ENZIMA - Uma senhora biomolecula

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Silvia R.T. Prado
0 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
CARTA DO EDITOR 
Entender os conceitos sobre a estrutura, função e regulação das enzimas é fundamental para 
compreender o metabolismo celular para depois transportar esse conhecimento para o 
entendimento do organismo vivo como um todo. Desta forma, o objetivo em propor essa atividade 
aos estudantes de graduação foi de que colocá-los em contato com os dados disponíveis sobre as 
enzimas em banco de dados de proteínas possibilitando visão real dos dados que eles encontram nos 
livros didáticos e, assim, associar com o que é discutido em sala de aula. 
Este material foi criado a partir dos trabalhos individuais produzidos pelos estudantes do segundo 
período do curso de Fisioterapia da UFPR que cursaram a disciplina regular de Bioquímica durante o 
segundo semestre de 2019 e sua elaboração teve o objetivo de incentivá-los a produzir um material 
como trabalho da disciplina que seria disponibilizado por meio desta publicação, experimentando o 
sentimento de ver sua produção publicada. 
Os trabalhos apresentados nesta publicação foram minimamente editados e, portanto, podem 
conter alguns conceitos e formatação na forma da apresentação das referências bibliográficas 
incorretos. 
Profa. Silvia R.T. Prado 
doutora em Bioquímica (UFPR) 
Elaboração: 
Profa Dra Silvia R.T. Prado 
Alunos do curso de Fisioterapia – disciplina de Bioquímica 2º semestre/2019 
Departamento Técnico e Criativo: 
Produção: profa Dra Silvia R.T. Prado 
Design e formatação: profa. Silvia R.T. Prado
Apoio: 
Setor de Ciências Biológicas - UFPR 
Diretor: Prof. Dr. Edvaldo da Silva Trindade 
Vice-diretor: Prof. Dr. Emanuel Maltempi 
Depto. de Bioquímica e Biologia Molecular 
Chefia: Profa. Dra.Sheila Winnischofer 
Vice-chefia: Prof. Dr. Diogo R. B. Ducatti 
1 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
INTRODUÇÃO 
Silvia R.T. Prado 
AS ENZIMAS 
As enzimas são biomoléculas que atuam como catalizadoras das reações bioquímicas que ocorrem 
em todas as células e correspondem ao principal ponto de regulação de todo o metabolismo. 
Todas as enzimas, com raras exceções, são proteínas e, portanto formadas por aminoácidos, cuja 
composição vai definir a estrutura tridimensional dessas biomoléculas e esta estrutura 
tridimensional adquirida pela enzima depende das interações intramoleculares que ocorre entre os 
grupos R dos aminoácidos que as compõem e está diretamente relacionada com sua função na 
célula. 
Essas enzimas apresentam níveis estruturais terciário ou quartenário e necessitam de cofatores 
para que possa exercer sua função. Esses cofatores podem ser íons ou moléculas mais complexas, 
neste caso chamadas de coenzimas, de modo que a molécula da enzima funcional corresponde à 
enzima propriamente dita (parte protéica) associada ao cofator. 
As enzimas são classificadas em 6 grupos principais, de acordo com o tipo de reação que catalisam 
(tabela 1) e internacionalmente por um código que corresponde ao grupo, classe, ... de acordo com 
a Comissão de Enzimas (EC) da União Internacional de Bioquímica (IUB), de acordo com 
um critério numérico, a exemplo da ATP-creatina fosfotransferase, cujo número de classificação é 
EC 2.7.3.2, onde: 
- o primeiro dígito, 2 : a Classe (transferase);
- o segundo dígito, 7, a Subclasse (fosfotransferase);
- o terceiro dígito, 3, a Sub-subclasse em que a fosfotransferase apresenta um grupo
nitrogenado como aceptor; 
- o quarto dígito, 2, designa uma creatina quinase.
Tabela 1 
As enzimas possuem especificidade sobre as moléculas sobre as quais atuam, o substrato, de modo 
que os organismos vivos possuem vasto número de enzimas diferentes. Esta especificidade pode 
ser relativa, uma vez que muitas enzimas podem atuar sobre mais de um substrato, porém com 
diferente afinidade para cada um, ou seja, ela terá maior afinidade por um dos substratos que 
corresponderá ao substrato preferencial desta enzima. A enzima tem um local (sítio) específico 
para a ligação do substrato, chamado de sítio catalítico ou sítio ativo. 
2 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
Mas... qual a importância do fato das enzimas acelerarem a velocidade das reações? E, como elas 
fazem isso? 
As enzimas aumentam a velocidade da reação reduzindo a energia de ativação necessária para que 
uma reação ocorra. Explicando... toda reação para ocorrer, tem um período entre o início e o final 
no qual há formação de compostos intermediários reativos que permitem a transformação 
química. Esse período intermediário é que define a velocidade da reação e corresponde ao período 
de energia de ativação o qual depende da capacidade das moléculas em solução se “encontrarem” 
e interagirem possibilitando o seguimento da reação. Então, o que a enzima faz é reduzir o tempo e 
a energia necessária para que isso ocorra, facilitando o processo de interação entre os reagentes 
(que são os substratos da enzima) e, consequentemente permite que a reação ocorra muito mais 
rapidamente. 
A ligação do substrato no seu sítio ativo requer grupos químicos que permitam a interação entre o 
substrato e o sítio ativo da enzima. Esses grupos que interagem com o substrato correspondem a 
átomos presentes nos radicais dos aminoácidos e, muitas vezes do cofator presentes na enzima. O 
mecanismo de ligação entre o substrato e enzima é conhecido como mecanismo de ajuste induzido, 
o qual significa que inicialmente, a forma e tamanho do sítio ativo da enzima não é exatamente
correspondente ao substrato, porém, a partir do momento que algum ponto da molécula do
substrato interage com um local específico do sítio catalítico, há uma mudança conformacional
(ajuste) do sítio ativo para que o substrato possa “encaixar” perfeitamente neste local da enzima e,
desta forma, possibilitar a catálise.
As reações catalisadas pelas enzimas ocorreriam sem as enzimas, uma vez que são 
termodinamicamente viáveis. Contudo, a velocidade com que elas ocorrem é incompatível com o 
metabolismo de um ser vivo. Ou seja, só existe vida, porque as enzimas conseguem fazer com que 
as reações necessárias para sua manutenção ocorram em maior velocidade e esse aumento está na 
ordem de 106 – 1012 vezes. Desta forma, conhecer o funcionamento das enzimas nos permite 
compreender como o metabolismo bioquímico ocorre e é regulado. 
Tendo o objetivo de proporcionar aos estudantes uma diferente maneira de estudar este assunto, 
foi proposto que cada estudante escolhesse uma enzima e deveriam elaborar um material 
contendo os tópicos de estudo do tema para a enzima escolhida. 
Assim, cada aluno deveria incluir no material elaborado os itens abaixo como conteúdo mínimo a 
ser abordado: 
1. Nome e classificação da enzima (incluindo o número referente à classificação internacional)
2. A reação catalisada pela enzima e sua função no organismo.
3. Importância da enzima.
4. Dados cinéticos da enzima e cofatores.
5. Estrutura primária e tridimensional.
6. Regulação da enzima.
7. Bibliografia.
Os trabalhos produzidos pelos estudantes estão reunidos nesse material, cuja finalidade é tornar 
acessível a todos e que possa servir de consulta e modelo de trabalho, especialmente na área 
acadêmica. Além disso, com a publicação de seus trabalhos, incentivar os estudantes de primeiro 
período a elaborarem bons trabalhos, uma vez que estarão disponíveis para que todos tenham 
acesso a sua primeira publicação acadêmica. 
3 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
ACETIL-COA CARBOXILASE (ACC) 
André Bonfim Ferreira 
1. NOME:
acetyl-CoA carboxylase; 
HFA1 (nome do gene); 
ACC1 (nome do gene); 
acetyl coenzyme A carboxylase; 
acetyl-CoA:carbon-dioxide ligase (ADP-forming) 
1.1. CLASSIFICAÇÃO : 
6. - Ligases
6.4 - Formada por ligações de carbono - Carbono;
6.4.1 - Ligases que formam ligações carbono-carbono (apenas sub-subclasse identificada até o
momento) 
6.4.1.2 - acetyl-CoA carboxylase 
1.2. CÓDIGO INTERNACIONAL DA ENZIMA : EC 6.4.1.2 
2. ESTRUTURA PRIMÁRIA
Ala - Arg - Asn - Asp - Cys - Gln - Glu - Gly - His - Ile - Leu - Lys - Met - Phe - Pro- Ser - Thr - Trp - Tyr 
- Val
3. ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL
Estrutura da apo-biotina carboxílica carregadora de proteína (apo- bccp87) 
de Escherichia coli, acetil-CoA carboxilase, NMR. 
4. FUNÇÃO E IMPORTÂNCIA DA ENZIMA
A acetil-coa Carboxilase (ACC) é um polipeptídio de múltiplos domínios que catalisa três atividades 
diferentes: 
4 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
1) Proteína transportadora de biotina carboxila (BCCP). (IntEnz, 2019)
2) Uma biotina carboxilase que catalisa a transferência de um grupo carboxila do bicarbonato para
a molécula de biotina transportada pela proteína transportadora e a transferência do grupo
carboxila da biotina à acetil-CoA. (IntEnz, 2019)
3) Catalisa a primeira e irreversível etapa da síntese de ácidos graxos, realizando a formação do
Malonil-CoA a partir de acetil-coa. (Meades et al., 2010)
A ACC é uma enzima pertencente da família das carboxilases dependentes de biotina, as proteínas 
desta falia são amplamente distribuídas na natureza e estão presentes em bactéria, archaeas, algas, 
fungos, plantas e animais realizando importantes papeis na síntese de lipídeos, aminoácidos e 
carboidratos (Tong, 2013) 
4.1. COFATORES 
 Seu cofator é a Biotina: A biotina é uma vitamina do complexo B que se 
apresenta como cristais esbranquiçados, solúveis em água e em álcool, 
mas insolúveis em solventes orgânicos. É um ácido mono-carboxilico cuja 
fórmula estrutural é apresentada ao lado. 
É considerado um aminoácido não essencial pois é obtida através da 
alimentação e produzida pelo ficado. 
 Formula: C10H16N2O3S 
4.2. SUBSTRATOS e CONSTANTE DE MICHAELIS (Km) 
Seus substratos são: 
Acetil Coa Adenosina Trifosfato (ATP) 
Formula: C23H38N7O17P3S Formula: C10H16N5O13P3
Bicarbonato 
Formula: HCO3- 
4.3. CINÉTICA ENZIMÁTICA 
5 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
ATP + acetyl-CoA + hydrogencarbonate = ADP + phosphate + malonyl-CoA 
Grafico duplo recíproco de velocidade de 
Enzima Acetil-CoA ativada por por CoA. Enzima 
parcialmente purificada na ausência de citrato 
foi pré incubada na presença ou ausência de 
0,12mM de CoA. Num meio contendo Tris-HCL 
50mM (pH 7,5) Ditiotreitol 1 mM, fluoreto de 
fenilmetilsulfonil 0,2 mM, teofilina 1 mM a 
371C durante 30 min. O efeito de diferentes 
concentrações de determinado acetil-CoA na 
velocidade de acetil-coa carboxilase; 
 Enzima Controle CoA enzima ativada 
 Constante de Michaelis (Km): 0,4 m.M (Yeh & Kim., 1980) 
5. REGULAÇÃO
Insulina estimula a atividade de citrato liasse (transporte de acetil 
para citosol) também estimula uma proteína fosfatase que ativa a 
acetil-CoA Carboxilase por desfosforilação. 
Glucagon e epinefrina inibem a acetil-CoA carboxilase (formação de 
malonil) por ativarem PKA que fosforila está enzima. 
