTEÍNA G
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RECEPTORES TRANSMEMBRANA 
ACOPLADOS A PROTEÍNA G
RECEPTORES TRANSMEMBRANA 
ACOPLADOS A PROTEÍNA G
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RECEPTORES TRANSMEMBRANA COM 
DOMÍNIOS CITOSÓLICOS ENZIMÁTICOS
• Desempenham papéis em diversos processos
fisiológicos, incluindo metabolismo, crescimento
e diferenciação celulares;
• Todos esses receptores consistem em proteínas
que atravessam uma única vez a membrana, ao
contrário do modelo acoplados a proteína G, que
atravessa sete vezes a membrana
• Podem ser divididos em cinco classes principais,
com base no seu mecanismo citoplasmático de
ação
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RECEPTORES INTRACELULARES
• Altera a produção enzimática de moléculas 
sinalizadoras ou metabólicas críticas
• Ex1.: Epóxido de vitamina K redutase >>> 
anticoagulante varfarina
• Ex2.: Hormônios esteróides >>> ligação a 
fatores da transcrição no citoplasma ou no 
núcleo 
RECEPTORES INTRACELULARES
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RECEPTORES INTRACELULARES
ALVO DE AÇÃO - TRANSPORTADORES
• Proteínas presentes na membranas celulares atuam como 
carreadores (TRANSPORTADORES)
• Transportam aminoácidos ou compostos com grupamentos de AA
TRANSPORTE DE 
NEUROTRANSMISSORES 
SÍNTESE DE PROTEÍNAS, 
CARBOIDRATOS E 
ÁCIDOS NUCLÉICOS
MOLÉCULAS POLARES NÃO ATRAVESSAM A MEMBRANA
MECANISMO DE TRANSPORTE?
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ALVO DE AÇÃO - TRANSPORTADORES
• Transportadores protéicos – Sítios 
receptores específicos;
• Exemplo: pró-fármaco LEVODOPA, 
usado no tratamento de Parkinson;
MECANISMO DE AÇÃO TRANSPORTE de fármacos polares
BLOQUEIO do transporte
LEVODOPA E 
DOPAMINA SÃO 
POLARES NÃO
ATRAVESSAM A 
MEMBRANA 
LEVODOPA TEM 
GRUPAMENTO DE 
AA E ATUA COMO 
PRÓ-FÁRMACO
Nome da 
reação?
1. A célula pré-sináptica (produz 
serotonina (5-hidroxitriptamina, 5HT) e 
a armazena em vesículas;
2. Um potencial de ação é transmitido 
pela célula pré-sináptica;
3. O potencial de ação estimula as 
vesículas a se unir à membrana celular 
e depositar a serotonina na fenda 
sináptica;
4. A serotonina passa pela fenda 
sináptica, se junta com 
proteínas receptoras na membrana da 
célula pós-sináptica e estabelece uma 
despolarização na célula pós-sináptica. 
4. As moléculas de serotonina que 
restaram na fenda são destruídas por 
enzimas na fenda (monoamina-oxidase 
(MAO), catecol-O-metiltransferase
(COMT)). Algumas são absorvidas por 
transportadores específicos na célula 
pré-sináptica (recaptação). Na célula 
pré-sináptica, as enzimas MAO e 
COMT destroem as moléculas de 
serotonina absorvidas. Isso prepara a 
sinapse para receber outro potencial 
de ação;
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ALVO DE AÇÃO - TRANSPORTADORES
• Antidepressivos como 
FLUOXETINA (Prozac) 
bloqueiam seletivamente a 
proteína transportadora da 
SEROTONINA;
• A falta de Serotonina está 
ligada com a depressão;
• O bloqueio da RECAPTAÇÃO 
faz com que aumente as 
sinapses.
ALTERAÇÃO
QUIRAL
O ENENTIÔMERO S
DO CITALOPRAM 
É MAIS ATIVO!!
ALVO DE AÇÃO - TRANSPORTADORES
• Uma vez interagindo com seu receptor a NOROADRENALINA 
é carreada novamente ao nervo pré-sináptico por carreador 
protéico específico;
• Antidepressivos tricíclicos agem bloqueando o carreador 
protéico;
É PROPOSTO QUE É DEVIDO À SUPERPOSIÇÃO DAS MOLÉCULAS 
DESIPRAMINA
NORADRENALINA
Superposição
BLOQUEADORES DA RECAPTAÇÃO DA NORADRENALINA BUPROPIONA
RIBOXETINA
METILFENIDATO
COCAÍNA
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ALVO DE AÇÃO - TRANSPORTADORES
• Algumas aminas como a EFEDRINA, TIRAMINA e ANFETAMINA 
assemelham-se com a Noradrenalina – Mesmo transportador protéico;
• COMPETEM com a Noradrenalina pelos mesmo transportadores;.
ANFETAMINAS E AMINAS SIMILARES EXERCEM AGONISMO INDIRETO
COM A COMPETIÇÃO PELO TRANSPORTE A NORADRENALINA REABSORVIDA 
MAIS LENTAMENTE AGINDO POR MAIS TEMPO NA FENDA SINÁPTICA
Efedrina Tiramina Anfetamina
+
Fexofenadina
Loratadina
ou
CLARITIN 
ALLEGRA
Pseudoefedrina
R,R e S,S
e
Efedrina
R,S e S,R
Os de 1ª geração: antagonistas dos receptores H1 histaminérgicos (histamina)
Ephedra vulgaris
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Receptores_H1&action=edit&redlink=1
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Ephedra_vulgaris&action=edit&redlink=1
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PROTEÍNAS ESTRUTURAIS
• Fármacos não agem em proteínas estruturais – Exceção: TUBULINA;
• Tubulina é formada pela despolimerização dos MICROTUBULOS;
As funções dos microtubulos incluem:
Forma e mobilidade celular
Divisão celular
