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16/09/2019 1 DISCIPLINA: PROCESSOS BIOLÓGICOS AULA 04 ENZIMAS Objetivos de aprendizagem a. Descrever o conceito de enzima, sítio ativo, eficiência catalítica, especificidade, holoenzima b. Compreender princípios gerais das reações enzimáticas c. Relacionar como fatores físicos, químicos e inibidores afetam as reações enzimáticas 16/09/2019 2 São proteínas catalisadoras, ou seja, proteínas que aumentam a velocidade das reações, sem sofrerem alterações no processo global. Função: Viabilizar a atividade das células, quebrando moléculas ou juntando-as para formar novos compostos. Obs.: Nem todas as enzimas têm natureza proteica. Existe um grupo de enzimas formado por RNA, chamadas de ribozimas. Enzimas Componentes da reação enzimática E + S [ES] E + P Enzima: proteína catalisadora; Substrato: objeto que irá ser modificado; Produto Im a g e m : S E E -P E , re d e s e n h a d o a p a rt ir d e il u s tr a ç ã o d e a u to r D e s c o n h e c id o . 16/09/2019 3 Enzimas Especificidade: A alta especificidade da enzima é dada pelo SÍTIO ATIVO, onde deve ser “encaixado” o substrato. Enzima pepsina proteína 16/09/2019 4 Enzimas As enzimas possuem um sítio ativo que corresponde, geralmente, a uma cavidade na molécula de enzima, com um ambiente químico muito próprio. O substrato entra no sítio ativo e liga-se à enzima. Im a g e m : [H a y n a th a rt / U m s ít io a ti v o e m u m a e n zi m a d e p e n d e n te d e N A P D + / P u b lic D o m a in Enzimas Para operar, as enzimas necessitam de um ambiente favorável [pH, temperatura, quantidade de substrato], considerado ótimo. Caso contrário, ela é inibida. Inibidor é qualquer fator que possa reduzir ou cessar (pela desnaturação) a reação enzimática. A inibição pode ser: Reversível (presença de substâncias); Irreversível (aquecimento excessivo). 16/09/2019 5 Regulação enzimática A ação da enzima só ocorre quando há necessidade de determinados produtos. Controle da atividade enzimática: • Controle da síntese da enzima por hormônios; • Controle da quantidade do substrato transportado através da membrana; • Inibição enzimática pelo produto final. • Enzima alostérica- reação enzimática é controlada por um produto proveniente de sua própria ação Enzimas Importância Biológica: São extremamente específicas (para cada reação existe uma enzima) São sintetizadas pelas próprias células Aumenta em até 1014 vezes a velocidade da reação Tem concentração e atividade moduláveis (permite ajuste) 16/09/2019 6 Enzimas Classificação: Óxido-redutases (óxido-redução) Transferases (transfere grupos) Hidrolases (hidrólise) Liases (adição de grupos a duplas ligações) Isomerases (rearranjo intramolecular) Ligases (condensa 2 moléculas) Enzimas Nomenclatura: Geralmente, o nome da enzima é dado pelo substrato da reação mais uma palavra terminada em ASE, sendo que esta palavra indica a sua função. Ex.: Álcool desidrogenase, glicogênio sintetase, glicogênio fosforilase 16/09/2019 7 16/09/2019 8 Enzimas. São específicas em função e quanto a reação metabólica. Proteases= enzimas que digerem proteínas Lipases= enzimas que digerem lipídios Lactase= enzima que quebra a lactose Amilase= enzima que quebra o amido Sacarase= enzima que quebra a sacarose 16/09/2019 9 Cofatores enzimáticos Muitas enzimas necessitam da associação com outras moléculas ou íons para exercer seu papel catalítico Cofatores: atuar em reações enzimáticas, transportando elétrons, prótons, grupos químicos de um substrato Os cofatores podem ou não participar da reação química. 16/09/2019 10 Cofatores Enzimáticos Tipos de Cofatores: Inorgânicos: íons metálicos: Ca, Mg, Mn, Fe etc. Orgânicos (Coenzimas): holoenzimas (FAD, NAD), Vitaminas 16/09/2019 11 Enzimas Inibidores Enzimáticos: 1. Irreversíveis: reagem quimicamente com a enzima inativando-a definitivamente. Ex.: Aspirina, Penicilina, compostos organofosforados. Enzimas Inibidores Enzimáticos: 2. Reversíveis: São divididos em 2 grupos: a) Competitivos: Competem com o substrato pelo centro ativo da enzima, por apresentar configuração espacial semelhante ao substrato. Ex.: AZT b) Não competitivos: o inibidor se liga a um local diferente do sítio de ação da enzima, irá gerar uma alteração na configuração estrutural da mesma, assim a enzima não consegue se ligar ao seu substrato. Ex: cátions- Hg, Ag e As Mercúrio, prata e arsênio 16/09/2019 12 DEFINIÇÃO E FUNÇÕES: - Compostos orgânicos; - Não são sintetizados pelo nosso organismo; - Necessário para manter o crescimento e o metabolismo; - Funcionam como coenzimas-hidrossolúveis ; - Precisam ser ingeridas através da dieta. VITAMINAS 16/09/2019 13 CLASSIFICAÇÃO das vitaminas : Vitaminas Lipossolúveis: •Apresentam moléculas apolares •Sofrem absorção no intestino - da bile •São armazenadas nos tecidos •A vitamina K depende da microbiota intestinal •Em excesso podem ser tóxicas •A (retinol, beta caroteno) •D (colecalciferol, calcitriol) •E (tocoferóis) • K ( filoquinonas, menaquinonas) CLASSIFICAÇÃO: • Vitaminas Hidrossolúveis: •Apresentam moléculas polares •Apresentam a função de coenzimas Tiamina -B1, Riboflavina- B2 Niacina- B3, Ácido Pantotênico - B5, Piridoxina – B6 Ácido Fólico- B9 , Cianocobalanina – B12 Biotinina, Ácido Ascórbico/ Vit C .
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