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Apontamentos de Bioquímica
Bioquímica (Universidade de Coimbra)
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Apontamentos de Bioquímica
Bioquímica (Universidade de Coimbra)
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Apontamentos de Bioquímica 
Índice 
Biomoléculas ................................................................................................................................. 3 
Esqueletos de Carbono ............................................................................................................. 3 
Estereoquímica .......................................................................................................................... 4 
Ligações fracas .......................................................................................................................... 5 
Interações de Van der Waals ................................................................................................ 5 
Interações electroestáticas ................................................................................................... 5 
Ligações de hidrogénio .......................................................................................................... 5 
ASTROBIOLOGIA ........................................................................................................................ 6 
Água: molécula fundamental à vida .......................................................................................... 6 
Aminoácidos e Proteínas ............................................................................................................... 9 
Estereoquímica e representação dos aminoácidos .................................................................. 9 
Classificação dos aminoácidos ................................................................................................ 10 
Grupos não polares, alifáticos ............................................................................................. 10 
Grupos Aromáticos .............................................................................................................. 11 
Grupos Alifáticos, polares não carregados .......................................................................... 11 
Grupos Polares carregados positivamente ......................................................................... 11 
Grupos polares carregados negativamente ........................................................................ 12 
Comportamento ácido-base dos aminoácidos ....................................................................... 12 
Ligação peptídica ..................................................................................................................... 13 
Estrutura primária ................................................................................................................... 14 
Estrutura secundária ............................................................................................................... 15 
Alfa hélice ............................................................................................................................ 15 
Folha beta ............................................................................................................................ 15 
Elementos de reversão ........................................................................................................ 16 
Estrutura super-secundária ................................................................................................. 16 
Estrutura terciária ................................................................................................................... 16 
Estrutura quaternária .............................................................................................................. 17 
Correlação estrutura-função ................................................................................................... 17 
Proteínas Fibrosas ............................................................................................................... 17 
Proteínas Globulares ........................................................................................................... 19 
Atividade Enzimática ............................................................................................................... 24 
Lípidos ......................................................................................................................................... 44 
Hidratos de Carbono ................................................................................................................... 57 
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Nucleótidos e ácidos nucleicos ................................................................................................... 60 
 
 
 
 
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Biomoléculas 
As biomoléculas são compostos de carbono que incluem átomos de hidrogénio, oxigénio e 
nitrogénio. Fosforo e silício também entram na química da vida, apesar de não ocorrerem com 
tanta abundância como os outros. 
Apesar de não serem os elementos mais abundantes na crosta terrestre, são os átomos que 
estão presentes na química da vida. Isto deve-se ao facto de formarem ligações covalentes entre 
si e o átomo de carbono apresentar grande versatilidade. 
O átomo de carbono tem estas caraterísticas pois: 
1. Consegue formar 4 ligações covalentes; 
2. Têm a capacidade de se ligar com outros elementos e com ele próprio, mantendo 
ligações muito estáveis; 
3. Pode estabelecer ligações simples, duplas ou triplas. Pode também assumir várias 
geometrias (depende do número de ligações: 4 ligações correspondem a uma 
estrutura tetraédrica que permite a rotação- enquanto que quando existem ligações 
duplas ou triplas já não é possível que os átomos tenham um movimento de rotação) 
Esqueletos de Carbono 
As biomoléculas são caraterizadas pelo seu esqueleto de carbono, pelos seus grupos funcionais 
e pelo seu isomerismo. Deste modo, podemos afirmar que a identidade química das moléculas 
biológicas é determinada pelo seu conjunto de grupos funcionais e pelo seu arranjo 
tridimensional. 
Grupos funcionais- nomes e algumas funções 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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https://www.studocu.com/pt?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=apontamentos-de-bioquimicaMetil- muito importante na metilação do DNA e mudanças pós-traducionais das proteínas; 
Amina- constitui o grupo amina dos aminoácidos; 
Fenil- anel com 6 átomos de carbono, absorve luz UV; 
Amido- participa na ligação peptídica; 
Imidozole- poder tampão; 
Carboxil- constitui o grupo ácido dos aminoácidos. 
 
Estereoquímica 
A organização espacial dos átomos, à semelhança dos constituintes das moléculas, são cruciais 
para a sua função. 
A disposição espacial é determinada pela existência ou ausência de ligações duplas e a presença 
ou ausência de um centro quiral. 
Um centro quiral é um átomo central que está ligado a grupos todos diferentes entre si, não 
originando assim, independentemente de qualquer rotação imposta, uma figura que se 
sobreponha a sua imagem num espelho. 
 
O carbono alfa de cada aminoácido trata-se de um centro quiral, com a exceção da glicina. 
 
Isómeros são compostos com o mesmo número de átomos dos mesmos elementos, mas com 
diferentes estruturas. Um isómero pode ser estrutural ou geométrico. 
 
Isómero estrutural/configuracional- difere na forma como os átomos se ligam por ligações 
covalentes e nos locais onde os tipos de ligação se encontram; 
Isómero geométrico ou cis-trans ou estereoisómeros- os átomos que formam as ligações são os 
mesmos, apenas diferem no seu arranjo espacial. As diferenças resultam da presença de ligações 
duplas, que são rígidas, pelo que não permitem a rotação dos constituintes da molécula. Isto 
altera as propriedades e atividade biológica das moléculas. (diferenças podem ser causadas pela 
presença de um centro quiral). 
 
Conformação e configurações são dois conceitos diferentes. 
 
Conformação refere-se às alterações nas posições dos átomos por rotações em torno das 
ligações simples. Isto leva a que existam formas mais estáveis e outras menos estáveis (isto 
deve-se à energia envolvida nestes processos ser reduzida, permitindo que sejam facilmente 
permutáveis). Um exemplo são as conformações de gauche, resultantes do efeito de gauche, 
onde uma conformação com uma torção de 60º é mais estável que a anti conformação (que têm 
uma torção de 180º). Formas como as moléculas se podem posicionar, por exemplo rotações. 
 
Configurações refere-se ao arranjo espacial fixo, que para se obter a um ou outro têm de se 
fornecer energia à molécula. Forma como as moléculas estão ligadas. 
 
Isómeros enantiómeros são imagens espelhadas um do outro. Diasteómeros tratam se de 
isómeros não enantiómeros. Os enantiómeros têm importância farmacológica. Um exemplo é a 
talidomida, que apresenta dois enantiómeros. Um têm ação farmacológica e o outro, uma ação 
teratogénica. 
Sistemas biológicos distinguem estereoisómeros. 
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Estereoisómeros permitem que haja interações estereoespecíficas. Para haver interação, as 
moléculas têm de ser complementares. 
 
Reação exergónica- variação negativa da energia livre de Gibbs (perde-se energia), a reação é 
espontânea. Reação endergónica- variação positiva da energia livre de Gibss (aumenta a 
energia) a reação não é espontânea. 
 
Porque é que numa molécula existem ligações fortes e outras fracas? 
Ligações covalentes tratam se de ligações fortes. Estas ligações dão lugar a moléculas polares e 
não polares. Existem vários tipos de ligações fracas. 
 