Liberação de neurotransmissores 
Colchicina
Neutrófilos são fagocitos - Colchicina age 
INDUZINDO A DESPOLIMERIZAÇÃO e 
conseqüente perda de mobilidade
Sítio ligante da colchicina
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PROTEÍNAS ESTRUTURAIS
• VINCRISTINA, VINBLASTINA, VINDESINA 
• Processo envolve a INIBIÇÃO DA POLIMERIZAÇÃO dos microtubulos;
Vinblastina (R1=Me; X=OMe; R3=COMe)
Vincristina (R1= CHO; X = OMe; R3 = COMe)
Vindesina (R1 = Me; X = NH2; R
3= H) Vinca Rosea
Vincristina, vinblastina, vindesina
são alcalóides derivados da Vinca 
Rosea que se ligam a Tubulina
IMPEDINDO A POLIMERIZAÇÃO
Tratamento de leucemia e 
linfomas, tumores, 
cânceres de testículo e 
ovário
PLAXITACEL – ROTA SEMI SINTÉTICA
• PLAXITACEL (Taxol) é essencial para divisão celular;
• Processo envolve a INIBIÇÃO DA DESPOLIMERIZAÇÃO dos microtubulos;
TAXUS SPP
PLAXITACEL: se ligam as -unidades da tubulina aceleram 
a polimerização e INIBEM A DESPOLIMERIZAÇÃO
O ciclo de divisão celular é 
interrompido
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ENZIMAS EXTRACELULARES
• Muitos receptores importantes de fármacos 
são enzimas cujos sítios ativos estão 
localizados fora da membrana plasmática
• Influenciam processos fisiológicos, como a 
vasoconstrição e a neurotransmissão
• A teoria que rege as interações entre os 
fármacos e as enzimas consideram a formação 
de um complexo enzima-substrato
INIBIDORES REVERSÍVEIS - COMPETITIVOS
• O inibidor se liga no mesmo sítio ativo
que o substrato. Algumas enzimas são
inativadas outras não>> diminuição Vel.
• Exemplo clássico de inibidores
competitivos: SULFAMIDAS
EXEMPLO: ENVENENAMENTO POR ANTICONGELANTES (etilenoglicol)
Na intoxicação o etilenoglicol atua como substrato, sendo oxidado pela álcool 
desidrogenase (ADH) e e formando o ácido oxálico (tóxico)
• DIURÉTICOS para o controle da pressão e ANTI-DEPRESSIVOS são
inibidores competitivos
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INIBIDORES REVERSÍVEIS - COMPETITIVOS
• O inibidor se liga no mesmo sítio ativo
que o substrato. Algumas enzimas são
inativadas outras não>> diminuição Vel.
• Exemplo clássico de inibidores
competitivos: SULFAMIDAS
EXEMPLO: ENVENENAMENTO POR ANTICONGELANTES (etilenoglicol)
• DIURÉTICOS para o controle da pressão e ANTI-DEPRESSIVOS são
inibidores competitivos
Se a concentração do substrato natural aumenta ele irá competir com o etilenoglicol
prevenindo a reação de metabolização 
INIBIDORES REVERSÍVEIS - NÃO-COMPETITIVOS 
(INIBIDORES ALOSTÉRICOS)
• Se ligam nos sítios alostéricos: formam um complexo I-E-S ou alteram sítio ativo
• O aumento da concentração do substrato natural não tem efeito na inibição
• São bloqueadores não-competitivos. Mas podem ser reversíveis ou irreversíveis
• Se ligam aos SÍTIOS ALOSTÉRICOS das enzimas
LIGAÇÃO COM O SÍTIO ALOSTÉRICO
TORNA O SÍTIO ATIVO NÃO 
RECONHECÍVEL AO SUBSTRATO
A adição de mais substrato não tem efeito 
reversível. Não implica que a inibição é irreversível
Mercaptopurina
A Mercaptopurina, usada no tratamento da leucemia, é um 
exemplo de inibidor alostérico. Inibe a enzima produtora da 
purina inibindo a produção de DNA
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• Se ligam ao sítio ativo oupróximo a ele
por ligações covalentes
• Reduz a concentração de enzima ativa
>> diminuição da vel formação produtos
INCREMENTAR 
A AÇÃO DE 
UM INIBIDOR 
CONHECIDO
FORÇA DA 
LIGAÇÃO 
COVALENTE 
COM O 
SÍTIO
• Ligação entre o grupos nucleofílicos dos AA e grupos eletrofílicos dos substratos
• Altamente tóxicos - uso como marcadores >> descobrir os grupamentos do sítio
• Exemplos: PENICILINA, GÁS MOSTARDA e ASPIRINA
INIBIDORES IRREVERSÍVEIS – NÃO COMPETITIVOS 
(SÍTIO ATIVO DIRIGENTES)
INIBIDORES IRREVERSÍVEIS – SÍTIO ATIVO DIRIGENTES
• A maioria desses inibidores não foram desenvolvidos a partir do substrato
• Aspirina – Estudo do Ác. Salicílico e só depois descoberto seu mecan. de ação
• Inibição irreversível da ciclooxigenase, requerida para a síntese da prostaglandina
- associada a inflamação e febre;
• Inativação pela acetilação da hidroxila da serina (transesterificação)
• Inibição irreversível da acetilcolinesterase
• ACO não pode ser hidrolisada – sistema colinérgico 
constantemente estimulado 
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INIBIDORES IRREVERSÍVEIS – SUBSTRATOS SUICÍDAS
• Tem esse nome 
pois o substrato 
que reage comete 
suicídio;
• São análogos ao 
substrato natural;
• O inibidor liga-se 
ao sítio é ativado 
produzindo grupo 
reativo que reage 
irreversivelmente 
com o sítio
• São razoavelmente 
específicos >> 
ativados por uma 
enzima em 
particular
• Baixo grau de 
toxicidade