Citrato ativa a acetil-CoA carboxilase (formação de malonil). 
Palmitato e malonil-CoA bloqueiam a acetil-CoA 
carboxilase(formação de malonil). (Lehninger, 2014) 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Brenda The Comprehesive Enzyme information System. Information on EC 6.4.1.2 - acetyl-CoA 
carboxylase. Disponível em:https://www.brenda-enzymes.org/enzyme.php?ecno=6.4.1.2 Acesso 
em: 11 de setembro de 2019 
EC-PDB. EC 6.4.1.2 Acetyl-CoA carboxylase. Disponível em: https://www.ebi.ac.uk/thornton-
srv/databases/cgi-bin/enzymes/GetPage.pl?ec_number=6.4.1.2 Acesso em: 11 de setembro de 
2019 
6 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
ExPASy Bioinformatics Resource Portal. ENZYME entry: EC 6.4.1.2. Disponível em: 
https://enzyme.expasy.org/EC/6.4.1.2 Acesso em: 11 de setembro de 2019 
EC 6.4.1.2 Acetyl-CoA carboxylase. (s.d.). Fonte: EC-PDB: https://www.ebi.ac.uk/thornton-
srv/databases/cgi-bin/enzymes/GetPage.pl?ec_number=6.4.1.2 
Nelson, David L.; COX, Michael M. Princípios de bioquímica de Lehninger. Porto Alegre: Artmed, 
2011. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014. 
Meades, G., Jr, Benson, B.K., Grove, A., and Waldrop, G.L. (2010) A tale of two functions: enzymatic 
activity and translational repression by carboxyltransferase. Nucleic Acids Res 38: 1217–1227. 
Tong, L. (2013) Structure and function of biotin-dependent carboxylases. Cell Mol Life Sci 70: 863–
891. 
Yeh LA, Kim KH. Regulation of acetyl-coA carboxylase: properties of coA activation of acetyl-coA 
carboxylase. Proc Natl Acad Sci U S A. 1980;77(6):3351–3355. doi:10.1073/pnas.77.6.3351 
7 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
ACIL CoA DESIDROGENASE 
Kethelyn Domingues Terra 
1. NOME Acil-CoA Desidrogenase de cadeia curta
1.1. CLASSIFICAÇÃO Oxidorredutases. 
1.2. CÓDIGO INTERNACIONAL DA ENZIMA EC 1.3.8.1 
EC 1 Oxidorredutases. 
EC 1.3 Atuação no grupo de doadores CH-CH 
EC 1.3.8 Com um flavino como aceitador. 
EC 1.3.8.1 Acil-CoA desidrogenase de cadeia curta. 
2. ESTRUTURA PRIMÁRIA Um Acil-CoA de cadeia curta + Flavoproteína de transferência eletrônica = Um
trans-2,3-desidroacil-CoA de cadeia curta + Flavoproteína de transferência eletrônica reduzida.
3. ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL
8 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
4. FUNÇÃO E IMPORTÂNCIA DA ENZIMA
A acil-CoA desidrogenase (ACDH) dos mamíferos são enzimas contendo flavina adenina dinucleotídeo 
(FAD) que participam ativamente na primeira etapa da oxidação beta dos ácidos graxos. (S et al., 1995) 
Nessa reação ela irá catalisar a oxidação de tioésteres de acil-CoA de cadeia curta saturados, o produto 
gerado dessa catálise será trans 2,3-insaturado, onde ocorre a eliminação de dois átomos de pró-R-
hidrogênio. Além disso, a acil-CoA-desidrogenase irá regular a desaturase lipídica FAT-7, participando da 
adaptação do calor para a reação. A ACDH sequestra ácidos graxos e isso impede que os mesmos possam 
ativar possíveis receptores de hormônios nucleares e direcionam a expressão da gordura-7. Logo esse 
mecanismo regula o calor, respondendo nos níveis de desaturase lipídica e na fluidez da membrana por 
envolver a sinalização de ácidos graxos. (DK et al., 2015) 
A oxidação de ácidos graxos desempenha um papel importante no metabolismo energético. Os desvios 
metabólicos nessa via podem causar reações de acúmulo de substratos específicos. Pode ser notada a 
importância dessa enzima quando é observado enzimopatias e suas consequências no organismo. 
(OSPRIAN et al., 2009) No caso da deficiência de ACDH humano, pode causar síndromes relacionadas 
com a hipertermia; hipoglicemia hipocetótica episódica provocada por estresse catabólico; falência de 
múltiplos órgãos; fraqueza muscular ou cardiomiopatia hipertrófica. (Z; RKJ; N, 2017) 
5. COFATORES
Flavina adenina dinucleotídeo (FAD) 
A flavoproteína de transferência de elétrons humana heterodimérica, tem a função de transferir elétrons 
aos 13 diferentes desidrogenases de flavina (entre eles a acil CoA desidrogenase de cadeia curta), para 
a cadeia mitocondrial através do cofator FAD, que fica não covalentemente ligado à enzima. (AUGUSTIN 
et al., 2018)
6. REGULAÇÃO
A atividade da acil-CoA desidrogenase de cadeia curta mais alta foi observada em butanoil-CoA ou 
pentanoil-CoA. A temperatura ótima para o funcionamento da enzima no ser humano é de 37° e o Ph 
ótimo é 7. Existe alguns inibidores para a ação da ACDH que causam consequências sérias na atividade 
metabólica dos homo sapiens. Um exemplo é a inibição do 1-azepam-1-il-2-fenil-2- (4-dioxo-1,4-di-hidro-
pirazolo [3,4-d] pyrimidin-5-il)-etanona, que é um inibidor específico de SCHAD, que forma um aducto 
covalente com NAD+ por um mecanismo catalítico de suicídio. Outro inibidor, o isovaleril-CoA 
desidrogenase E254G, inibe SCAD de tipo selvagem foi encontrado na literatura. 
9 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
Segue lista de revisão bibliográfica sobre todas as relações de substratos e produtos em seres humanos 
que a enzima acil CoA desidrogenase participa: 
1. 2-metilbutanoil-CoA + aceitador 2-metil-2-butenoil-CoA + aceitador reduzido
2. Aceitador reduzido de butanoil-CoA + aceitador reduzido de 2-butenoil-CoA +
3. Aceitador de butanoil-CoA + aceitador de but-2-enoil-CoA +
4. Butanoil-CoA + FAD but-2-enoil-CoA + FADH2
5. Butanoil-CoA + FAD trans-2,3-desidrobutanoil-CoA+ FADH2
6. Aceitador de elétrons butiril-CoA + aceitador reduzido de 2-butenoil-CoA +
7. Flavoproteína de transferência eletrônica de butiril-CoA + 2-butenoil-CoA + flavoproteína de
transferência eletrônica reduzida
8. Butiril-CoA + transferência de elétrons flavoproteína crotonil-CoA + aceitador reduzido
9. Aceitador oxidado de butiril-CoA + aceitador reduzido de crotonil-CoA +
6.1 ATIVIDADE ENZIMÁTICA DA ACIL-COA DESIDROGENASE COM E SEM DEFICIÊNCIA. 
(A) Distribuição da atividade de quatro acil-CoA desidrogenases distintas em relação ao comprimento da
cadeia de carbono de ácidos graxos. Acil-CoA desidrogenase de cadeia curta (SCAD), de cadeia média
(MCAD), de cadeia longa (LCAD) e de cadeia muito longa (VLCAD) é definida de acordo com a atividade
específica do complexo enzimático que catalisa a desidratação de curto, médio, ácidos graxos de cadeia
longa e muito longa. A atividade total de todas as quatro acil-CoA desidrogenases é mostrada em
vermelho (Total). (OSPRIAN et al., 2009)
(B) Atividade total de acil-CoA desidrogenase em função do comprimento da cadeia de carbono sem
deficiências na atividade enzimática (Controle). A atividade reduzida de acil-CoA desidrogenases produz
diferentes atividades totais, refletindo deficiências de acil-CoA desidrogenase de cadeia curta (SCADD),
de cadeia média (MCADD), de cadeia longa (LCADD) e de cadeia muito longa (VLCADD) e de cadeia muito 
longa (VLCADD), respectivamente. (OSPRIAN et al., 2009)
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
DK, Ma et al. Acyl-CoA Dehydrogenase Drives Heat Adaptation by Sequestering Fatty Acids. Cell. United 
States, maio 2015. Disponível em: <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25981666>. Acesso em: 12 
set. 2019. 
10 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
S, Djordjevic et al. Three-dimensional structure of butyryl-CoA dehydrogenase from Megasphaera 
elsdenii. Biochemistry. United States, fev. 1995. Disponível em: 
<https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7857927?dopt=Abstract>. Acesso em: 12 set. 2019. 
OSPRIAN, Robert Modre et al. Dynamic simulations on the mitochondrial fatty acid Beta-oxidation 
network. Bmc Syst Biol. England, jan, 2009. Disponível em: 
<https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2633313/>. Acesso em: 12 set. 2019. 
Z, Nochi; RKJ, Olsen; N, Gregersen. Short-chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency: from gene to cell 
pathology and possible disease mechanisms. J Inherit Metab Dis. United States, maio 2017. Disponível 
em: <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28516284>. Acesso em: 12 set. 2019. 
AUGUSTIN, Peter et al. Oxidation of the FAD cofactor to the 8-formyl-derivative in human electron-
transferring flavoprotein. The Journal Of Biological Chemistry. jan. 2018. Disponível em: 
<http://www.jbc.org/content/293/8/2829>. Acesso em: 12 set. 2019. 
SIB SWISS INSTITUTE OF BIOINFORMATICS. ENZYME. Disponível em: 
<https://enzyme.expasy.org/EC/1.3.8.1>. Acesso em: 12 set. 2019. 
EMBL-EBI. Enzyme Structures Database. Disponível em: <https://www.ebi.ac.uk/thornton-
srv/databases/enzymes/>. Acesso em: 12 set. 2019. 
11 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
ALANINA AMINOTRANSFERASE 
Ana Luiza dos Santos Fiebrantz 
1. NOME
Alanina Aminotransferase; Alanina Transaminase; Glutâmico – alanina transaminase; 
Transaminase glutâmico-pirúvica 
1.1. CLASSIFICAÇÃO 
Transferases; 
Transferência de grupos nitrogenados; 
Transaminases 
1.2. CÓDIGO INTERNACIONAL DA ENZIMA 
ALT EC 2.6.1.2 
2. ESTRUTURA PRIMÁRIA
P24298|alanine transaminase|EC 2.6.1.2|Homo sapiens|Swiss-Prot
MASSTGDRSQAVRHGLRAKVLTLDGMNPRVRRVEYAVRGPIVQRALELEQELRQGVKKF 
TEVIRANIGDAQAMGQRPITFLRQVLALCVNPDLLSSPNFPDDAKKRAERILQACGGHSL 
GAYSVSSGIQLIREDVARYIERRDGGIPADPNNVFLSTGASDAIVTVLKLLVAGEGHTRT 
GVLIPIPQYPLYSATLAELGAVQVDYYLDEERAWALDVAELHRALGQARDHCRPRALCVI 
NPGNPTGQVQTRECIEAVIRFAFEERLFLLADEVYQDNVYAAGSQFHSFKKVLMEMGPPY 
AGQQELASFHSTSKGYMGECGFRGGYVEVVNMDAAVQQQMLKLMSVRLCPPVPGQAD 
VVSPPAPTDPSFAQFQAEKQAVLAELAAKAKLTEQVFNEAPGISCNPVQGAMYSFPRVQL 
PPRAVERAQELGLAPDMFFCLRLLEETGICVVPGSGFGQREGTYHFRMTILPPLEKLRLL 
LEKLSRFHAKFTLEYS 
50-alanina +2-oxoglutarato=piruvato+50-TPP
https://www.brenda-enzymes.org/ligand.php?brenda_ligand_id=103
https://www.brenda-enzymes.org/ligand.php?brenda_ligand_id=34
https://www.brenda-enzymes.org/ligand.php?brenda_ligand_id=31
https://www.brenda-enzymes.org/ligand.php?brenda_ligand_id=41
12 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
3. ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL
4. FUNÇÃO E IMPORTÂNCIA DA ENZIMA
As enzimas transferases geralmente transferem o grupo amino de vários aminoácidos para o α-
cetoglutarato, para a conversão em NH4 +, sendo assim, a Alanina Aminotransferase catalisa a 
conversão dos aminoácidos alanina em piruvato. A importância biológica se relaciona com o fato da 
alanina aminotransferase converter alanina em ácido pirúvico para então a alanina entra no ciclo 
TCA. A glicose sintetizada a partir do ácido pirúvico no fígado é convertida em alanina pelo ácido 
pirúvico no músculo. A alanina é transportada para o fígado e novamente convertida em glicose. Por 
esta via, que é chamada de ciclo glicosealanina, o nitrogênio do músculo é transportado para o 
fígado. A alanina também é conhecida como um importante aminoácido glicogênico. A taxa de 
síntese de glicose a partir da alanina no fígado é maior do que aquela a partir de qualquer outro 
aminoácido. Além da transaminação a alanina aminotransferase também faz interconversões entre 
os aminoácidos, possibilitando que o balanço da quantidade intracelular de aminoácidos seja 
mantido. 