Ligações fracas 
Existem vários tipos de ligações fracas: 
1. Ligações de Van der Waals 
2. Interações electroestáticas 
3. Ligações de hidrogénio 
4. Interações hidrofóbicas 
 
Os grupos funcionais das biomoléculas são responsáveis pelas interações intra e 
intermoleculares. 
As interações não covalentes têm grande dependência das condições ambientais. Isto é um dos 
fatores que restringe os ambientes em que os organismos podem viver. 
 
Interações de Van der Waals 
 Atração entre dipolos elétricos permanentes ou transientes. São interações não 
específicas entre moléculas polares ou não polares. Estas interações dependem da distância 
entre as moléculas. Quanto maior for a temperatura, menor são as interações de Van der Waals, 
pois as partículas apresentam um maior movimento, pelo que interagem menos. 
 As ligações dipolo permanente dipolo permanente são muito mais fortes que as ligações 
dipolo induzido-dipolo induzido. Deste modo, moléculas polares não conseguem interagir com 
moléculas apolares, pois as interações dipolo permanente-dipolo induzido que se formariam 
não seriam suficientemente fortes para quebrar as interações dipolo permanente-dipolo 
permanente, não interagindo. 
 A presença de uma dupla ligação introduz uma deformação, resultando numa menor 
interação de Van der Waals entre as moléculas (devido à maior rigidez imposta sobre o sistema). 
 
Interações electroestáticas 
 Trata-se das interações entre grupos polares e cargas opostas. 
 Constante dielétrica de um solvente trata-se da sua capacidade de enfraquecer a 
atração electroestática de iões. 
 
Ligações de hidrogénio 
 Para que se formem ligações de hidrogénio, o átomo de hidrogénio tem de estar ligado 
a um átomo muito eletronegativo, e estar próximo de uma molécula com caraterísticas 
semelhantes. Forma-se assim um dipolo. 
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 Estas interações são mais fortes e específicas que interações de Van der Waals. As 
ligações apresentam simetria cilíndrica e são direcionais. As ligações de hidrogénio são mais 
fortes quando os átomos envolvidos estão alinhados 
 
ASTROBIOLOGIA: 
Questões: 
- O que torna um planeta habitável? 
- Porque é a Terra habitável? Como e quando se tornou habitável? 
- Existem outros corpos celestes no nosso sistema solar habitáveis? E fora dele? 
Desafios: 
- Identificar fontes abióticas de compostos orgânicos; 
- Estabelecer os processos de síntese das macromoléculas na origem da vida; 
- Conhecer as formas mais primitivas de vida; 
- Estudar a co-evolução da vida e do ambiente físico; 
- Identificar, explorar e caracterizar ambientes habitáveis e biomarcadores, isto é, substâncias 
ou fenómenos que façam prever a existência de vida. 
A existência de água líquida é uma condição necessária (embora não suficiente) para a vida, tal 
como a conhecemos. 
 
Água: molécula fundamental à vida 
 
A água é um composto polar, com dois dipolos. Trata-se de um tetraedro 
(como se pode ver na figura) e estabelece ligações de hidrogénio. 
 
A água é tanto dadora como recetora de pontes de hidrogénio. Cada 
molécula de água pode estabelecer até quatro pontes de hidrogénio (acontecendo apenas no 
estado sólido). Estabelece-se uma rede de ligações de hidrogénio. 
O gelo é menos denso que a água. Como se formam quatro ligações de hidrogénio entre as 
moléculas, a distância entre as moléculas aumenta, aumentando o volume e diminuindo a 
densidade. 
A água apresenta valores muito altos de temperatura de ebulição (e muito baixos de 
temperatura de fusão), de tensão superficial e de calor de vaporização- tudo caraterísticas 
favoráveis à vida. 
As ligações de hidrogénio tratam se de ligações cooperativas, ou seja, quando uma molécula de 
água se torna acetora, maior é a sua capacidade de se tornar dadora. 
A água apresenta um elevado calor específico, ou seja, uma maior resistência ao aumento da 
temperatura- o que ajuda na homeostasia. 
A água também apresenta coesão e adesão, ou seja, mantem as ligações e consegue aderir a 
superfícies, isto pela capacidade de estabelecer pontes de hidrogénio com as superfícies. 
Apresenta também uma elevada tensão superficial, muito superior à dos outros líquidos, isto 
deve-se à força coesiva conferida pelas pontes de hidrogénio. 
 
A água é um bom solvente para compostos polares iónicos e não-iónicos. Isto deve-se a uma 
elevadaconstante dielétrica (a ionização depende deste valor do solvente). 
A água ao dissolver forma camadas de hidratação. A água consegue dissolver açucares e outros 
compostos não iónicos através de pontes de hidrogénio. 
 
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Existem moléculas que, por serem polímeros, não se dissolvem na água, porém, facilmente 
interagem com esta. Não se dissolvem, mas formam um sistema coloidal. Nestes sistemas é 
possível observar o efeito de Tyndall, visualizando-se o trajeto da luz pelo sistema. 
 
A moléculas hidrofóbicas não interagem com a água. As moléculas de água interagem entre si, 
mas evitam interagir com moléculas apolares/hidrofóbicas. Assim forma-se uma cápsula em 
torno destes compostos, estática, o que diminui a entropia da água. 
Quando em meio aquoso, as moléculas apolares juntam-se de modo a diminuir a superfície de 
área em contacto com a água. Isto liberta o número de moléculas necessárias para formar o 
clatrato, aumentando a entropia, ou seja, o número de moléculas de água que se podem 
movimentar livremente. 
O efeito hidrofóbico é um efeito conduzido entropicamente, ou seja, em prol da maior liberdade 
das moléculas de água. 
 
Moléculas anfipáticas são moléculas com uma parte hidrofílica e hidrofóbica. Estas moléculas 
ao interagirem com a água formam micelas, ficando a parte hidrofóbica a interagir entre si e a 
parte hidrofílica a interagir com a água. 
Detergentes possuem uma parte polar e apolar. Emulsionam lípidos e formam micelas com 
estes. 
Interações hidrofóbicas, ainda que mais fracas que as ligações de hidrogénio, têm grande 
relevância biológica. A sua relevância é maior em estruturas macromoleculares. 
 Existem diferenças entre proteínas capazes de interagir com água e proteínas 
membranares (que interagem com moléculas hidrofóbicas). Os aminoácidos de uma proteína 
que interaja com água têm de ser polares e hidrofílicas. Os aminoácidos que interagem com 
grupos apolares têm de ser apolares e hidrofóbicos. Estes aminoácidos têm de estar no folheto 
exterior da conformação tridimensional das proteínas, o que não impede a existência de 
aminoácidos com propriedades opostas na proteína. 
 
As biomoléculas têm uma arquitetura tridimensional caraterística. Isto leva a que existam 
interações por complementaridade. Disto surge o reconhecimento molecular, que está 
dependente da complementaridade estrutural e de forças químicas fracas, conferindo às 
moléculas uma elevada especificidade- uma caraterística química das biomoléculas- capacidade 
de se ligar a uma molécula. 
Já a afinidade entre dois ligandos reflete a força de ligação entre estes. 
 