INIBIDORES IRREVERSÍVEIS – SUBSTRATOS SUICÍDAS
• Também chamado de ticrinafeno;
• Aprovado em 79 e proibido em 82 por relação entre seu uso e hepatite;
• Substrato suicida que age no citocromo P450
Ácido Tienílico
O produto da metabolização do ácido tienílico forma o tiofeno 
sulfóxido (altamente eletrofílico) que reage no sítio cisteína do P450
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INIBIÇÃO DOS ESTADOS DE TRANSIÇÃO
• Reação enzimática – Substrato convertido produto série de estruturas de estado
de transição;
• Compostos semelhantes aos dos estados de transição se ligam ao sítio da
enzima inativando-os
• Podem ser reversíveis ou irreversíveis
INIBIÇÃO DOS ESTADOS DE TRANSIÇÃO
Inibidores do sistema RENINA-ANGIOTENSINA
A RENINA age no Angiotensinogênio produzido no fígado 
formando a Angiotensina I que é convertida à Angiotensina
II pela ACE
VASO CONSTRIÇÃO, AUMENTO DA SECREÇÃO DE ADH E 
ALDOSTERONA, ATIVA O REFLEXO DE SEDE
• Aldosterona é o hormônio que induz a reabsorção de Na
e água e a secreção de K – vaso constrição;
• Estimúla o hipotálamo no reflexo de sede
• Modula a vaso constrição e o volume extra celular
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• Formada basicamente de 340 AA, secretada pelo rim
• Responsável pelo regulação da pressão arterial
• Aumenta a reabsorção de sódio e água (Aldosterona)
• Drogas que interferem na secreção ou ação da
aldesterona - agente anti-hipertensivo -
INIBIÇÃO DOS ESTADOS DE TRANSIÇÃO
Inibidores da RENINA
Renina
CINÉTICA ENZIMÁTICA
E – Enzima
S – Substrato
P – Produto
k1 – Constante de velocidade da reação direta
k-1 – Constante de velocidade da reação inversa
k2 – Constante de velocidade para a formação dos produtos
• Estudo data de 1902 quando investigava a catálise enzimática da sucrose
• Descobriu que quando a concentração de sucrose é muito grande a cinética da
reação é de ordem zero. Velocidade não aumenta se mais S é adicionado
• Então propoz que a catálise enzimática era composta de duas reações
elementares
• Formação do complexo ENZIMA-SUBSTRATO e DECOMPOSIÇÃO em PRODUTOS
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CINÉTICA ENZIMÁTICA
• Quando a concentração de substrato se torna grande o suficiente para forçar o
equilíbrio no sentido da formação de ES a segunda etapa da reação (k2) torna-se
limitante na velocidade. ES não pode mais ser formado e atinge seu valor máximo
 