Por participar dessas reações importantes para o organismo, essa enzima tem uma grande 
importância em diagnósticos clínicos, encontrada principalmente no fígado e em músculo, quando 
apresenta mudanças em sua concentração no plasma sanguíneo do indivíduo, pode sinalizar diversos 
prognósticos, como lesão hepática (hepatite infeccioso e tóxica, trauma, neoplasia primária, 
amiloidose, esteatose), indução por drogas (anticonvulsivos, glicocorticoides, mebendazol, 
paracetamol), miocardite, regeneração hepatocelular. Além de que alterações no ciclo da alanina 
que levam ao aumento dos níveis de alanina aminotransferase estão associadas ao desenvolvimento 
de diabetes tipo II. 
5. REGULAÇÃO
A atividade da enzima pode ser regulada, isto é, as enzimas podem ser ativadas ou inibidas de
modo que a velocidade de formação do produto responda as necessidades da célula. O Piridoxal-5’-
fosfato, derivado da vitamina B6, representa um cofator biológico para alanina aminotransferase, 
logo a adição do mesmo sob condições que favoreçam sua recombinação com a enzima, 
13 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
habitualmente produz um aumento na atividade da mesma. Essa suplementação das reações de 
transaminação com piridoxal fosfato garante a total utilização da enzima durante seu doseamento. 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
DALPAI, D., & Barschak, A. G. (2018). Bioquimica Médica para iniciantes. Porto Alegre: Editora
da UFCSPA 
FILIPPIN, F.B., Reis, K., Cemin, L., Duzzioni, M., Hermes, E.M., Souza, L. C., 2004. Novo intervalo de 
referência para alanina aminotransferase usando o sistema automatizado de bioquímica Dade 
Behring Ar Dimension. NewsLab 65, 148-160 
GONZALEZ, F.H.D. & Scherer, J.F.S.2001. Perfil sanguíneo: ferramenta de análise clínica, 
metabólica e nutricional. In: Gonzalez F.H.D.(Ed). Avaliação metabólica-nutricional de vacas leiteiras 
por meio de fluidos corporais. Porto Alegre: UFRGS, pp. 5-15. 
LTDA, A. D. (s.d.). Alanina. aminoscience. 
NELSON, D., & Cox, M. (2018). Princípios da Bioquímica de Lehninger. Artmed. 
OLIVEIRA, T. T. de; NAGEM, T. J.; RIBEIRO, J. N. Análise sérica das enzimas aspartato 
aminotransferase, alanina aminotransferase e gama glutamiltranspeptidase de coelhos adultos 
tratados com extrato bruto de própolis. Revista de Ciências Farmacêuticas Básica e Aplicada, São 
Paulo, v. 26, n.1, p. 25-28, 2005. Disponível em: <http://serv-
bib.fcfar.unesp.br/seer/index.php/Cien_Farm/article/view/395>. Acesso em: 10 de setembro de 
2019. 
PINTO, Samanta B., Comparação entre as dosagens de AST (AspartatoAminotransferase) e ALT 
(Alanina Aminotransferase) em presença e na ausência de piridoxal fosfato.2010. 34f. Trabalho de 
Conclusão de Curso. Universidade do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2010. 
RODRIGUES, J. (22 de agosto de 2013). disponível em Site da fciencias < 
https://www.fciencias.com/2013/08/22/alanina-molecula-semana/> Acesso em 11 de setembro de 
2019 the comprehensive enzyme information system . (s.d.). Acesso em 13 de setembro de 2019, 
disponível em BRENDA < https://www.brenda-enzymes.org/sequences.php?ID=71306> 
VOET , D., & Voet, J. (2013). Bioquímica. Artmed. 
14 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
AMILASE 
Ayla Colmenarez 
1. NOME:
Nome comum: alfa-amilase ou α-amilase. 
Nome sistemático de acordo com a União Internacional de Bioquímica Molecular (IUMBM): 4-α-D-
glucan glucanohydrolase. 
1.1. CLASSIFICAÇÃO: 
É uma enzima da classe das hidrolases 
1.2. CÓDIGO INTERNACIONAL DA ENZIMA: 
EC 3.2.1.1 
2. ESTRUTURA PRIMÁRIA:
1 mkfflllfti gfcwaqyspn tqqgrtsivh lfewrwvdia lecerylapk gfggvqvspp 
61 nenvaihnpf rpwweryqpv syklctrsgn edefrnmvtr cnnvgvriyv davinhmsgn 
121 avsagtsstc gsyfnpgsrd fpavpysgwd fndgkcktgs gdienyndat qvrdcrlvg 
181 ldlalekdyv rskiaeymnh lidigvagfr ldaskhmwpg dikaildklh nlnsnwfpag 
241 skpfiyqevi dlggepikss dyfgngrvte fkygaklgtv irkwngekms ylknwgegwg 
301 fmpsdralvf vdnhdnqrgh gaggasiltf wdarlykmav gfmlahpygf trvmssyrwp 
361 rqfqngndvn dwvgppnnng vikevtinpd ttcgndwvce hrwrqirnmv nfrnvvdgqp 
421 ftnwydngsn qvafgrgnrg fivfnnddwt fsltlqtglp agtycdvisg dkingnctgi 
 481 kiyvsddgka hfsisnsaed pfiaihaeskl 
1.1. REAÇÃO: 
(alpha-D-glucopyranosyl-(1-4))n-alpha-D-glucopyranose+H2O= (alpha-D-glucopyranosyl-(1-4))n-m-alpha-D-
glucopyranose+ (alpha-D-glucopyranosyl-(1-4))m-alpha-D-glucopyranose 
15 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
3. ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL:
4. FUNÇÃO E IMPORTÂNCIA DA ENZIMA:
As α-amilases são enzimas que catalisam a hidrólise das ligações O-glicosídicas do amido, 
do glicogênio e outros oligossacarídeos ingeridos na dieta. Nesse sentido, possui um papel muito 
importante no processo de digestão, devido que a função desta enzima consiste na quebra de 
açúcares. A ingestão de carboidratos ativa o funcionamento da amilase, já que ele começa 
estimulando as glândulas salivares, na saliva a amilase, chamada também de Ptialina, transforma 
fontes de amido em maltose e glicose. Mas é somente a amilase produzida no pâncreas (Amilase 
Pancreática) que consegue quebrar o amido em unidades menores, quando o alimento já está no 
trato digestivo e o processo de digestão está adiantado. 
5. REGULAÇÃO:
A atividade enzimática pode diminuir ou aumentar com a presença ou ausência de 
substâncias capazes de provocar mudanças na estrutura tridimensional da mesma. No caso da α-
amilase o sıt́io ativo é localizado na interface entre o domıńio A e o domıńo B, na região C-terminal 
das fitas-β do barril TIM. Isso leva ao envolvimento de dois resíduos catalíticos no sítio ativo: um 
resıd́uo de ácido glutâmico e um resıd́uo de aspartato. Estes resíduos são provenientes do 
mecanismo catalítico que possui uma dupla substituição. 
16 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
Nesse sentido, a participação de íons inorgânicos é muito importante pois atuam como 
cofatores e também atuam na estabilização da estrutura secundária da enzima e cooperam com 
algumas enzimas a alcançar sua máxima atividade. A maioria das α-amilases conhecidas se 
caracteriza por presentar um ou mais ıóns de cálcio (Ca+2) por molécula, que são imprescindíveis 
para a atividade enzimática e para a estabilidade. O número de sıt́ios varia de um a dez, sendo a 
afinidade das α-amilases ao Ca+2 muito maior do que a outros ıóns. O cálcio liga o barril (α/β)8 ao 
domıńio B, estabilizando, dessa forma, a estrutura do sıt́io ativo. Algumas α-amilases apresentam um 
sıt́io de ligação ao cálcio no sıt́io ativo e isso justifica a inibicão da atividade em concentrações 
elevadas desse ıón. 
 Além da inibição que o Ca+2 faz para a essa enzima, existem outras substâncias que 
inibem a atividade dela, como é o caso da Faseolamina, uma glicoproteína de origem vegetal, obtida 
da planta do feijão branco (Phaseolus vulgaris), a qual diversas pesquisas demonstraram diversos 
benefícios gerados com o uso da Faseolamina, especialmente na saúde do ser humano, pois inibindo 
a atividade da α-amilase há uma redução do pico de glicose pós-prandial importante principalmente 
em pacientes diabéticos, já que tem um efeito hipoglicemiante, ela também ajuda na perda de peso 
do indivíduo. 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
Beauregard JM, Lyon JA, Slovis C. Using the literature to evaluate diagnostic tests: amylase or lipase 
for diagnosing acute pancreatitis? J Med Libr Assoc. 2007; 
Motta, Valter T. Bioquímica clínica para o laboratório - princípios e interpretações. 5º ed. Rio de 
Janeiro: MedBook 2009. 
Santos JS, Elias Júnior J, Scarpelini S, Sankarankutty AL. Pancreatite aguda: atualização de conceitos 
e condutas. Medicina (Ribeirão Preto). 2003; 
Prakash, O.; Jaiswal, N. «α-Amylase: An Ideal Representative of Thermostable Enzymes». Appl. 
Biochem. Biotechnol. (em inglês). 160. Humana Press Inc. pp. 2401–14. ISSN 1559-0291. 
doi:10.1007/s12010-009-8735-4. Consultado em 10 de setembro de 2011 
INGLATERRA. EUROPEAN MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY FROM CAMBRIDGE UNIVERSITY. 
Enzyme Structures Database. 2018. Disponível em: <https://www.ebi.ac.uk/thornton-
srv/databases/cgi-bin/enzymes/GetPage.pl>. Acesso em: 11 set. 2019. 
GRENZI, Ana Paula; RODRIGUES, Nicolas Gomes; STEUCK, Sarah. AMILASE SALIVAR. 2015. Disponível 
em: <https://www.passeidireto.com/arquivo/18761683/trabalho-
alfa_amilase_bioquimica_ifc_anapaula>. Acesso em: 11 set. 2019. 
BRENDA THE COMPREHENSIVE ENZYME INFORMATION SYSTEM. Information on EC 3.2.1.1 - alpha-
amylase. 2019. Disponível em: <https://brenda-enzymes.org/enzyme.php?ecno=3.2.1.1>. Acesso 
em: 11 set. 2019. 