A água não se trata de um ambiente inerte para os sistemas biológicos. Vários processos utilizam 
a água e dependem das propriedades que esta confere. Por exemplo, a formação de polímeros- 
a condensação- leva a que se forme uma molécula de água. 
 
A dissociação da água tem relevo para a química. Embora que seja muito fraca e rara é muito 
importante. Esta importância deve-se ao facto de os iões formados pela dissociação da água 
terem uma grande mobilidade quando comparados com outros iões. 
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 Ex.: Um H+ é cedido a outra molécula de água. 
Obtém-se H3O+, formando-se OH-. O movimento dos iões 
acontece em sentidos opostos, possibilitando o transporte 
de protões muito facilmente através da membrana. A este 
fenómeno dá se o nome de “proton hopping”- a deslocação 
de protões de moléculas de água ligadas em ligações de 
hidrogénio. É um mecanismo para várias reações de 
transferência de protões. 
 
Pressão osmótica- resulta da presença de partículas em 
solução- é a força que a célula tem de exercer para impedir 
que a osmose aconteça. É igual a força que a água exerce 
para entrar na célula. 
 
Porque é que são usados polissacarídeos para armazenar açucares como reservas de energia? 
O objetivo é diminuir a osmolaridade, e consequentemente, a pressão osmótica. Isto deve-se ao 
facto de a pressão osmótica ser uma propriedade coligativa, pelo que depende do número de 
partículas e não da massa. 
Parece celular e o vacúolo criam a pressão de turgescência. 
 
O excesso de água em células leva à lise celular. Num organismo causa edema. Isto no cérebro 
é mais problemático. A água pode ser tóxica quando o seu consumo é superior à capacidade de 
excreção (20l por dia); a isto chama-se hiponatrémia. 
 
Constante de equilíbrio de ionização da água e pH 
 
Keq=[H+][OH-]/[H2O]=1,8x10-16 Kw=[H+][OH-]=10-14 [H+]=[OH-]=10-7 
 
O pH o sangue tem de ser mantido num intervalo muito pequeno. 
 
Pode-se alcalinizar uma molécula doando OH- ou aceitando H+ e vice-versa. 
Ácidos fracos têm grande papel a nível biológico, uma vez que um par ácido-base fraco 
forma um sistema tampão. 
Existem sistemas tampão em sistemas biológicos. 
 
O sistema tampão ácido carbónico/bicarbonato possui um papel importante no transporte de 
dióxido de carbono pelo sangue. Do CO2 transportado, 10% é por difusão, 20% por ação da 
hemoglobina e 70% na forma do ião bicarbonato. 
Isto deve-se à presença da anidrase carbónica nos eritrócitos. Quando há uma maior pressão de 
CO2, pela ação desta enzima, o dióxido de carbono reage com a água e forma ácido carbónico. 
Este dissocia-se em bicarbonato e protões. Quando isto acontece os protões são removidos pela 
hemoglobina, favorecendo a formação de iões bicarbonato e mantendo o pH. 
Nos pulmões, a hemoglobina oxigenada aceita O2 e liberta os protões, favorecendo a formação 
de ácido carbónico. Como a PCO2 é baixa, pela ação da anidrase carbónica, o ácido é dissociado 
e forma CO2, que é libertado. 
Este sistema é importante para manter o pH do sangue durante o exercício físico. Quando o pH 
se altera muito pode ocorrer acidose ou alcalose. Problemas deste tipo são compensados com 
respostas fisiológicas, controladas por quimiorrecetores. 
Bases aceitam H+ 
Ácidos doam H+ 
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A origem da vida?- ver aula 7 
O aparecimento de vida primitiva não acontece de novo, isto deve-se ao facto das novas 
moléculas/organismos não irem resistir à seleção natural que atua agora. 
Toda a vida deriva de um ser vivo. 
Descrevem-se três etapas no aparecimento de vida: 
1. Evolução química 
2. Auto-organização 
3. Evolução 
 
Existem duas teorias para a origem da vida na Terra. Uma é que a vida tem origem extraterrestre 
tendo origem meteoritos com moléculas biológicas. Um contra-argumento desta teoria é que 
os meteoritos apresentam isómeros L e D de aminoácidos e que os organismos só usam 
aminoácidos L. Outra teoria é que a vida teve origem na Terra através de reações geoquímicas. 
A experiência Miller-Urey demonstrou que as moléculas biológicas podiam ser obtidas de 
moléculas inorgânicas através de reações simples. 
Presume-se que a origem da vida tenha tido origem numa molécula de RNA, visto que esta tem 
propriedades catalíticas e que os ribossomas são 2/3 constituídos por RNA. 
 
Aminoácidos e Proteínas 
 
Estereoquímica e representação dos aminoácidos 
 
 
Carbono alfa é onde centram os grupos que o caraterizam. 
A glicina é o único aminoácido que não é assimétrico. 
Aminoácidos possuem uma estrutura tetraédrica. 
 
L-aminoácidos predominam na natureza. 
A nomenclatura D, L baseada em D- e L-gliceraldeído 
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O sistema de nomenclatura R, S faz distinção de aminoácidos com 2 centros 
quirais.Na perspetiva de Fiscer, as linhas verticais representam grupos no plano do 
papel e as horizontais fora deste. 
W e Y encontram-se no plano do papel, para trás e as Z e X fora do plano do 
papel. 
 
Diz-se um gliceraldeído-L quando o grupo OH está do lado esquerdo e D 
quando este é do lado direito. 
Um aminoácido trata-se de um aminoácido L quando o grupo variável está para baixo e o grupo 
amínico esta do lado esquerdo. 
Aminoácidos L e D são enantiómeros. 
 
Os aminoácidos são opticamente ativos. Fazem girar a luz polarizada (alteram o plano de 
polarização). 
 
Classificação dos aminoácidos 
 
A classificação dos aminoácidos depende das caraterísticas conferidas pela cadeia lateral. 
Um aminoácido pode ser: 
 - alifático, ou seja, não aromático; 
 - aromático, possuindo um grupo fenil; 
 - carregado ou não carregado; 
 - polar ou não polar. 
 
Grupos não polares, alifáticos 
A cadeia lateral é hidrofóbica, contribuindo assim para interações hidrofóbicas. A glicina é a 
exceção, contribuindo pouco para este tipo de interações. 
A prolina, possuindo uma cadeia cíclica, trata-se de um iminoácido. Este aminoácido também 
apresenta uma conformação rígida, diminuindo a flexibilidade do polipeptídeo. 
 
 
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Grupos Aromáticos 
Relativamente apolares e hidrofóbicos. A tirosina 
e o triptofano são mais hidrofóbicos que a 
fenilalanina. A tirosina pode formar pontes de 
hidrogénio. 
Apresentam propriedades estereoscópicas, como 
a absorção de radiação ultravioleta. Isto permite o 
uso da espectrofotometria. 
 