 ES
P
2k
dt
d
v 
A velocidade de formação 
dos produtos pode ser 
descrita como:
[ES] é a diferença entre as velocidades de formação 
ES menos a velocidade de seu desaparecimento:
 
      ESESSE
ES
211 kkk
dt
d
 
1
CINÉTICA ENZIMÁTICA
• Em 1913 Leonor Michaelis e Maude Menten, baseado na teoria
de EQUILÍBRIO QUÍMICO, assumem que k-1>>>k1
RÁPIDA
Reação reversível
LENTA
Reação irreversível
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CINÉTICA ENZIMÁTICA
Com exceção do estado inicial ( ) a veloc.
de formação de ES permanece constante até findar o substrato:
 
0
ES

dt
d
2
Pode-se inferir que a [ES] 
é igual durante a reação:
A teoria de estado estacionário foi inicialmente 
proposta em 1925 por G.E. Bringgs e James Haldane
Concent. Enzimáticas TOTAIS
• A fim de serem úteis as expressões de cinética devem ser
expressas em quantidades mesuráveis. As concentrações de [E] e
[ES] geralmente não são diretamente medidas.
     ES E E T 
3
EXPRESSA-SE EM 
CONCENTRAÇÕES 
ENZIMÁTICAS TOTAIS:
Combinando as equações 1 e 3 e assumindo a condição estacionária de 2 temos:
 
   
 S K
SE
 ES T


M 1
21-
k
k k
 K

M
KM é a 
constante de 
Michaelis
Capacidade de formar o complexo ES
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CINÉTICA ENZIMÁTICA
• A velocidade inicial da reação 0 pode ser expressa agora em
parâmetros mensuráveis [E]T e [S]:
 
 
   
 SK
SE
ES
P T2
2
0 







 Mt
o
k
k
dt
d
v
O uso 0 ao invés da velocidade minimiza erros causados reações reversíveis,
inibição da enzima pelo produto e a inativação progressiva natural da enzima
 T2max Ek V 
4
5 Combinando as equações 
4 e 5
 
 SK
SVmax


M
ov
Equação de Michaelis-Menten
CINÉTICA ENZIMÁTICA
KM é a 
concentração 
de substrato 
quando a 
velocidade é 
a metade da 
máxima
A velocidade em que
2
Vmaxov  MKS 
ALTA 
AFINIDADE E-S
KM
BAIXA 
AFINIDADE E-S
KMA enzima com pequeno valor de KM atinge sua eficiência catalítica com baixas concentrações de S.
 