CURITIBA. PRISCILA CAON COLAÇO. . Repositório Digital Institucional UFPR: BENEFÍCIOS DA 
FASEOLAMINA (Phaseolus vulgaris L.) - UMA REVISÃO. 2014. Disponível em: 
<https://revistas.ufpr.br/academica/article/view/36501/22499>. Acesso em: 11 set. 2019. 
17 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
ASPARTATO TRANSAMINASE 
Caroline de Medeiros 
1. NOME
Nome aceito: Aspartato Transaminase. 
Nomes alternativos: Aspartato aminotransferase, Transaminase glutâmico-aspártica, Transaminase 
glutâmico-oxaloacética, Transaminase A. 
1.1. CLASSIFICAÇÃO 
As enzimas são proteínas especializadas, que funcionam na aceleração de reações químicas, 
atuando na maior parte das vezes, como catalisadoras, ou seja, diminuindo a energia de ativação 
de determinada reação química. 
A enzima Aspartato Transaminase é classificada como uma enzima transferase. 
Enzimas transferases realizam a transferência de grupos funcionais, como: Amina, Fosfato, Acil e 
Carboxi. Mais especificamente falando sobre a Aminotranferase, ela realiza a interconversão de 
metabólitos de carboidratos. 
1.2. CÓDIGO INTERNACIONAL DA ENZIMA 
Como sistema de nomenclatura das enzimas, cada número EC (Enzyme Comission Numbers) é um 
esquema de classificação numérica para as enzimas, baseado nas reações químicas que elas 
catalisam. 
Cada código de enzimas consiste nas letras EC seguidas de 4 números separados por pontos. Esses 
números representam uma classificação progressivamente mais específica. 
EC 2. 6. 1. 1 – Aspartato Aminotransferase 
Reação catalisada por uma aminotransferase. Fonte: Unesp 
18 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
2. COFATOR
Os cofatores são moléculas orgânicas ou inorgânicas necessárias para a função de uma enzima. 
Esses cofatores não estão ligados permanentemente a molécula da enzima, porém, na ausência 
deles, a enzima é considerada inativa. Os cofatores podem ser íons metálicos ou coenzimas. No caso 
da enzima aspartato aminotransferase: 
5’-Fosfato de piridoxal. 
3. ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL
A estrutura tridimensional é determinada pela 
sequência de aminoácidos presentes na proteína que 
formama enzima. Sendo assim, a função da proteína e 
consequentemente da enzima, dependem da sua 
estrutura. 
4. FUNÇÃO E IMPORTÂNCIA DA ENZIMA
Em alguns processos patológicos, as determinações enzimáticas contribuem significativamente para 
estabelecer a causa, localização e grau de extensão da lesão, para fazer o controle do tratamento e 
ainda para determinar a cura. Assim sendo, as dosagens enzimáticas são extremamente 
importantes para a compreensão e controle de inúmeras doenças. 
A coordenação muscular, a força e a resistência são capacidades decorrentes da evolução do 
sistema muscular. O exercício induz mudanças reversíveis na ultraestrutura do musculoesquelético, 
como: a elevação da permeabilidade do sarcolema e das proteínas musculares, tais como a 
mioglobina, creatinaquinase (CK) e a aspartato aminotransferase (AST) que são liberadas na 
circulação. Os aumentos discretos dessas enzimas após o exercício não estão associados com lesão 
da célula muscular, mas com o aumento da permeabilidade da membrana. Porém, caso haja lesões 
em níveis ultraestruturais durante o exercício, haverá um aumento marcante na concentração 
dessas proteínas. As concentrações séricas de ALT, AST e CK são determinadas pela taxa de entrada 
no compartimento plasmático, distribuição no compartimento extracelular e taxa de catabolismo 
Cofator da enzima. 
Fonte: Protein Data 
Bank in Europe 
Estrutura tridimensional da 
enzima Aspartato 
Aminotranferase. Fonte: 
Protein Data Bank in Europe 
19 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
ou depuração. Sua concentração relativa no tecido determina parcialmente suas taxas de entrada 
no plasma como resultado de dano tecidual. 
A enzima aspartato aminotransferase, é portanto, uma enzima comumente usada para identificar 
lesões musculares e essencial para a produção de energia no Ciclo de Krebs. Os valores de AST 
podem ser induzidos a alterações em várias doenças, como: Hipóxia, acúmulo de lipídeos hepáticos, 
doenças bacterianas e virais, inflamações, neoplasias hepáticas, endo e exotoxinas, além de 
intoxicações medicamentosas. Seus níveis também podem estar elevados em exercício intenso e 
em deficiência de vitamina E e selênio. 
Esta enzima está presente em muitos tecidos como duas isoformas, no citosol e na mitocôndria, 
sendo mais abundante no fígado, nos eritrócitos e nos músculos esquelético e cardíaco. 
A descoberta da utilização da dosagem de aspartato aminotransferase (AST) na doença cardíaca 
humana junto à quase simultânea descoberta de que a AST se eleva na doença hepática, forneceu 
o impulso para o crescimento da enzimologia clínica. As enzimas predominantemente
mitocondriais, como a AST, normalmente aparecem no sangue após uma lesão severa, já que elas
estão aprisionadas e precisam atravessar duas ou mais membranas.
5. REGULAÇÃO
A enzima tem por ação, catalisar a transaminação reversível de aspartato e 2-cetoglutarato em 
oxalacetato e glutamato (Figura 2). 
A regulação enzimática pode ser: 
Regulação Alostérica: A atividade da enzima é 
controlada pela ligação de pequenas moléculas 
em sítios regulatórios sobre a enzima. O termo 
"regulação alostérica" vem do fato de que a 
molécula reguladora não se liga ao sítio 
catalítico, mas em um outro local sobre a 
proteína (allo = "outro" estérico = "local"). A 
ligação da molécula reguladora muda a 
Reação da 
enzima. 
Fonte: USP 
Portal de 
Revistas 
Fonte: The Cell , 2ª edição - Uma abordagem molecular 
20 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
conformação da proteína, que por sua vez 
altera a forma do sítio ativo e sua atividade 
catalítica. A ligação da molécula reguladora 
pode inibir a atividade enzimática e em 
outros casos, moléculas regulatórias podem 
servir como ativadores, estimulando a 
enzima alvo. 
Regulação por Fosforilação: A atividade das 
enzimas é regulada por modificações 
covalentes, tais como a adição de grupos 
fosfato a resíduos de serina, treonina ou 
tirosina. A fosforilação é um mecanismo 
muito comum na regulação da atividade 
enzimática, a adição de grupos fosfato 
estimula ou inibe as atividades de muitas 
enzimas. Por exemplo, células musculares respondem à epinefrina (adrenalina) quebrando o 
glicogênio em glicose, fornecendo assim energia para a atividade muscular aumentada. A quebra 
do glicogênio é catalisada pela enzima Glicogênio Fosforilase, que é ativada por fosforilação em 
resposta à ligação de epinefrina a um receptor na superfície da célula muscular. Fosforilação de 
proteínas desempenha um papel central no controle de muitas outras funções celulares, incluindo 
o crescimento e diferenciação celular.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Expasy. (2019). Bioinformatics Resourse Portal [Banco de dados]. Disponível em: 
<https://enzyme.expasy.org/cgi-bin/enzyme/enzyme-search-ec> Acesso em: 10, setembro de 2019. 
NICOLETTI, José L. M.; HUSSNI, Carlos A.; ALVES, Ana L. G.; SILVEIRA, Veridiana F.; WATANABE, 
Marcos J.; CARVALHO, Fernanda d.; THOMASSIAN, Armen. (2007). Atividades séricas da aspartato 
aminotransferase, creatina quinase e lactato desidrogenase de equinos submetidos ao teste 
padrão de exercício progressivo em esteira. USP PORTAL DE REVISTAS. Disponível em: 
<https://www.revistas.usp.br/bjvras/article/view/26637/28420> Acesso em: 10, setembro de 2019. 
Brenda. (2019). The Comprehensive Enzyme Information System [Banco de dados]. Disponível em: 
https://www.brenda-enzymes.org/enzyme.php?ecno=2.6.1.1> Acesso em: 10, setembro de 2019. 
Unesp – Campus Gracena. Slides Bioquímica Animal. Disponível em: 
http://www2.dracena.unesp.br/graduacao/arquivos/bioquimica_animal/enzimas.pdf > Acesso em: 
10, setembro de 2019. 
ALMEIDA, M.R. Enzimas clínicas: ação, fundamento e aplicações. Seminário apresentado na 
disciplina Bioquímica do Tecido Animal, Programa de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias, 
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2015. 16 p. Disponível em: 
<https://www.ufrgs.br/lacvet/site/wp-content/uploads/2015/07/enzimas_clinicas.pdf> Acesso em: 
12, setembro de 2019. 
Fonte: The Cell , 2ª edição - Uma abordagem molecular 
21 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
EMBL- EBI.(2019). European Bioinformatics Institute [Banco de dados]. Disponível em: 
<https://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/cgi-bin/pdbsum/GetPage.pl?pdbcode=1aam > 
Acesso em: 12, setembro de 2019. 
BATISTA, Ch. Indicadores de lesão e função hepática. Seminário apresentado na disciplina 
Bioquímica do Tecido Animal, Programa de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias, Universidade 
Federal do Rio Grande do Sul, 2016. p. 10. Disponível em: https://www.ufrgs.br/lacvet/site/wp-
content/uploads/2016/07/seminario_Chester.pdf > Acesso em: 13, setembro de 2019. 
KOHLI, Rohit; C, David Harris; WHITINGTON, Peter. Elevações relativas do soro alanina e aspartato 
aminotransferase na distrofia muscular. Journal Of Pediatric Gastroenterology And Nutrition. p. 
121-124. 10 jul. 2005. Disponível em:
<https://journals.lww.com/jpgn/fulltext/2005/07000/Relative_Elevations_of_Serum_Alanine_and_
Aspartate.23.aspx>. Acesso em: 13 set. 2019
BARINI, Anúzia Cristina. BIOQUÍMICA SÉRICA DE BOVINOS (Bos taurus) SADIOS DA RAÇA 
CURRALEIRO DE DIFERENTES IDADES. 2007. 104 f. TCC (Graduação) - Curso de Medicina 
Veterinária, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2007. Disponível em: 
<https://ppgca.evz.ufg.br/up/67/o/Dissertacao2007_Anuzia_Cristina.pdf>. Acesso em: 13 set. 
2019. 
COOPER, Geoffrey M. The cell: Uma abordagem molecular. 2. ed. Boston University, 2000. Acesso 
em: 17, setembro de 2019. 
22 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
CATALASE 
Luana Gonçalves Dias 
1. NOME
Nome aceito: Catalase;
Nome sistemático: oxidoredutase de peróxido de hidrogênio;
Outros nomes: hidroperoxidase; equilíbrio; caperase; optidase; catalase-peroxidase.
1.1. CLASSIFICAÇÃO 
A catalase pertence a classificação das oxidoredutases ou seja o grupo de enzimas que é capaz de 
catalisar reações de oxidação e redução. 