 
 
 
 
Grupos Alifáticos, polares não carregados 
Solúveis em água, uma vez que conseguem estabelecer pontes de hidrogénio. A cisteína 
possibilita a formação de um dímero de cisteína através de uma ligação dissulfeto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Grupos Polares carregados positivamente 
Tratam-se de aminoácidos hidrofílicos. A histidina apresenta um pKa muito próximo da 
neutralidade. 
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Grupos polares carregados negativamente 
Apresentam um grupo carboxilato extra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Comportamento ácido-base dos aminoácidos 
Os aminoácidos são ácidos fracos di ou polipróticos. 
 
O pKa do grupo alfa-carboxilo é aproximadamente 2 enquanto que o pKa do grupo alfa-amínico 
é próximo do 9. Quando pH>pKa, o composto comporta-se como um ácido, doando protões. O 
oposto acontece quando pH<pKa. 
 
A um pH mais baixo, ficamos com COOH e H3N+. Esta é a forma catiónica. 
A um pH mais alto ficamos com COO- e H2N. Esta é a forma aniónica. 
A um pH neutro ficamos com COO- e H3N+. Esta é a forma anfotérica, podendo funcionar como 
ácido ou base. Também designado como zwitterião. 
 
Os aminoácidos apresentam curvas de titulação características. Cada aminoácido apresenta, no 
mínimo, duas zonas de maior tampão, que corresponde a duas desprotonações, a primeira 
corresponde ao carboxílico e a segunda ao grupo amínico. Podemos observar isto na titulação 
da glicina: 
 
 
A azul estão representadas as zonas onde o pH varia menos com 
a adição de OH-, representando as zonas de maior tampão e de 
desprotonação. 
pK1 corresponde à desprotonação do COOH, e pK2 corresponde 
à desprotonação do NH3+. A partir destes valores, conseguimos 
calcular o ponto isoelétrico do aminoácido (o pH no qual o 
aminoácido não apresenta carga). É obtido através da fórmula: 
 𝑝𝐼 = 𝑝𝐾1 + 𝑝𝐾22 
 
Aminoácidos com grupos R ionizáveis apresentam três etapas de 
desprotonação, apresentando assim três valores de pK. O terceiro 
demonina-se pKR e reflete o pH quando a desprotonação do 
grupo R está a 50%, ou seja, existe tanto desprotonado como não desprotonado. O ponto 
isoelétrico depende do pH dos aminoácidos. 
 
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Para aminoácidos ácidos: 𝑝𝐼 = 𝑝𝐾1 + 𝑝𝐾𝑅2 
 
Para aminoácidos básicos: 𝑝𝐼 = 𝑝𝐾2 + 𝑝𝐾𝑅2 
 
Como calcular o pH de uma solução de lisina onde está ¼ dissociada? 
Vamos utilizar a equação de Henderson-Hasselbach: 
 
Se a lisina está ¼ dissociada, por cada três partes de reagente temos uma parte de produto. 
Logo: 
 𝑝𝐻 = 𝑝𝑘𝑎(lisina) + 𝑙𝑜𝑔(1 3⁄ ) 
 
 
Hidropatia é um valor que indica a hidrofilidade ou hidrofobia da cadeia lateral de um 
aminoácido. Reflete a energia de Gibbs envolvida nas interações 
Se ΔG>0, a reação não é favorável, a hidropatia com um valor positivo significa que a cadeia 
lateral do aminoácido é apolar e hidrofóbica. 
Se ΔG<0, a reação é favorável, a hidropatia com um valor negativo significa que a cadeia lateral 
do aminoácido é polar e hidrofílica. 
 
Como podem os aminoácidos de uma mistura ser separados e analisados? 
Através de técnicas de cromatografia de coluna. 
Utiliza-se uma resina sintética que apresenta uma determinada carga a um determinado pH 
(fase estacionária). Faz-se passar uma solução tampão com propriedades químicas adequadas 
(fase movel) pela fase estacionária até atingir o fim da coluna. Os aminoácidos são colocados no 
topo da coluna pelo que vão migrar pela coluna de acordo com as suas caraterísticas. 
 
Na cromatografia de trocam iónica utilizam-se partículas de resina sintética com grupos com 
carga elétrica. Resinas com carga positiva (+) atraem cargas negativas (-), são trocadores 
aniónicos. Resinas com carga negativa (-) atraem cargas positivas (+), são trocadores catiónicos. 
A afinidade de cada aminoácido para com os grupos presentes na matriz depende do pH e da 
quantidade de sais livres presentes. Os aminoácidos com carga contrária à da matriz ficam 
retidos nesta, enquanto os que apresentam a mesma carga migram mais facilmente. Os 
aminoácidos que ficarem retidos são removidos alterando-se o pH do meio (aumento do pH 
para mudar para carga negativa e diminuir o pH para mudar para carga positiva), ou adicionando 
no meio algo que compita com os aminoácidos e interaja com a matriz (por exemplo, um 
composto iónico). 
 
Ligação peptídica 
 
Os aminoácidos ligam-se entre si para formar polímeros através de ligações peptídicas. Cada 
grupo carboxílico liga-se ao grupo amínico do aminoácido seguinte. O grupo amínico cede um 
átomo de hidrogénio e o grupo carboxílico uma molécula -OH. Trata-se de uma reação de 
condensação, havendo a formação de uma molécula de água no processo. 
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Numa sequência de aminoácidos, o primeiro aminoácido apresenta o grupo amina livre e o 
último aminoácido apresenta o grupo carboxílico livre. 
Por convenção a leitura da cadeia polipeptídica começa no grupo amínico terminal do lado 
esquerdo. A leitura é feita, assim, do terminal amínico para o terminal carboxílico. 
 
A ligação de aminoácidos não é favorável às condições bioquímicas padrão, uma vez que é uma 
reação termodinamicamente desfavorável. O passo de ativação é a ligação covalente do 
aminoácido a tRNA através da aminoacil-tRNA sintetase (à custa de ATP). 
 
Estrutura primária 
 
A estrutura primária condiciona a estrutura tridimensional da proteína, porém uma proteína 
funcional é mais do que uma cadeia polipeptídica. 
 
A ligação entre o carbono e o azoto que se estabelece entre os dois aminoácidos é mais pequena 
que a mesma ligação que em compostos com um simples grupo amina. É este fenómeno que 
indica a partilha de eletrões entre o oxigénio do grupo carbonilo e do azoto da ligação peptídica. 
A ligação apresenta assim um carater parcialmente duplo, impedindo que haja rotação livre. Os 
átomos associados a esta ligaçãosão coplanares, formando-se grupos peptídicos de 6 átomos 
no mesmo plano. 
Numa cadeia polipeptídica há uma sucessão de planos, mas que podem rodar uns em relação 
aos outros. A rotação acontece entre o carbono alfa e o azoto (a este angulo de rotação 
denomina-se phi) e entre o carbono alfa e o carbono do grupo carboxílico (a este angulo de 
rotação denomina-se psi). Teoricamente, o valor destes ângulos pode variar entre -180º e 180º, 
mas na realidade variam numa gama de valores muito menor. 
O alinhamento destas cadeias polipeptídicas fica definido por estes ângulos. O valor destes 
ângulos é condicionado por constrangimentos estereoquímicos, que dizem a respeito aos 
átomos do esqueleto da cadeia polipeptídica e aos átomos das cadeias laterais. 
 