 SK
SVmax


M
ov
Equação de Michaelis-Menten
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  maxmax
M
V
1
S
1
V
K1









ov
CINÉTICA ENZIMÁTICA
• Dificuldade de se obter valores
mensuráveis com 0 x [S]. Por
exemplo, mesmo com [S] = 10
KM a equação de Menten indica
que apenas 91% do Vmax
O melhor modo de obter valores de KM e Vmax foi formulado por Hans 
Lineweaver e Dean Burk, pela linearização da equação de Menten:
Essa equação gera uma reta 
de 1/ 0 x 1/[S] é 
chamada Lineweaver-Burk ou 
plotagem do duplo recíproco
CINÉTICA ENZIMÁTICA
• Desvantagem para altos valores de [S]: os pontos ficam sobrepostos. Baixos
valores de [S]: pequenos erros em 1/0 causam grande erros em KM e Vmax:
  maxmax
M
V
1
S
1
V
K1









ov
Inclinação = KM/Vmax;
Intercepto em 1/vo = 1/Vmax;
Intercepto da extrapolação
em 1/[S] = -1/KM
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39
CINÉTICA ENZIMÁTICA
Assume-se que o inibidor (I) se 
ligue reversívelmente à enzima 
formando o complexo EI
  
 EI
IE
K I 
O inibidor compete pelo sítio
ativo da enzima. Se assemelha
ao substrato porem não é
reativo.Ex: Molécula do Maonato
é semelhante ao Succinato mas
não sofre catálise enzimática.
Inibição competitiva
6
CINÉTICA ENZIMÁTICA
[S], 0Vmax para qualquer 
Quanto maior 
o valor de 
maior deve ser 
[S] para se 
aproximar de 
Vmax
Inibição competitiva
a) O [I] não afeta o “turnover number”;
b)   [S]  para ocorrer reação;
c) Aumentando [S] 0  Vmax;
d) Aumentando [S] equilíbrio desloca para ES!
 
 SK
SV
M
max



ov
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40
CINÉTICA ENZIMÁTICA
  maxmax
M
V
1
S
1
V
K1










ov
Inclinação = KM/Vmax;
Intercepto em 1/o = 1/Vmax;
Intercepto da extrapolação
em 1/[S] = -1/KM
Inibição competitiva
Determinando 
 pela 
inclinação 
encontra-se KI 
pela expressão 
de 
CINÉTICA ENZIMÁTICA
  
 ESI
IES
K'I 
O inibidor liga-se diretamente ao
complexo ES e não à enzima livre.
Inibição não-competitiva
 







IK'
I
1'
 
 S'K
SV
M
max

ov
Equação de 
Michaelis-Menten
para não-
competitivos
Onde:
a) Aumentando [S] = 0  Vmax/’ (S não influencia apenas Vmax)
b) Para  [S] o efeito inibidor se torna insignificante (contráriocompetitiva)
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41
CINÉTICA ENZIMÁTICA
Inclinação = KM/Vmax;
Intercepto em 1/o = ’/Vmax;
Intercepto da extrapolação
em 1/[S] = -’/KM
Inibição não-competitivaMais significativa para 
multi-substratos
  maxmax
M
V
'
S
1
V
K1 









ov
CINÉTICA ENZIMÁTICA
O inibidor liga-se
diretamente ao
complexo ES e
também à enzima livre.
Inibição mista
Equação de 
Michaelis-Menten
para sistemas mistos
a)  influencia tanto KM como [S]
b) Inibições mistas são efetivas tanto para altas como baixas [S]
  
 EI
IE
K I 
  
 ESI
IES
K I 
 
 SK
SV
M
max
 
ov
Onde:  








IK
I
1
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CINÉTICA ENZIMÁTICA
Inclinação = KM/Vmax;
Intercepto em 1/o = ’/Vmax;
Intercepto da extrapolação
em 1/[S] = -’/KM
Inibição mista
  maxmax
M
V
'
S
1
V
K1 









ov
CINÉTICA ENZIMÁTICA
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EXERCÍCIO 01
Determine os valores de Vmax e KM para os seguintes 
resultados obtidos de uma reação enzimática
S (M) V (M/min)
2,5x10-6 28
4,0x10-6 40
1x10-5 70
2x10-5 95
4x10-5 112
1x10-4 128
2x10-3 139
1x10-2 140
2x10-2 140
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  maxmax
M
V
1
S
1
V
K1









ov
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EXERCÍCIO 02
A tabela abaixo indica as velocidades que um substrato reage 
com uma enzima segundo um mecanismo de Michaelis-
Menten: (1) Na ausência de inibidor; (2) e (3) na presença de 
10 mM de cada um dos inibidores. (a) Determine KM e Vmax
para a enzima. Para cada inibidor determine o tipo de inibição 
e KI e/ou KI’. 
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  maxmax
M
V
1
S
1
V
K1