1.2. CÓDIGO INTERNACIONAL DA ENZIMA 
EC: 1. 11. 1. 6 
2. ESTRUTURA PRIMÁRIA
Estrutura primariada catalase no homo sapiens:
 10 20 30 40 50 
MADSRDPASD QMQHWKEQRA AQKADVLTTG AGNPVGDKLN VITVGPRGPL 
 60 70 80 90 100 
LVQDVVFTDE MAHFDRERIP ERVVHAKGAG AFGYFEVTHD ITKYSKAKVF 
 110 120 130 140 150 
EHIGKKTPIA VRFSTVAGES GSADTVRDPR GFAVKFYTED GNWDLVGNNT 
 160 170 180 190 200 
PIFFIRDPIL FPSFIHSQKR NPQTHLKDPD MVWDFWSLRP ESLHQVSFLF 
 210 220 230 240 250 
SDRGIPDGHR HMNGYGSHTF KLVNANGEAV YCKFHYKTDQ GIKNLSVEDA 
 260 270 280 290 300 
ARLSQEDPDY GIRDLFNAIA TGKYPSWTFY IQVMTFNQAE TFPFNPFDLT 
 310 320 330 340 350 
KVWPHKDYPL IPVGKLVLNR NPVNYFAEVE QIAFDPSNMP PGIEASPDKM 
 360 370 380 390 400 
LQGRLFAYPD THRHRLGPNY LHIPVNCPYR ARVANYQRDG PMCMQDNQGG 
 410 420 430 440 450 
APNYYPNSFG APEQQPSALE HSIQYSGEVR RFNTANDDNV TQVRAFYVNV 
 460 470 480 490 500 
LNEEQRKRLC ENIAGHLKDA QIFIQKKAVK NFTEVHPDYG SHIQALLDKY 
 510 520 
NAEKPKNAIH TFVQSGSHLA AREKANL 
Fonte: https://www.uniprot.org/uniprot/P04040 
23 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
3. ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL
A catalase é uma molécula composta por quatro subunidades idênticas, cada uma das subunidades 
liga um grupo photoheme IX. 
Fonte: https://www.uniprot.org/uniprot/P04040 
4. FUNÇÃO E IMPORTÂNCIA DA ENZIMA
O processo de liberação do peroxido de hidrogênio (H2O2) ocorre em quase todos os organismos 
que executam respiração aeróbica. Sendo essa uma substancia toxica para o organismo é necessário 
que haja uma degradação rápida para que não haja problemas decorrentes desse composto 
químico. Nesse caso a catalase que é a enzima presente nos peroxissomos age catalisando a esta 
reação 2 H2O2  O2 + 2 H2O, acelerando-a e impedindo assim que haja algum dano ás células que 
são sensíveis ao H2O2. 
Substrato da catalase: peróxido de hidrogênio. 
Fonte: http://www.campusvirtual.ufsj.edu.br 
5. REGULAÇÃO
A atividade de uma enzima é regulada pela sinalização de ativadores e inibidores enzimáticos ou 
seja substâncias que interferem na capacidade de catalização de uma enzima. 
Entre essas substâncias reguladoras estão os cofatores, que são moléculas ligadas 
permanentemente a enzima e na ausência deles a enzima fica inativa. Os cofatores da catalase são 
o grupo prostético heme e o Mn2+. Se esse cofator for uma molécula orgânica recebe o nome de
coenzima. As coenzimas da catalase são o NADPH e as espécies reativas do oxigênio (ROS).
24 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
 NADPH: ROS: 
 Fonte: https://prezi.com/ld08vlsrgegg/cofatores-e-inibidores-na-catalase/
Os inibidores são moléculas que diminuem ou interrompem a reação enzimática. As moléculas 
orgânicas que agem como inibidores da enzima catalase são: 
- Cianeto, azida, hidroxilamina, aminotriazol e mercaptoetanol;
- Ascorbato sozinho e com Cu2+;
- Sulfato de cobre;
- Compostos nitro e nitroso.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BRENDA. Information on EC 1.11.1.6 - catalase. Disponível em: <https://www.brenda-
enzymes.org/enzyme.php?ecno=1.11.1.6#>. Acesso em: 16 set. 2019. 
COSTA, Maria. Cofatores e inibidores na catalase. 2015. Disponível em: 
<https://prezi.com/ld08vlsrgegg/cofatores-e-inibidores-na-catalase/>. Acesso em: 16 set. 2019. 
SIB, Instituto Suíço de Bioinformática da. Assinaturas e perfil do Catalase. 2008. Disponível em: 
<https://prosite.expasy.org/PDOC00395>. Acesso em: 16 set. 2019. 
UNIPROTKB. P04040 (CATA_HUMAN). 2008. Disponível em:
<https://www.uniprot.org/uniprot/P04040>. Acesso em: 16 set. 2019. 
MCDONALD, Andrew G.; BOYCE, Sinéad; TIPTON, Keith F. ExplorEnz: a fonte primária da lista de 
enzimas IUBMB. Nucleic Acids Research, [s.i.], v. 37, n. 1, p.593-597, 1 jan. 2009. 
25 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
DNA POLIMERASE 
Mylena Oliveira Viana 
1. NOME
DNA polimerase (podendo ser abreviada como DNA pol); DNA-desoxinucleotidiltransferase (direcionada 
ao DNA); Nucleotidiltransferase de DNA (direcionada ao DNA) (1). 
1.1. CLASSIFICAÇÃO 
A enzima DNA polimerase catalisa a reação em que, fundamentalmente, ocorre a transferência de um 
grupo transferência do grupo fosforil, fazendo-a ser classificada como uma transferase (2). 
1.2. CÓDIGO INTERNACIONAL DA ENZIMA 
E.C. 2.7.7.7 (1).
1.3. SUBDIVISÕES DAS DNA POLIMERASES EM EUCARIONTES E PROCARIONTES 
As DNA polimerases em eucariontes são classificadas diferentemente das encontradas em procariontes. 
Em eucariontes, existem as seguintes subdivisões: DNA polimerase alfa, DNA polimerase beta, DNA 
polimerase delta, DNA polimerase épsilon, DNA polimerase gama e DNA polimerase iota. Em 
procariontes, existem as seguintes subdivisões: DNA polimerase I, DNA polimerase II, DNA polimerase III 
(holoenzima com 10 subunidades polipeptídicas), DNA polimerase IV e DNA polimerase V (3). 
2. ESTRUTURA PRIMÁRIA
A estrutura primaria da enzima, que define o mais simples de seus níveis, pode ser representada como 
a sequência de seus aminoácidos em uma cadeia polipeptídica. Abaixo, encontra-se demonstrada a 
representação da estrutura primária da DNA polimerase α (alfa) de um Homo sapiens, que seria 
correspondente à holoenzima de DNA polimerase III de procariontes: 
26 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
FIGURA 1- Estrutura primária da DNA-pol α (Homo sapiens).
3. ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL
Segue abaixo uma representação estrutura terciária, ou seja, a conformação específica da cadeia 
polipeptídica secundária que resulta na estrutura mais compacta onde seus átomos ocupam posições 
específicas, da DNA polimerase α (alfa) de um Homo sapiens. 
FIGURA 2- Estrutura tridimensional (ou terciária) da DNA-pol α (Homo sapiens).
27 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
4. FUNÇÃO E IMPORTÂNCIA DA ENZIMA
Como previamente mencionado, a DNA-pol pode ser subdividida tanto mediante estudo de eucariontes 
como de procariontes. Entretanto, há certas características do processo de síntese do DNA que são 
comuns do mecanismo de praticamente todas as DNA polimerases. A replicação do DNA ocorre de forma 
semi-conservativa, ou seja, requer que desoxirribonucleotídeos sejam posicionados sobre uma cadeia 
polinucleotídica molde e unidos entre si, de modo a formar uma nova cadeia complementar à cadeia da 
molécula mãe que lhe serve de molde. Essa reação se faz possível pois o desoxirribonucleotídeo é 
trisfosfatado, pois contém três grupos fosfato ligados ao carbono 5` da desoxirribose. Os dois grupos 
terminais são removidos, fazendo com que piruvato seja liberado no meio, fornecendo energia que será 
usada para formar uma nova ligação covalente entre o grupo fosfato que restou no carbono 5` e o grupo 
3`-OH da cadeia crescente de DNA (3). Principalmente, a enzima que “empilha” os nucleotídeos, um a 
um, a fim de formar a nova fita de DNA é a DNA polimerase – assim também conhecida como 
Nucleotildiltransferase de DNA. Portanto, a reação que ela catalisa, ou seja, 2`-desoxirribonucleosideo 
5` trifosfato + DNAn (substrato) = difosfato + DNAn+1(produto) (1), pode ser representada da seguinte 
maneira: 
FIGURA 3- Representação da reação catalisada pela DNA pol (1). 
O mecanismo catalítico com a finalidade de um novo nucleotídeo de DNA ser adicionado, envolve 
dois íons Mg²+, de modo que um deles facilita o ataque do grupo 3`-OH da cadeia crescente ao 5`-
fosfato do desoxirribonucleotídeo trifosfato; o outro íon Mg²+ facilita o deslocamento do 
pirofosfato. A atividade da DNA polimerase precisa de 
uma fita simples não pareada para atuar como molde 
e um primer, ou seja, uma fita iniciadora que forneça 
o grupo -OH livre na extremidade 3`, onde será
inserido o nucleotídeo de DNA. A reação irá gerar um
produto que possui uma nova hidroxila 3` livre, o que
permite a adição de outro nucleotídeo.
Estruturalmente, são encontrados na enzima o sítio
de inserção, que é onde ocorre a adição de
nucleotídeos, e o sítio de pós-inserção, que é o local
para onde o par de bases recentemente formado
migra após aparecer (3).
FIGURA 4- Demonstração do envolvimento dos íons Mg² no mecanismo catalítico da DNA polimerase (2). 
+
28 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
5. REGULAÇÃOOs reguladores influenciam no desempenho catalítico da DNA polimerase, com também fazem em 
outras enzimas. Dentre eles, alguns participam como ativadores (Homo sapiens), como a Fap 
endonuclease 1 (FAP1) e o antígeno nuclear de proliferação celular (PCNA), aumentando a afinidade 
enzima-substrato. Outros atuam como inibidores (Homo sapiens), como o trifosfato de 2-tiometil-6-
fenil-4- (4'-hidroxibutil) -1,2,4, -triazol (5,1-C) (1,2,4) triazina-7-ona e o trifosfato de N- (2,4-dinitro-5-
fluorofenil) -4-aminobutil – ambos sendo classificados como inibidores competitivos, ou seja, se ligam à 
DNA polimerase no seu sítio de ligação – reduzindo a afinidade enzima-substrato (1). 
A cinética enzimática é relevante em se tratar da regulação de uma enzima, por explicitar detalhes do 
mecanismo catalítico enzimático. Sua análise, pode considerar dados tais quais a constante de Michaelis 
(Km), sendo um deoxinucleosídeo trifosfatado de Escherichia coli, em um pH 7.8 e na temperatura 25oC, 
possui um Km de 0.037 (1). 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. BRENDA. Information on EC 2.7.1.11 - DNA-directed DNA polymerase and Organism(s) Homo
sapiens . Disponível
em:<https://www.brendaenzymes.org/enzyme.php?ecno=2.7.7.7&Suchword=&reference=&UniProtAcc
=&organism%5B%5D=Homo+sapiens >. Acesso em: 15 set. 2019.
2. KLUG, W.S.; CUMMINGS, M.R.; SPENCER, C.A.; PALLADINO, M.A. Conceitos de genética. 9ª Edição.
Artmed, Porto Alegre, 2010. Páginas 278 a 299
3. NELSON, D.L.; COX, M.M. Principles of Biochemistry. New York: W.H. Freeman, 2012.
29 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
FOSFOFRUTOQUINASE 
Alyssa Cristine de Oliveira Elias 
1. NOME
Fosfofrutoquinase (PFK, do inglês phosphofructokinase) ou ATP: :D-fructose-6-phosphate 1-
phosphotransferase. 
1.1. CLASSIFICAÇÃO 
Sendo esta uma enzima que catalisa a transferência de um grupo fosfato, a Fosfofrutoquinase é 
classificada como transferase. (COELHO; BIANCONI, 2019) 
1.2. CÓDIGO INTERNACIONAL DA ENZIMA 
E.C. 2.7.1.11. (COELHO; BIANCONI, 2019)
2. ESTRUTURA PRIMÁRIA
Sabendo-se que a função de uma enzima está diretamente ligada à sua estrutura, para uma análise 
mais aprofundada, divide-se sua estrutura em primaria, secundaria, terciaria e quaternária. A 
estrutura primaria da enzima é, também, seu nível mais simples, sendo apenas a sequência de 
aminoácidos em uma cadeia polipeptídica. 
3. ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL
Para seu eficaz funcionamento, a enzima deve 
 ter sua estrutura tridimensional 
conservada. Em temperatura e pH ideais, 
 a estrutura tridimensional da 
Fosfofrutoquinase está representada 
 abaixo: 
(PROTEIN DATA BANK, 2019) 
30 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
4. FUNÇÃO E IMPORTÂNCIA DA ENZIMA
Enzimas são substâncias catalisadoras, o que significa que diminuem a energia de ativação de uma 
reação química e facilitam o controle de sua velocidade. Sabendo disso, a fosfofrutoquinase é uma 
enzima alostérica primordial no processo da glicólise que consiste da conversão de frutose-6-fosfato 
(F6P) em frutose-1,6-bisfosfato, na presença de ATP e do íon Mg2+, ou de MgATP2-. Sua atividade é 
otimizada pelo aumento da concentração de ADP, porém é inibida pela queda do pH. Seu processo 
é irreversível em condições fisiológicas (ΔG0 ’= + 22,6 KJ/mol). A enzima não possui cofator, seus 
substratos são o ATP e a F6P. Apesar de o ATP ser substrato da fosfofrutoquinase, também é o 
principal produto da via glicolítica, ou seja, quando atinge-se níveis desejáveis desse nucleotídeo, 
ele liga-se a um sitio alostérico da enzima e muda sua conformação, inibindo sua atividade e 
diminuindo sua afinidade por seu outro substrato, F6P. Entretanto, o ADP e o AMP (Adenosina 5’-
difosfato e Adenosina 5’-monofosfato, respectivamente), podem atuar como ativadores da 
fosfotrutoquinase visto que o aumento de sua concentração indica alta atividade metabólica com 
consumo de ATP. Frente a tal cenário, o ADP e o AMP agem ligando-se a sítios alostéricos revertendo 
a inibição da fosfofrutoquinase por ATP. Nos mamíferos, o citrato também funciona como um 
inibidor da fosfotrutoquinase. (NUNES, 2008) 
5. REGULAÇÃO
Alguns fatores podem influenciar no desempenho catalítico das enzimas, um exemplo é atuação de 
outras enzimas que irão regular a atuação da molécula em questão. O principal regulador da 
atividade da Fosfofrutoquinase é a Frutose 2,6-bisfosfato (F2, 6BP), sendo reguladora tanto da 
glicolise quanto da glicogenese, apesar de não ser intermediário de nenhuma das duas reações. A 
molécula F2, 6BP é um produto da fosforilação da F6P por ATP, catalisada pela enzima binfuncional 
Frutose 2,6-bisfosfato fosfatase (PFK2) e é um potente ativador da fosfofrutoquinase e, ao mesmo 
tempo, um potente inibidor da frutose-1,6-bifosfatofosfatase. (NUNES, 2008) 
A cinética enzimática é um estudo importante no quesito regulação enzimática por permitir a 
elucidação dos detalhes do mecanismo catalítico da enzima e estuda, em especial, a velocidade da 
reação, medida sobre uma escala de concentração de substrato (S), a velocidade da reação (V) 
aumenta com o acréscimo de S. Ao passo que a quantidade de S substrato aumenta, a enzima 
satura-se, momento este em que a velocidade atinge o ponto de valor Maximo Mmáx. No modelo da 
cinética de Michaelis-Menten, existe uma reação biomolecular inicial entre enzima (E) e o substrato 
(S) para formar o complexo ES. A constante de Michaelis (Km) define a concentração para a qual a
velocidade da reação enzimática é metade de Vmax. Sendo o ATP seu substrato, a fosfofrutoquinase
humana, em um pH 7.1 e na temperatura 25oC, possui um Km de 0.037. (NUNES, 2008; BRENDA,
2019).
Segue abaixo uma ilustração da atividade enzimática da Fosfofrutoquinase, com seu regulador 
Frutose-6-fosfato, em diferentes situações de inibição e ativação: 
31 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BRENDA. Information on EC 2.7.1.11 - 6-phosphofructokinase and Organism(s) Homo 
sapiens. Disponível em: 
<https://www.brendaenzymes.org/enzyme.php?ecno=2.7.1.11&Suchword=&reference=&UniPr
otAcc=&organism%5B%5D=Homo+sapiens>. Acesso em: 15 set. 2019. 
COELHO, Ana Amália; BIANCONI, M. Lucia. Classificação das Enzimas: com exemplos das que 
participam na glicólise e na gliconeogênese. Disponível em: <http://www.bioqmed.ufrj.br/wp-
content/uploads/2015/03/Classifica%C3%A7%C3%A3o-das-Enzimas.pdf>. Acesso em: 15 set. 
2019. 
NUNES, Rodrigo Dutra. Fosfofrutoquinase de Aedes aegypti: Caracterização e perfil de atividade 
ao longo do ciclo de vida. 2008. Disponível em: 
<file:///C:/Users/Administrador/Downloads/275-RodrigoDutraNunes.pdf>. Acesso em: 16 set. 
2019. 
PROTEIN DATA BANK. Crystal structure of human muscle phosphofructokinase (dissociated 
homodimer). Disponível em: <https://www.ebi.ac.uk/pdbe/entry/pdb/4omt/analysis>. Acesso 
em: 15 set. 2019. 
32 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
FOSFOLIPASE 
Fernanda Vargas Lima 
1. NOME: FOSFOLIPASE
Fosfolipase (1) - nome alternativo - Fosfolipase A1.
Fosfolipase A(2) - nomes alternativos - Lecitinase A, Fosfatidase, Fosfatidolipase, Fosfatidilcolina 2-
acil-hidrolase e Fosfolipase A2 
Fosfolipase C - nomes alternativos - Clostridium oedematiens toxinas beta e gama, Alfa-toxina de 
Clostridium welchii, Lecitinase C e Lipofosfodiesterase. 
1.1. CLASSIFICAÇÃO 
As fosfolipases são classificadas em quatro tipos principais: fosfolipase A (PLA), fosfolipase B (PLB), 
fosfolipase C (PLC) e fosfolipase D (PLD). Sendo as fosfolipases pertencentes ao grupo de enzimas 
conhecidas como hidrolases. 
1.2. CÓDIGO INTERNACIONAL DA ENZIMA 
Fosfolipase A1 - 3.1.1.32; Fosfolipase A2 3.1.1.4; Fosfolipase C. 3.1.4.3. 
2. ESTRUTURA PRIMÁRIA
● FOSFOLIPASE A1 - (POLYBIA PAULISTA)
 0 MNFKYSILFI CFGTLDRGLI PECPFNEYDI LFFVYTRQQR DGIVLTEETL QNYDLFKKST 
 60 ISRQVVFIDH GFLSNGNNEN FIAMAKALIE KDNFLVISVD WKKGACNAFA STLDYLGYST 
120 AVGNTRHVGK YVADFTKLLV EQYKVSMSNI RLIGHSLGAH TSGFAGKEVQ ELKLNKYSNI 
180 DGLDPAGPSF DSNDCPERLC ETDAEYVQII HTSNILGVYS KIGTVDFYMN YGSHQPGCGR 
240 FFSPSCSHTK AVKYLTECIK HECCLIGTPW KKYFSTPKPISQCTKDTCVC VGLNAKSYPA 
300 RGSFYVPVEA TAPYCHNEGI KL 
● FOSFOLIPASE A2 - (BOTHROPS JARARACUSSU)
0 MRTLWIMAVL LVGVEGDLWQ FGQMILKETG KLPFPYYTTY GCYCGWGGQG QPKDATDRCC 
 60 FVHDCCYGKL TNCKPKTDRY SYSRENGVII CGEGTPCEKQ ICECDKAAAV CFRENLRTYK 
120 KRYMAYPDVL CKKPAEKC 
● FOSFOLIPASE C - (BACILLUS CEREUS)
0 MKKKVLALGA AITLVAPLQS VAFAHENDGG QRFGVIPRWS AEDKHKEGVN SHLWIVNRAI 
 60 DIMSRNTTLV KQDRVALLNE WRTELENGIY AADYENPYYD NSTFASHFYD PDNGKTYIPY 
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/phospholipase-a
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/phospholipase-b
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/phospholipase-c
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/phospholipase-c
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/phospholipase-d
https://enzyme.expasy.org/EC/3.1.1.32
https://enzyme.expasy.org/EC/3.1.1.4
https://enzyme.expasy.org/EC/3.1.4.3
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?id=1396
33 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
120 AKQAKETGAK YFKLAGESYK NKDMKQAFFY LGLSLHYLGD VNQPMHAANF TNLSYPQGFH 
180 SKYENFVDTI KDNYKVTDGN GYWNWKGTNP EDWIHGAAVV AKQDYAGIVN DNTKDWFVRA 
240 AVSQEYADKW RAEVTPMTGK RLMDAQRVTA GYIQLWFDTY GNR 
3. ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL
Figura 1 
Figura 2 Figura 3 
Figura 1 - Modelo tridimensional para a proteína PLA1 do veneno da vespa P. paulista (PEREIRA, 
2012) 
Figura 2 - Estrutura cristalina de um inibidor da agregação plaquetária ácida dimérica e fosfolipase 
hipotensiva A2 de Bothrops Jararacussu (MAGRO et al. 2004) 
Figura 3 - Fosfolipase C específica para fosfatidilinositol em complexo com glucosamina- (alfa-1-6) -
mio-inositol (HEINZ et al. 1996). 
4. FUNÇÃO E IMPORTÂNCIA DA ENZIMA
As fosfolipases são enzimas que hidrolisam os fosfolipídios. Sendo elas classificadas de acordo com 
o seu local de clivagem da ligação éster nos substratos fosfolipídicos. As fosfolipases hidrolisam
fosfolipídios em vários produtos de sinalização, incluindo ácido fosfatídico (PA), diacilglicerol (DAG),
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/phospholipase
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/enzymatic-hydrolysis
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/phospholipids
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/gene-linkage
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/phosphatidic-acid
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/diacylglycerol
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/free-fatty-acids
34 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
ácidos graxos livres (AGLs) e lisofosfolipídios(LPLs). Esses produtos de sinalização regulam 
numerosos processos, como dinâmica citoesquelética, crescimento, homeostase, remodelação de 
membranas, aquisição de nutrientes, secreção, transdução de sinal, tolerância ao estresse, 
desenvolvimento sexual e virulência em vários organismos, incluindo fungos . Devido a esses papéis 
celulares essenciais, as fosfolipases também são alvos promissores em aplicações diagnósticas e 
terapêuticas. 
4.1. COFATORES 
As fosfolipases A1 e A2 tem o Ca(2+) como cofator e a fosfolipase C tem o Zn(2+) como cofator. 
4.2. SUBSTRATOS e CONSTANTE DE MICHAELIS (Km) 
Fosfolipase A1 = 1-oleoil-2-estearoil-3-sn-glicerofosforilcolina + H2O 
Fosfolipase A2 = Ácido (3E) -3 - [(3aS, 7aS) -3-metil-2-oxo-6- (propan-2-ilideno) hexa-hidro-1-
benzofuran-7 (4H) -ilideno] propanóico + H2O 
Fosfolipase C= 1,2-di-hexanoil-sn-glicero-3-fosfo-L-serina 
Km da fosfolipase A1 = Não encontrado. 