O gráfico de Ramanchandran é a descrição visual das combinações dos ângulos psi e phi que são 
permitidas e proibidas ao esqueleto polipeptídico devido a constrangimentos estereoquímicos. 
As conformações que o peptídeo vai adotar depende da presença ou ausência desses 
constrangimentos estereoquímicos ao longo da cadeia de aminoácidos. 
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Estrutura secundária 
 
Refere-se ao arranjo de aminoácidos adjacentes em padrões regulares. Um dado segmento da 
cadeia apresenta uma certa estrutura secundária regular quando os ângulos phi e psi 
apresentam-se mais ou menos idênticos ao longo desse segmento. 
Apenas existem algumas estruturas secundárias estáveis e que aparecem na natureza. A mais 
comuns são a alfa hélice e folha beta. 
 
Estas estruturas são formadas em virtude do estabelecimento de ligações de hidrogénio entre 
aminoácidos vizinhos. A formação de pontes de hidrogénio é maximizada, pelo que a repulsão 
estereoquímica é minimizada. Só nalgumas formas de estrutura é que isto acontece. 
 
Alfa hélice 
A conformação alfa hélice resulta do estabelecimento de pontes de hidrogénio entre o oxigénio 
do grupo carboxílico e o hidrogénio do grupo amínico. As cadeias laterais estão voltadas para 
fora e acomoda ligação peptídica rígida. O enrolamento da hélice é para a direita. Cada volta da 
hélice têm o comprimento de 3,6 resíduos de aminoácidos (um resíduo de aminoácido é o 
comprimento de um aminoácido livre). 
 
Alguns aminoácidos específicos são encontrados mais nalgumas estruturas do que noutras, 
havendo aminoácidos que favoreçam mais uma estrutura que outra. Deste modo, a estrutura 
primária da proteína pode ser útil para prever a estrutura secundária. 
Aminoácidos como a prolina raramente se encontram em estruturas de alfa hélice. A ligação do 
azoto do grupo amina ao carbono alfa introduz uma dobra que destabiliza a estrutura em alfa 
hélice. 
A glicina também não favorece a estabilização de uma estrutura alfa hélice, pois apresenta uma 
cadeia lateral de tamanho muito diminuto que lhe fornece uma flexibilidade conformacional 
muito grande, contribuindo para a deformação da estrutura. 
O posicionamento relativo dos aminoácidos também é bastante relevante. Interações entre as 
cadeias laterais dos aminoácidos podem ou estabilizar ou tornar instável a estrutura em alfa 
hélice. Por exemplo, uma cadeia polipeptídica muito grande constituída só por ácido glutâmico 
ou ácido aspártico não vai resultar numa estrutura secundária a pH fisiológico. Isto deve-se ao 
facto das cargas negativas dos grupos carboxílicos das cadeias laterais se irem repelir, tornando 
instável a alfa hélice. 
Esta estrutura alberga muito bem aminoácidos cujas cadeias laterais possuem cargas negativas 
se estiverem espaçadas por cerca de 3 resíduos de aminoácidos de outros aminoácidos com 
carga positiva, porque aí as cadeias laterais atraem-se, estabilizando-se 
 
A alfa-queratina é uma proteína com papel estrutural e com estrutura secundária em alfa-hélice. 
 
Folha beta 
 
A folha beta é formada por uma ou várias cadeias beta (com uma estrutura mais ou menos 
pregueada ^v^v^v) que interagem entre si. As cadeias não têm de ser do mesmo polipéptido. A 
estrutura distendida é estabilizada por ligações de hidrogénio entre grupos N-H e C=O de 
resíduos distantes na sequência, mas espacialmente próximos. 
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Quando duas cadeias beta seguem no mesmo sentido, formam uma folha beta paralela, quando 
seguem sentidos opostos trata-se de uma folha antiparalela. 
 
Folhas beta apresentam uma torção à direta, devido aos serves vivos apenas utilizarem 
aminoácidos L, pelo que pode originar conformações na forma de barril (barril-beta). É muito 
comum em proteínas membranares intrínsecas de membrana externa de bactérias, 
mitocôndrias e cloroplastos. 
A fibroína da seda e das teias de aranha apresentam uma estrutura secundária de folha beta 
antiparalela. 
 
Elementos de reversão 
 
Estima-se que cerca de 33% dos aminoácidos de uma proteína globular estejam nesta forma. 
Beta-turns são os elementos de reversão mais comuns. Elementos de reversão são uma 
estrutura secundária que altera o sentido da cadeia de aminoácidos. 
As beta turns apresentam 4 resíduos de aminoácidos com ligação de hidrogénio entre o grupo 
C=O de um resíduo (n) e o grupo N-H do resíduo n+3. Permite uma volta de 180º. Se esta 
estrutura se encontrar na face exterior do polipeptídico, os aminoácidos que não entram na 
ligação de hidrogénio estabelecem ligações de hidrogénio com a água. 
Gamma turns só apresentam 3 aminoácidos, e ligação de hidrogénio entre o primeiro e o 
terceiro, tratando-se de uma volta mais apertada. 
A prolina e a glicina são os aminoácidos que mais facilmente formam estas estruturas. A prolina 
por apresentar uma cadeia lateral com estrutura cíclica, adequa-se mais a estas estruturas 
enquanto que a glicina ao apresentar uma cadeia lateral tão reduzida possui uma flexibilidade 
maior, podendo fazer parte destas estruturas. 
 
Quando não é encontrado um padrão regular numa estrutura secundária, esta é referida como 
indefinida ou designada como random coil (apesar de não descrever corretamente a 
conformação, pois não são ao acaso, sendo aliás bem determinados e específicos) 
 
Estrutura super-secundária 
São arranjos consecutivos de 2 ou 3 elementos de estrutura secundária. Dá-se o nome motivos 
estruturais. 
Existem vários motivos estruturais: α-α, β-α- β, α- β- β e β- β- α. 
 
Estes motivos estruturais podem apresentar vários arranjos entre si, formando assim domínios 
estruturais, tratando-se assim de uma organização superior. 
Diferentes domínios numa proteína estão geralmente associados a diferentes funções. 
Os domínios estruturais são porções da cadeia polipéptidica que enrolam independentemente 
e que formam uma estrutura tridimensional específica 
 
Estrutura terciária 
 
A estrutura terciária refere-se ao arranjo tridimensional de uma cadeia de aminoácidos. 
Esta estrutura é na maioria das vezes determinada através da técnica de difração de raio-x. A 
estrutura secundária diz respeito à forma como os resíduos de aminoácidos adjacentes num 
dado segmento se arranjam no espaço, a estrutura terciária refere-se à arquitetura polipéptideo 
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que envolve interações entre resíduos de aminoácidos que podem estar afastados na sequência 
de aminoácidos e que eventualmente se encontram em diferentes tipos de estruturas 
secundárias. A estrutura terciária é maioritariamente determinada pelas cadeias laterais dos 
aminoácidos, em vez de o ser pelos constituintes do esqueleto do peptídeo. 
 