ov
  maxmax
M
V
1
S
1
V
K1










ov
  maxmax
M
V
'
S
1
V
K1 









ov
Inibição competitiva
Inibição mista
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CINÉTICA ENZIMÁTICA
  maxmax
M
V
1
S
1
V
K1










ov
Inclinação = KM/Vmax;
Intercepto em 1/o = 1/Vmax;
Intercepto da extrapolação
em 1/[S] = -1/KM
Inibição competitiva
Determinando 
 pela 
inclinação 
encontra-se KI 
pela expressão 
de 
CINÉTICA ENZIMÁTICA
Inclinação = KM/Vmax;
Intercepto em 1/o = ’/Vmax;
Intercepto da extrapolação
em 1/[S] = -’/KM
Inibição não-competitivaMais significativa para 
multi-substratos
  maxmax
M
V
'
S
1
V
K1 









ov
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CINÉTICA ENZIMÁTICA
Inclinação = KM/Vmax;
Intercepto em 1/o = ’/Vmax;
Intercepto da extrapolação
em 1/[S] = -’/KM
Inibição mista
  maxmax
M
V
'
S
1
V
K1 









ov
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Principais ALVOS PARA AÇÃO de Fármacos
Lipídios
Proteínas
Enzimas
Receptores
Metabotrópicos
(Proteína G)
Ionotrópicos
(Canais Iônicos)
Transportadores
Canais Iônicos
Carboidratos
Ácidos nucléicos
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50
ALVO DE AÇÃO - LIPÍDIOS
POUCOS FÁRMACOS INTERAGEM COM LIPÍDIOS
MESMO MECANISMO DE AÇÃO
Estrutura das 
membranas celulares
Princípio gerais dos 
anestésicos
ANFOTERICINA-B
Membranas celulares 
fúngicas
Regiões hidrofílicas e hidrofóbicas em lados opostos da molécula
Agem em conjunto – clusters 
moleculares
Cadeias de alqueno –
voltadas para membrana 
celular
Grupamentos hidroxila –
voltados entre si
antifúngicos azólicos
IONÓFOROS
CANAIS
BARQUETA
ALVO DE AÇÃO - LIPÍDIOS
04/07/2022
51
ALVO DE AÇÃO - LIPÍDIOS
Grupamentos metila 
hidrofóbicos favorecem a 
solubilidade na 
membrana celular
BARQUETA
Oxigênios 
carbonílicos (amida 
e éster) no interior e 
metila no exterior
CANAL
{FORMAÇÃO DE ESTRUTURAS TIPO HÉLICE 
LADO EXTERNO – Interage com os lipídeos da membrana
LADO INTERNO – Grupos hidrofílicos permitem fluxo de íons
Desenvolvimento de POLIPEPITÍDEOS CÍCLICOS 
Formação de 
NANOTUBOS por 
mecanismo de 
“self assemble”
ALVO DE AÇÃO - LIPÍDIOS
Polimixina B
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ALVO DE AÇÃO - CARBOIDRATOS
Estudo recente – Carboidratos como alvo de fármacos
• Reconhecimento celular, regulação e crescimento
• Projetar drogas que se liguem a esses carboidratos
• Doenças auto-inunes e cânceres – associados a mudanças na estrutura dos 
carboidratos
ALVO DE AÇÃO - CARBOIDRATOS
Glicoconjugados – CARBOIDRATO + PROTEÍNA
• Porção PROTÉICA hidrofóbica fica embebida na membrana
• Porção polar de CARBOIDRATO fica ancorada na parte externa da célula
• Atuam como MARCADORES MOLECULARES
• O marcador pode ter função de RECEPTOR e ligar outras moléculas
O MARCADOR FUNCIONA COMO UM 
ANTÍGENO
RECONHECIMENTO PELO SISTEMA 
IMUNOLÓGICO
IDENTIFICAÇÃO DO CORPO 
ESTRANHO
PRODUÇÃO DE ANTICORPOS
RESPOSTA IMUNOLÓGICA DESTRUINDO 
O INVASOR
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ALVO DE AÇÃO - CARBOIDRATOS
Glicoconjugados – Ex. Glicoesfingolipídeos
• Constituídos por: Carboidrato, unidade esfingosina
ligado a um hidrocarboneto e um ácido graxo
• Importantes na regulação do crescimento celular
• Identificam a tipagem saguínea 
Porção polar: atua como 
marcador molecular
CARBOIDRATO
ácido graxo + 
Esfingosina: Função 
de âncora
CERAMIDA