Km da fosfolipase A2 = 0,742 Mm 
Km da fosfolipase C = 4.5 Mm 
4.3. CINÉTICA ENZIMÁTICA 
No estudo de KEMPKA et al. 2018 foi verificado as melhores condições operacionais para a hidrólise 
de lipídeos em um frigorífico de suínos, comparando uma fosfolipase comercial livre e uma 
imobilizada, assim como o potencial para reutilização da fosfolipase imobilizada nas reações de 
hidrólise e sua manutenção de capacidade lipolítica em condições de armazenamento. Analisaram-
se a influência da temperatura, o pH e a concentração da fosfolipase na hidrólise, obtendo-se como 
valores ótimos 36ºC, 8,5 e 1,1% (m.v-1), respectivamente. Sendo que os valores de ácidos graxos 
livres obtidos para a enzima livre e imobilizada diferiram significativamente (p<0,05), sendo os 
valores para a enzima imobilizada superiores, com máximo de 34 µmol.mL 
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/free-fatty-acids
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/homeostasis
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/signal-transduction
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/sexual-development
https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/fungus
35 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
5. REGULAÇÃO
Conforme encontrado no estudo de SONG & RHEE (2001) a enzima fosfolipase A1 (PLA1), está 
distribuída em diversos tecidos e organismos possuindo importante função fisiológica na hidrólise 
de glicerofosfolipídeos, além de possuir importante interesse do ponto de vista industrial, devido a 
produção de 2- acilfosfolipídeos de elevado valor comercial. Já os lisofosfolipídeos resultantes da 
ação da PLA1 possuem propriedades emulsificantes e desempenham grande importância para a 
indústria de alimentos, farmacêuticas e de cosméticos. Santos et al., (2007) constataram a presença 
de PLA1 no veneno de P. paulista, e a caracterizaram bioquímica, funcional e estruturalmente. 
Demonstraram a existência de diferentes isoformas para esta enzima, indicando que a purificação 
de uma isoforma específica seria quase que impossível devido às similaridades bioquímicas e físico-
químicas. Segundo os autores, a existência de várias isoformas pode ser um mecanismo de 
atribuição de diferentes funções a mesma enzima durante os envenenamentos. As fosfolipases de 
veneno induzem a síntese de IgE específica e agem sinergisticamente com outras toxinas, causando 
efeitos farmacológicos como a hipotensão, podendo inibir a coagulação sanguínea e o aumento da 
permeabilidade vascular. De acordo com King et al. (2003), em veneno de vespas, a ação da 
fosfolipase A1, está relacionada a respostas associadas aos processos inflamatórios, sendo 
potencializada com a degranulação de mastócitos, por um mastoparano (MCD). 
As fosfolipases A2 podem ser divididas em cinco grupos principais: as Ca2+ dependentes - PLA2 
secretórias (sPLA2), citosólicas (cPLA2), acetilhidrolases fator de agregação plaquetária (PAF-AH) e 
as lisossômicas, e as Ca2+ independentes, todas elas divididas de acordo com o mecanismo 
catalítico e suas características funcionais e estruturais. As PLA2 secretórias foram subdivididas em 
quatorze grupos, de acordo com o número de resíduos de aminoácidos e posição das ligações 
dissulfeto, sendo que as PLA2 dos venenos de serpentes estão incluídas nos grupos I e II. Essas 
enzimas são pequenas, com massa molecular variando de 13 a 18 kDa, e causam destruição celular 
pela interferência nos processos fisiológicos normais da vítima. As fosfolipases A2 catalisam a 
hidrólise da posição sn-2 dos glicerofosfolipídios de membrana, produzindo 1- acilfosfolipídios e 
ácidos graxos livres. Quando o ácido graxo gerado é o ácido araquidônico, representa importante 
reação, já que este é convertido por enzimas metabólicas em vários compostos bioativos, como as 
prostaglandinas e os leucotrienos. Outros produtos da reação, como por exemplo, o ácido 
lisofosfatídico e a lisofosfatidilcolina também são importantes compostos reativos, sendo 
precursores de outros mediadores bioativos tais como o fator de ativação plaquetária(PAF). 
Estudos indicam que a PLA2 também possui função na apoptose, homeostase de Ca2+ e isquemia 
36 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
do miocárdio. As fosfolipases A2 pertencem à superfamília de proteínas que hidrolisam os grupos 
sn-2 acil de fosfolípidos de membrana para liberar ácido araquidônico e lisofosfolípidos. Uma 
fosfolipase ácida A2 isolada do veneno de serpente Bothrops jararacussu apresenta alta inibição 
catalítica da agregação plaquetária e atividades hipotensivas (MAGRO et al. 2004) 
As fosfolipases C são compostas por uma família de fosfodiesterases, importantes no metabolismo 
de fosfolipídios inositólicos e tem como substrato fosfatidilinositol 4,5- bifosfato [PI(4,5)P2], 
gerando dois produtos intracelulares: inositol 1,4,5-trifosfato (InsP3), um reconhecido mensageiro 
mobilizador de cálcio, e diacilglicerol (DAG), um ativador da quinase C (REBECCHI; PENTYALA, 2000). 
As fosfolipases C desempenham importante papel no mecanismo de sinalização celular em 
mamíferos e apresentam função reconhecida na ação de muitos hormônios, neurotransmissores e 
fatores de crescimento(HARDEN; SONDEK, 2006) Diversas proteínas que estão na superfície externa 
da membrana plasmática são ancoradas por derivados glicosilados de fosfatidilinositol (GPI), ao 
contrário de aminoácidos hidrofóbicos incorporados na bicamada fosfolipídica. Essas âncoras GPI 
são clivadas por fosfolipases C específicas para fosfatidilinositol (PI-PLCs) para liberar uma proteína 
solúvel em água com uma porção de glicosilinositol e diacilglicerol expostos, que permanecem na 
membrana. A estrutura cristalina do Bacillus cereus PI-PLC, é uma enzima bastante utilizada para 
liberar proteínas ancoradas em GPI das membranas, como enzima livre e também em complexos 
com mio- inositol. A porção mio- inositol de GlcN (α1 → 6) Ins é bem definida e ocupa 
essencialmente a mesma posição no sítio ativo que o mio- inositol livre , o que fornece evidências 
expressivas de que a enzima utiliza o mesmo mecanismo catalítico para a clivagem de 
fosfatidilinositol(IP) e fosfatidilinositol glicosilados (GPI). A porção myo-inositol faz várias interações 
específicas de ligação de hidrogênio com resíduos do sítio ativo. Em comparação a porção de 
glucosamina que fica exposta ao solvente na entrada do local ativo com contatos específicos 
mínimos de proteína. A porção de glucosamina também é bem menos definida, apresentando maior 
flexibilidade conformacional. Com base no posicionamento de GlcN (α1 → 6) Ins no local ativo, é 
pressuposto que o restante do GPI-glicano faça pouca ou nenhuma interação específica com o PI-
PLC de B. cereus, esclarecendo por que o B. cereus PI-PLC pode clivar âncoras GPI com estruturas 
variáveis de glicano (HEINZ et al. 1996) 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
HARDEN, T. K.; SONDEK, J. Regulation of Phospholipase C Isoenzymes by Ras Superfamily GTPases. 
Ann Rev Pharmacol Toxicol, v. 46, p. 355-379, 2006. 
HEINZ, D. W.; RYAN, M.; SMITH, M. P.; WEAVER, L. H.; KEANA, J. F.; GRIFFTH, O. H. 
Phosphatidylinositol-Specific Phospholipase C In Complex With Glucosamine-(Alpha-1-6)-Myo-
Inositol.Biochemistry. v. 35, n.1, p.9496-504, 1996. 
KEMPKA, A. P.; FAGUNDES. E.; SANTOS, G. P.; MAFESSONI, K.; HEIZEN, V. D. Fosfolipase imobilizada 
na hidrólise da fração lipídica de efluente de frigorífico de suínos: comparação com a enzima livre. 
Eng Sanit Ambient. v.23, n.2, p. 395-403, 2018. 
KING, T. P.; JIM, S. Y.; WITTKOWSKI, K. M. Inflammatory role of two venom components of yellow 
jackets (Vespula vulgaris): a mast cell degranulating peptide mastoparan and phospholipase A1. Int 
Arch Allergy Immunol, v. 131, n. 1, p. 25- 32, 2003. 
37 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
MAGRO, A. J.; MURAKAMI, M. T.; MARCUSSI, S.; SOARES, A. M.; ARNI, R. K.; FONTES, M. R. Estrutura 
cristalina de um inibidor de agregação plaquetária ácida e fosfolipase A2 hipotensora nos estados 
monomérico e dimérico: insights sobre seu estado oligomérico.Biochem Biophys Res 
Commun.2004; v. 323, n. 1 p. 24-31, 2004. 
PEREIRA, F. D. C. CARACTERIZAÇÃO MOLECULAR E EXPRESSÃO HETERÓLOGA DO ALÉRGENO 
FOSFOLIPASE A1 DO VENENO DE Polybia paulista (HYMENOPTERA: VESPIDAE). 2012. Dissertação 
(Mestrado em Ciências Biológicas) - Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista, São 
Paulo. 
REBECCHI, M. J.; PENTYALA, S. N. Structure, Function, and Control of phosphoinositide- specific 
phospholipase C. Physiol Rev, v. 80, n. 4, p. 1291- 1335, 2000. 
SANTOS, L. D.; SANTOS, K. S.; SOUZA, B. M.; ARCURI, H. A.; CUNHA-NETO, E.; CASTRO, F. M.; KALIL, 
J. E.; PALMA, M. S. Purification, Sequencing and structural characterization of the phospholipase A1
from the venom of the social wasp Polybia paulista (Hymenoptera, Vespidae). Toxicon, v. 50, p. 923-
937, 2007.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15351695
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15351695
38 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
FRUTOSE 1-6-BIFOSFATASE 
Anna Carolina Alencar dos Santos 
1. NOME
FRUTOSE 1-6-BIFOSFATASE 
1.1. CLASSIFICAÇÃO 
A enzima Frutose 1-6 bifosfatase consiste em uma hidrolase com a presença de dois fosfatos. As 
hidrolases são enzimas em que a água participa na ligação covalente, já as reações catalíticas do fosfato, 
sofrem desfosforilização. 
1.2. CÓDIGO INTERNACIONAL DA ENZIMA 
EC 4.1.2.13 
2. ESTRUTURA PRIMÁRIA
1 kkdgadfakw rcvlkigeht psalaimena nvlaryasic qqngivpive peilpdgdhd 
61 lkrcqyvtek vlaavykals dhhiylegtl lkpnmvtpgh actqkfshee iamatvtalr 
121 rtvppavtgi tflsggqsee easinlnain kcpllkpwal tfsygralqa salkawggkk 
181 enlkaaqeey vkralansla cqgkytpsgq agaaaseslf vsnhay 
3. ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL
4. FUNÇÃO E IMPORTÂNCIA DA ENZIMA
A enzima frutose 1-6-bifosfatase tem grande importância na via gliconeogênese, por ser uma enzima 
que tem uma regulação alostérica e modificações covalentes (fosforilação), onde há a conversão de 
piruvato em glicose. A via gliconeogênese ocorre principalmente no fígado e as vezes no rim, na qual há 
a síntese de glicose a partir de substâncias que não sejam carboidratos, deste modo utilizam glicerol, 
39 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
aminoácidos e lactato, podendo ser separada em três etapas, porém a enzima frutose 1-6-bifosfatase 
está inserida apenas na segunda etapa. 
Há a conversão da frutose 1-6-bifosfatase em frutose-6-fofosfato. Esta reação é catalisada pela frutose-
1-6-bifosfatase.
Pacientes que apresentam a falta desta enzima, (deficiência da enzima frutose 1-6-bifosfatse), podem 
acarretar hipoglicemia e acidose metabólica, podendo ser provocados por um jejum prolongado 
ocasionando febre. Logo, pessoas com esta deficiência apresentam tolerância a quantidades normais de 
frutose ou sacarose em sua digestão, ao contrário as pessoas que apresentam intolerância hereditária a 
frutose. 