As interações que se estabelecem entre os resíduos de aminoácidos são maioritariamente 
ligações fracas, como pontes de hidrogénio, em vez de serem ligações covalentes. Podem-se 
estabelecer ligações iónicas e interações devido aoefeito iónico. No entanto, há um tipo de 
aminoácidos, as cisteínas, que podem estabelecer entre si uma ligação covalente, formando 
uma ponte dissulfeto. 
 
Estrutura quaternária 
Algumas proteínas contêm duas ou mais cadeias polipeptídicas separadas que constituem 
subunidades da proteína, podendo ser iguais ou diferentes. O arranjo destas subunidades num 
complexo tridimensional que origina a estrutura quaternária. 
 
Correlação estrutura-função 
Existem dois grandes grupos de proteínas quanto à estrutura terciária: 
 Proteínas fibrosas (cadeias polipeptídicas organizadas em cordas longas ou folhas), onde 
predomina um único tipo de estrutura secundária e estrutura terciária simples. Têm 
função de suporte, proteção ou de conferir forma. 
 Proteínas globulares (cadeias polipeptídicas enroladas numa forma esférica ou 
globular). Apresentam vários tipos de estrutura secundária e têm maioritariamente 
função de catálise e de regulação. 
 
Proteínas Fibrosas 
 
Alguns exemplos deste tipo de proteínas são a α-queratina, o colagénio e a fibroína. 
Estes tipos de proteínas possuem algumas propriedades comuns: 
• Conferem resistência e/ou flexibilidade às estruturas em que ocorrem; 
• Apresentam simplicidade estrutural: a unidade estrutural fundamental é um elemento 
de estrutura secundária que se repete; 
• São insolúveis em água, devido à alta concentração de resíduos de aminoácidos 
hidrofóbicos tanto no interior da proteína como na superfície. Muitas das superfícies 
hidrofóbicas estão ocultas, havendo um empacotamento das cadeias polipeptídicas 
formando complexos supra-moleculares. 
 
 
 
α-queratina 
Esta proteína só é encontrada em mamíferos. A sua função é oferecer resistência. Constitui a 
maior parte do peso seco de cabelos, lã, unhas, garras, cascos e chifres, assim como da maior 
parte da camada externa da pele. 
Fazem parte da família dos filamentos intermédios (as proteínas desta família fazem parte do 
citoesqueleto dos animais). 
Esta proteína tem como estrutura secundária básica uma α-hélice direita. 
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A estrutura terciária desta proteína é bastante simples. A proteína forma estruturas com duas 
cadeias paralelas (cada uma com o grupo amínico terminal para o mesmo lado) de α-queratina 
enrolam-se formando uma coiled coil- o que aumenta a resistência da estrutura. As superfícies 
onde as duas α-hélice contactam são constituídas por resíduos de aminoácidos hidrofóbicos. 
Esta proteina é rica em resíduos de Alanina, Valina, Leucina, Metionina, Fenilalanina e 
Isoleucina. 
A estrutura quaternária da proteína pode ser muito mais complexa do que duas cadeias 
enroladas sobre si mesmas. Isto acontece na α-queratina do cabelo. As duas cadeias em α-hélice 
enroladas constituem a base de estruturas de ordem superior, os proto filamentos e as proto 
fibrilhas. 
 
Ligações covalentes cruzadas entre cadeias polipeptídicas no arranjo supramolecular aumentam 
a resistência das proteínas fibrosas. Na α-queratina, por exemplo, pontes dissulfeto estabilizam 
a estrutura quaternária. 
 
Cabelo exposto a calor húmido pode ser esticado. Porquê? 
A nível molecular o que acontece é que as α-hélices na α-queratina do cabelo são distendidas 
até à conformação totalmente distendida. O arrefecimento leva a uma reversão espontânea 
para a conformação α-hélice, devido ao rearranjo das ligações de hidrogénio. 
Pode se dizer que ondulação permanente se trata de engenharia bioquímica. Neste processo 
existe estiramento das α-queratinas com quebra e reconstituição das pontes dissulfeto. Isto 
deve-se à ação de um agente redutor e de calor. O agente redutor leva à redução das pontes 
de dissulfeto, e à quebra das pontes cruzadas. A humidade e o calor quebram as ligações de 
hidrogénio e promovem o desenrolamento da α-hélice. O agente redutor é retirado e adiciona-
se um agente oxidante que vai promover a formação de novas pontes dissulfeto entre resíduos, 
diferentes das anteriormente existentes. O cabelo quando lavado e arrefecido, volta a ter 
enrolamento das α-hélices, e o cabelo adquire um enrolamento diferente. 
 
Colagénio 
Tem como função principal fornecer resistência. Existe em tecidos conjuntivos, como tendões, 
cartilagem, a matriz orgânica dos ossos. 
Apresenta uma estrutura secundária diferente da α -hélice. Trata-se de uma hélice voltada para 
a esquerda com 3 resíduos de aminoácidos por volta. A estruturas terciária denominada de 
cadeia α enrola-se com 2 cadeias polipeptídicas em torno de uma das outras, formando uma 
super-hélice para a direita, constituindo assim a estrutura quaternária. 
Existem vários tipos de colagénio nos vertebrados. A gelatina alimentar é um derivado de 
colagénio (no entanto, apresenta um valor nutritivo baixo, pois não contém muitos dos 
aminoácidos essenciais na dieta humana). 
Os aminoácidos mais presentes no colagénio são a Glicina, a Alanina e a Prolina. Também está 
presente a 4-hidroxiprolina, que se trata de um aminoácido pouco comum. 
Esta composição de aminoácidos é pouco usual, pois não é ajustável à α-hélice nem à folha β, 
mas é ideal para a hélice tripla da sua estrutura quaternária. 
A sequência de aminoácidos mais comum é a repetição de uma unidade tripeptídica Gly-X-Y em 
que X é frequentemente a prolina e Y a 4-hidroxiprolina. 
A glicina possui uma cadeia lateral pequena, pelo que se ajusta a um espaço restrito das cadeias 
α. A repetição de três em três resíduos estabiliza a hélice, formando pontes de hidrogénio entre 
o grupo amida da glicina e o grupo carbonilo de um resíduo X. A prolina e a 4-hidroxiprolina 
conferem uma torção acentuada à hélice de colagénio e conferem estabilidade estrutural. 
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O escorbuto é caraterizado por uma degeneração do tecido conjuntivo, pequenas hemorragias 
que se devem à fragilidade dos vasos sanguíneos, a perda de dentes, má cicatrização, dores nos 
ossos e degeneração dos mesmos. É causado pela deficiência em ácido ascórbico, vitamina C, 
que é necessário para a hidroxilação da prolina e lisina no colagénio. 
 
Como já foi referido, a glicina é essencial no interior da tripla hélice do colagénio para que esta 
adquira a conformação desejada, uma vez que ocupa pouco espaço. Se outros aminoácidos com 
um grupo lateral maior ocupam o seu lugar, ocorre um envolvimento incorreto do colagénio. 
Isto verifica-se em doenças como a doença dos ossos frágeis (osteogénese imperfeita) e a 
síndrome Ehlers-Dalos. A primeira carateriza-se por uma formação anormal dos ossos nos bebés 
e a segunda por articulações frouxas. 
 
As fibrilhas de colagénio são complexos supramoleculares de moléculas de colagénio em tripla 
hélice (o chamado tropocolagénio) associadas de formas diferentes, o que confere diferentes 
resistências à tração. 
As cadeias α das moléculas de colagénio e moléculas de colagénio de fibrilhas podem apresentar 
ligações cruzadas. São ligações covalentes entre resíduos de lisina, hidroxilisina ou histidina 
(pouco abundante nas posições X e Y). Estas ligações geram resíduos pouco comuns, como a 
hidroxilisino-norleucina. 
Com o aumento da idade, aumenta a rigidez e fragilidade do tecido conjuntivo. Isto deve-se à 
acumulação das ligações cruzadas entre fibrilhas de colagénio. 
 
Fibroína 
A fibroína é a proteína da seda, e é produzida pelo bicho-da-seda na construção do casulo e por 
aranhas na produção da teia. 
É constituída por cadeias polipeptídicas predominantemente na conformação β, ou seja, folhas 
β anti-paralelas. 
É rica em resíduos de alanina e glicina, que permite a aproximação e empacotamento das folhas 
β e o arranjo favorável dos grupos laterais. 
A estrutura é estabilizada por ligações de hidrogénio entre todos osgrupos peptídicos das 
cadeias peptídicas de cada folha β, e é otimizada as interações de van der Waals entre folhas. 
A seda não distende, uma vez que a conformação β já é distendida, mas é muito flexível, uma 
vez que as folhas são estabilizadas por ligações fracas e não por ligações covalentes, como 
acontece com as pontes dissulfeto nas α queratinas. 
 
Proteínas Globulares 
Nas proteínas globulares, diferentes segmentos da cadeia polipeptídica, ou de várias cadeias 
polipeptídicas, enrolam-se numa estrutura compacta. Este enrolamento confere uma 
morfologia que se adapta à função da proteína. Ligações covalentes e salinas podem ajudar a 
conferir estabilidade à estrutura terciária destas proteínas. 
Estas proteínas estão envolvidas em vários processos, podendo ter funções enzimáticas, de 
transporte, como proteínas-motor, como proteínas reguladoras, como imunoglobulinas 
reguladoras, entre outras. 
A mioglobina e a hemoglobina são dois exemplos de proteínas globulares. 
 
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Antes de abordarmos estas proteínas temos de introduzir os conceitos de grupo prostético e de 
ligação de coordenação. 
Um grupo prostético é um grupo permanentemente associado a uma proteína e que a ajuda na 
sua função. Uma ligação de coordenação é uma ligação covalente onde um átomo cede ambos 
os eletrões que participam na ligação. 
 
Na estrutura da hemoglobina e da mioglobina está 
presente um grupo prostético, o grupo hema. Este grupo 
trata-se de uma bolsa onde existe uma presença bastante 
reduzida de moléculas de água, de modo a evitar que haja 
oxidação do ferro ferroso (Fe2+), que é capaz de se ligar 
reversivelmente ao oxigénio, para o ferro ferroso (Fe3+), 
incapaz de estabelecer uma ligação com o oxigénio. Este 
grupo é constituído por 4 átomos de nitrogénio aos quais 
se ligam um átomo central de ferro. Este ferro apresenta 6 
locais de coordenação, estando 4 no plano do grupo hema 
e 2 são perpendiculares ao grupo. No quinto local de 
coordenação liga-se um grupo imidazole de um resíduo de histidina e no sexto liga-se o oxigénio. 
Pode-se observar na figura: (a) grupo hema na estrutura da proteína; (b) grupo hema ligado ao 
imidazole de um resíduo de histidina e a uma molécula de oxigénio. 
 
 
 
 
 
Mioglobina 
Esta proteína liga oxigénio nas células do músculo, armazenando assim a molécula e permitindo 
a sua difusão em músculos de contração rápida. É muito abundante em músculos de animais de 
submersão prolongada. Esta proteína é responsável pela coloração vermelha dos músculos, 
devido à presença do grupo hema. 
A proteína é constituída por um único polipeptídeo com 153 aminoácidos. São 8 segmentos em 
α-hélice interrompidos por dobras (β-turns). Possui, como já referimos, um grupo hema. 
Toda a sua estrutura é estabilizada por efeito hidrofóbico, uma vez que a maior parte das cadeias 
laterais hidrofóbicas estão voltadas para o interior da molécula e todos os grupos polares 
laterais (com a exceção de dois) estão à superfície da proteína. 
 
Hemoglobina 
É constituída por quatro cadeias polipeptídicas e 4 grupos hema (com Fe2+). A porção proteica é 
constituída por duas cadeias α (141 resíduos, cada) e duas cadeias β (146, cada). (α e β não se 
referem à estrutura secundária). 
A estrutura quaternária desta proteína é beneficial pois a ligação de pequenas moléculas, tanto 
de substrato ou reguladoras, alteram a interação entre subunidades afetadas, pelo que a 
atividade da proteína é modificada (isto faz-se com pequenas alterações na concentração de 
substrato ou moléculas reguladoras). Assim, esta proteína é um bom exemplo de como a 
estrutura afeta a função das proteínas. 
 
A hemoglobina é uma proteína transportadora de oxigénio. 
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O oxigénio é pouco solúvel em água, pelo que o seu transporte para os tecidos é um desafio que 
se teve de ultrapassar. Em organismos multicelulares utilizam-se metais de transição como o 
ferro e o cobre para ligar a O2. No entanto, isto causa outro problema, uma vez que a existência 
de ferro livre leva à formação de espécies reativas de oxigénio (radicais hidroxilo) que levam a 
danos de DNA e outras macromoléculas. A solução: a molécula de hemoglobina e o grupo hema 
(protoporfirina) com ferro ligado. 
 
A ligação de O2 ao grupo hema leva a alterações na conformação da hemoglobina. Na ligação de 
O2, o ião Fe2+ diminui de tamanho, graças ao rearranjo de eletrões, pelo que entra no plano da 
protoporfirina. Isto leva a alterações nas propriedades estereoscópicas da hemoglobina (daí o 
sangue arterial ser vermelho claro e o sangue venoso, vermelho escuro). Este rearranjo de 
eletrões também leva a alterações das propriedades magnéticas da proteína. Este fenómeno 
tem várias aplicações, como por exemplo as ressonâncias magnéticas. As regiões mais ativas do 
cérebro têm uma maior proporção relativa de sangue arterial. 
 
A capacidade da Hemoglobina se ligar a O2 depende de PO2, sendo uma relação sigmoidal. Isto 
reflete as interações das subunidades da Hb. A pressão de O2 mede-se em milímetros de 
mercúrio. 
Esta curva indica também uma cooperatividade. A ligação de O2 a um local aumenta a 
probabilidade de se ligar O2 a outros locais (e vice-versa). Desta forma o oxigénio pode ser visto 
como um ligando e um ativador. É uma cooperatividade positiva. Isto deve-se às alterações 
conformacionais causadas pela ligação do oxigénio. 
 