4.1. COFATORES 
Zn(2+). 
4.2. SUBSTRATOS e CONSTANTE DE MICHAELIS (Km) 
KM=52 µM for fructose 1,6-bisphosphate (at 30 degrees Celsius) 
5. REGULAÇÃO
O controle da gliconeogênese é concretizado pelo 
glucagon, na qual sinaliza para que o fígado produza e 
libere glicose, e também pela insulina, que age de 
maneira oposta, fazendo que use a glicose como 
combustível, quando há a presença de alta concentração 
de açúcar no sangue. Glicólise e gliconeogênese não 
ocorrem ao mesmo tempo, para prevenir o gasto de 
energia que as duas poderiam ocasionar caso atuassem 
juntas. 
40 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
A regulação das duas vias é constituída pelo 
ATP e pelo AMP (atuando em enzimas 
alostéricas) e pela frutose 2-6-bifosfatase. 
Quando a concentração de ATP é alta a de 
AMP é baixa, deste modo, quando a 
concentração de AMP é alta a de ATP vai ser 
baixa. A frutose 1-6-bifosfatase (na via 
gliconeogênese) é uma enzima alostéica 
inibida por AMP. 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BARREIROS, Rodrigo Crespo; BOSSOLANII, Grasiela; TRINDADEII, Cleide Enoir Petean. Frutose em 
humanos: efeitos metabólicos, utilização clínica e erros inatos associados. 2005. Disponível em: 
<http://www.scielo.br/> Acesso em: 12 set. 2019.BORGES, Júlio César. Glicólise. São Paulo: Universidade de São Paulo, 2010. 40 slides, color. Disponível 
em: <https://edisciplinas.usp.br/ >. Acesso em: 20 set. 2019. 
BORGES, Júlio César. Gliconeogênese Glicogênio: Glicogenólise, Síntese e Regulação. São Paulo: 
Universidade de São Paulo, 2010. 44 slides, color. Disponível em: <https://edisciplinas.usp.br/ >. Acesso 
em: 20 set. 2019. 
ExPASy. BIOINFORMATICS RESOURCE PORTAL. Disponível em: < 
https://enzyme.expasy.org/EC/4.1.2.13>. Acesso em 12 set. 2019. 
GLICONEOGENESE. Disponível em: <https://adm.online.unip.br >. Acesso em: 20 set. 2019. 
HOMO sapiens (human): 226. 0000. Disponível em: <https://www.genome.jp/ >. Acesso em: 12 set. 
2019. 
Nelson, David L.; COX, Michael M. Princípios de bioquímica de Lehninger. Porto Alegre: Artmed, 2011. 6. 
ed. Porto Alegre: Artmed, 2014. Acesso em: 13 set. 2019. 
HENRIQUE, Pedro. Gliconeogênese. Disponível em: <https://www.passeidireto.com >. Acesso em: 20 
set. 2019. 
UNIPROTKB - P04075 (ALDOA_HUMAN). Disponível em: <https://www.uniprot.org/uniprot/P04075>. 
Acesso em: 12 set. 2019. 
41 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
FUMARASE HIDRATASE 
Anna Luiza Scherer Lino 
1. NOME: Fumarase Hidratase (FH).
1.1. CLASSIFICAÇÃO: Hidrolase. 
1.2. CÓDIGO INTERNACIONAL DA ENZIMA: 4.2.1.2 
ESTRUTURA PRIMÁRIA: C4H2O4-2
Sequencia primária dos aminoácidos da Fumarase Hidratase (FUMH) dentro do organismo humano: 
 0 MYRALRLLAR SRPLVRAPAA ALASAPGLGG AAVPSFWPPN AARMASQNSF RIEYDTFGEL 
 60 KVPNDKYYGA QTVRSTMNFK IGGVTERMPT PVIKAFGILK RAAAEVNQDY GLDPKIANAI 
120 MKAADEVAEG KLNDHFPLVV WQTGSGTQTN MNVNEVISNR AIEMLGGELG SKIPVHPNDH 
180 VNKSQSSNDT FPTAMHIAAA IEVHEVLLPG LQKLHDALDA KSKEFAQIIK IGRTHTQDAV 
240 PLTLGQEFSG YVQQVKYAMT RIKAAMPRIY ELAAGGTAVG TGLNTRIGFA EKVAAKVAAL 
300 TGLPFVTAPN KFEALAAHDA LVELSGAMNT TACSLMKIAN DIRFLGSGPR SGLGELILPE 
360 NEPGSSIMPG KVNPTQCEAM TMVAAQVMGN HVAVTVGGSN GHFELNVFKP MMIKNVLHSA 
420 RLLGDASVSF TENCVVGIQA NTERINKLMN ESLMLVTALN PHIGYDKAAK IAKTAHKNGS 
480 TLKETAIELG YLTAEQFDEW VKPKDMLGPK 
2. ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL:
Figura 2 – Estrutura tridimensional da Fumarase (Fonte: Protein Data Bank (RCSB PDB, 2019). 
4. FUNÇÃO E IMPORTÂNCIA DA ENZIMA
A fumarase é uma enzima envolvida no ciclo do ácido cítrico, ou ciclo de Krebs, ela catalisa 
a hidratação (adição de uma molécula de água a uma ligação covalente) reversível de fumarato em L-
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/#query=C4H2O4-2
https://www.wikiwand.com/pt/Enzima
https://www.wikiwand.com/pt/Ciclo_de_Krebs
https://www.wikiwand.com/pt/Hidrata%C3%A7%C3%A3o_(qu%C3%ADmica)
https://www.wikiwand.com/pt/Liga%C3%A7%C3%A3o_covalente
https://www.wikiwand.com/pt/Fumarato
42 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
malato, no qual o acetil-CoA produz CO2, portadores de elétrons reduzidos (FADH2 e NADH) e ATP, como 
está ilustrado abaixo, nas figuras 3 e 4. 
Figura 3 – Reação de hidratação do fumarato (Fonte: Google Imagens, 2019). 
Figura 4 – Ciclo de Krebs (Fonte: Google Imagens, 2019). 
A Fumarase é encontrada tanto nos tecidos fetais quanto nos adultos, sendo mais comumente 
identificada na pele, paratireóide, linfa e cólon -segundo os perfis de maior expressão do Centro Nacional 
de Informações Biotecnológicas (NCBI)- e é detectada também em alguns tipos de tumores malignos, 
como nos carcinomas de células renais papilares, por exemplo. 
Existem duas isoformas dessa enzima, a citosólica e a mitocondrial. Os seus produtos têm sequências de 
aminoácidos praticamente idênticas, diferindo apenas no terminal amino e em relação à mobilidade 
eletroforética (técnica de separação de moléculas biológicas que se baseia na migração de íons em um 
campo elétrico). A isoforma mitocondrial (P07954-1, comprimento 510, massa 54.637 Da) a qual o 
presente trabalho se refere, possui um terminal N mais amplificado, se diferenciando quanto ao local de 
início de sua tradução. Uma vez presente na mitocôndria, esta extensão é retirada, gerando a mesma 
forma que no citoplasma. 
https://www.wikiwand.com/pt/Malato
43 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
5. REGULAÇÃO
As fumaratos liases apresentam em sua estrutura uma curta sequencia conservada em volta de uma 
metionina, provavelmente relacionada na atividade catalítica desse tipo de enzima. Como já citado 
anteriormente, a Fumarase está envolvida no Ciclo de Krebs e tem como produto final o L- Malato, este 
último é importante não apenas para esse ciclo mas também para os processos de neoglicogênese, 
fixação de gás carbônico e carbono além do metabolismo celular. Os valores abaixo foram definidos 
com base no substrato L-Malato da enzima estudada, no organismo do Homo Sapiens, com gene H318Y, 
nas condições de pH 7.4 e 23°C: 
 Valor do KM (constante de Michaelis) =1.9 [mM];
 Valor do KM (constante de Michaelis) = 2 [mM];
• O KM pode ser também no valor de 1,9 no Homo Sapiens, no caso do gene ser do tipo
selvagem (que prevalece entre indivíduos em condições naturais, distinta de um tipo
de mutante atípico);
 Valor do Kcat = 0.041[1/s];
 Valor da relação kcat/KM = 0.021 [1/mMs-1];
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BRENDA: The Comprehensive Enzyme Information System, 2019. Disponível em: <https://www.brenda-
enzymes.org>. Acesso em: 18 Set. 2019. 
U.S. NATIONAL LIBRARY OF MEDICINE: National Center for Biotechnology Information, 2019. Disponível 
em: <https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Fumarate>. Acesso em: 18 Set. 2019. 
THE EUROPEAN BIOINFORMATICS INSTITUTE: The home for big data in biology, 2019. Disponível em: 
<https://www.ebi.ac.uk>. Acesso em: 18 Set. 2019. 
RCSB PDB: Protein Data Bank, 2019. Disponível em: <https://www.rcsb.org/>. Acesso em: 18 Set. 2019. 
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Fumarate
https://www.ebi.ac.uk/
https://www.rcsb.org/
44 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
GLICEROL QUINASE 
Milene Alves Ramos 
1. NOME : Glicerol Quinase
1.1. CLASSIFICAÇÃO 
EC.-Classificação enzimática 
EC.2- Transferases 
EC.2.7- Transferencia de grupos contendo fósforo. 
E.C.2.7.1-Fototransferases com um grupo álcool como aceitador.
E.C.2.7.1.30-Glicerol Quinase
(BRENDA: EC2.7.1.30) 
1.2. CÓDIGO INTERNACIONAL DA ENZIMA 
EC 2.7.1.30 (BRENDA: EC2.7.1.30) 
2. ESTRUTURA PRIMÁRIA
 Organismo: Saccharolobus solfataricus (strain ATCC 35092 / DSM 1617 / JCM 11322 / P2) 
(Sulfolobus solfataricus.) Gene glpK1- Glicerol Quinase (SIB-SWISS-MODEL) 
45 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
3. ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL DA GLICEROL QUINASE (SIB-SWISS-MODEL) 
4. FUNÇÃO E IMPORTÂNCIA DA ENZIMA
 A proteína Glicerol quinase (GK) é uma enzima metabólica encontrada em órgãos e tecidos 
de animais e também em vários microorganismos (BRISSON et al., 2001). Sendo que, em mamíferos 
é mais encontrada no fígado, rim e em menores quantidades, na mucosa intestinal, tecido adiposo 
e músculos. A GK é essencial na interface do metabolismo de carboidratos e lipídios, sua principal 
função e catalisar a reação química de fosforilação do glicerol em glicerol-3-fosfato. 
 ATP + glicerol = ADP + glicerol 3-fosfato 
Esta reação ocorre da seguinte forma: 
 O organismo precisa de energia para se manter quando há déficit calórico ou praticando 
alguma atividade física que demanda gasto energético por períodos prolongados. E para isso 
inicialmente no adipócito ocorre o processo da lipólise, no qual duas enzimas lipolíticas principais, 
a Lipase sensível a hormônio (LSH) que recebe esse nome por ser sensível a vários hormônios 
lipolíticos, tais como: adrenalina, noradrenalina, hormônio tireoidiano, cortisol, leptina, dentre 
outros e a lipoproteína Lipase (LPL) que atuam respectivamente no interior do adipócito e nas 
46 ENZIMA: UMA SENHORA BIOMOLÉCULA 
lipoproteínas ricas em triglicérides (SANT'ANA, 2013) . A ação da LSH causa liberação do ácido graxo 
e glicerol livre no sangue. Depois da captação, no fígado o glicerol é irreversivelmente convertido 
pela ação catalítica da enzima glicerol quinase, dependente de Trifosfato de adenosina (ATP) 
liberando