Verifica-se que a libertação de O2 é menor do que a que a que à partida se pensa que existiria. 
Este mecanismo aparenta um baixo rendimento, de tal modo que a PO2 do sangue de retorno 
ao coração é de cerca de 40 mm Hg, estando a proteína ainda 75% saturada. 
Isto trata-se de facto de uma estratégia. Isto deve-se ao facto de a baixa ligeira dos valores 
normais de oxigénio de um tecido leva a que haja uma grande libertação de O2, de modo a 
suprimir esta falha. Isto torna a hemoglobina muito eficiente em disponibilizar oxigénio quando 
e onde há maior necessidade. 
 
Como já se referiu, a ligação de O2 altera a 
conformação do ião Fe2+, ficando este mais 
pequeno, entrando no plano da protoporfirina, o 
que altera a posição do resíduo de histidina a que 
está ligado, que leva a uma alteração da cadeia toda, 
e a uma alteração geral da proteína. 
 
Esta alteração na conformação verifica-se na estrutura da desoxi-hemoglobina e da oxi-
hemoglobina. 
 
A desoxi-hemoglobina está no estado tenso, T state, e é estabilizada por pontes de hidrogénio 
e por pontes salinas (α2-β2, α1-β1). Com a ligação de oxigénio, e as alterações que esta ligação 
causa na estrutura da proteína, estas interações são quebradas, pelo que se passa a ter a oxi-
hemoglobina, a hemoglobina no estado relaxado, R state. 
 
O T-state tem uma menor afinidade a O2 e o R state uma maior afinidade. 
 
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A mioglobina tem uma grande afinidade a O2, pelo que apenas liberta a molécula quando existe 
uma pressão de O2 muito baixa. É por este motivo que funciona muito bem como proteína de 
armazenamento. 
Se a hemoglobina funcionasse assim, não libertaria O2 nos tecidos em quantidades suficientes. 
Se a hemoglobina tivesse sempre a mesma afinidade por O2, ou seja, se fosse eficaz a ligar O2 
nos tecidos, não seria capaz de se ligar eficientemente a O2 nos pulmões, pois estaria saturada. 
Isto é ultrapassado com o estado de baixa afinidade (T) e o estado de alta afinidade (R). Isto 
traduz-se numa curva de dissociação do oxigénio sigmóide (que indica cooperatividadee 
estados diferentes de afinidade). 
Uma proteína monomérica como a mioglobina nunca poderia ter uma curva de dissociação 
sigmóide, mesmo que existisse alteração conformacional, pois a estequiometria de ligação é 
1molécula:1proteína, pelo que a ligação não influenciaria a ligação de outras moléculas de O2 a 
outras moléculas de proteína. 
 
Efectores alostéricos da hemoglobina 
Um efector alostérico é um átomo ou uma molécula diferente do substrato que se liga a uma 
proteína e a modifica, traduzindo-se em alterações na sua função. Estes efectores ligam-se a 
locais distintos do local ativo 
H+ e CO2 são reguladores alostéricos da hemoglobina, e são responsáveis pelo efeito de Bohr. 
 
O efeito do pH e o efeito do CO2 
Um decréscimo do pH leva a um aumento da concentração de iões H+. Isto leva a que a curva de 
dissociação do oxigénio da hemoglobina se mova para a direita, ou seja, a afinidade a O2 diminui 
em ambiente acídico. Quando o pH diminui a Hb liberta O2. 
Um aumento da concentração de CO2 também leva a que a curva de dissociação de O2 se mova 
para a direita. 
 
Nos tecidos periféricos, o pH é menor e a concentração de CO2 é maior (H+ e CO2 são produtos 
da respiração). Como já foi referido, a ligação destes à Hb diminui a afinidade desta a O2, levando 
a libertação deste. 
Nos capilares dos pulmões, o pH é mais alto e a concentração de CO2 é menor, pelo que a 
afinidade da Hb a O2 é maior e é capaz de transportar mais O2. 
 
Estas diferenças de pH e da pressão de CO2 promovem a capacidade da Hb transportar O2 em 
duas direções. Esta afinidade é regulada por mecanismos moleculares. 
 
Os mecanismos moleculares do Efeito de Bohr 
 
Vários resíduos de aminoácidos ligam-se ao ião H+. O resíduo de His 146, da subunidade β da 
hemoglobina, quando está protonado (presença de iões H+) forma um par iónico com Asp 94 da 
mesma cadeia. Esta interação leva a uma estabilização da Hb no estado tenso. (Este par iónico 
estabiliza a protonação da His 146, apresentando um pKa elevado, pelo que não cede protões). 
 
Ao pH do sangue dos pulmões, a His 146 desprotona, pelo que passa a ser compatível com o 
estado relaxado da oxi hemoglobina. A proteína passa do estado tenso para o estado relaxado, 
pois o par iónico é comprometido, uma vez que a His liberta o protão, baixando o pKa. 
 
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Outros resíduos de aminoácidos estão envolvidos no efeito de Bohr, os resíduos terminais, assim 
como outros resíduos de histidina funcionam como sensores de pH. 
 
Efeito do CO2 
O CO2 liga-se à hemoglobina na forma de um grupo carbamato, conferindo-lhe uma carga 
negativa. Esta ligação é feita nos terminais amínicos dos resíduos que constituem os terminais 
amínicos da cadeia de hemoglobina. Forma-se carbamino hemoglobina. Esta reação leva à 
formação de H+ que contribui para o efeito de Bohr. 
Os carbamatos formam pontes salinas, que estabilizam os estados T, promovendo assim a 
libertação de O2. 
 
CO2 também estimula a libertação de O2 pela reação de CO2 com H2O, que forma ácido carbónico 
e H+, que aumenta o efeito de Bohr. 
 
Em suma, estabiliza o estado T, pelo que diminui a afinidade de O2 e a sua libertação. 
 
Efeito do 2,3-BPG (2,3-bifosfoglicerato/ácido 2,3-bifosfoglicérico) 
Este composto possui dois grupos fosfato e um grupo carboxílico, apresentando assim uma 
elevada carga negativa. 
Este composto está presente nos eritrócitos, e promove uma ligação mais fraca de O2 com a 
hemoglobina. Hemoglobina pura sem este composto possui assim uma maior afinidade a O2 
pelo que apenas 8% deste seria libertado nos tecidos. 
 
Uma única molécula de 2,3-BPG liga-se a uma bolsa que apenas existe no estado tenso da 
hemoglobina, tendo assim uma estequiometria de 1:1. Com a transição do estado T para o 
estado R a bolsa colapsa, e esta molécula é expulsa. Esta molécula liga-se à Hb numa cavidade 
lineada por aminoácidos com carga positiva, como His e Lys, que interagem com as cargas 
negativas, entre as duas cadeias β. 
Devido à elevada afinidade deste composto à bolsa carregada positivamente, a Hb mantém se 
no estado T, pelo que as pressões de O2 necessárias para passar ao estado R sejam mais elevadas. 
 
BPG e O2 são efectores alostéricos mutuamente exclusivos, apesar dos locais de ligação serem 
diferentes. 
 
A hemoglobina fetal liga-se mais eficientemente a O2 que a Hb normal. Isto deve-se ao facto das 
cadeias β serem substituídas por cadeias γ. 2,3-BPG não interage com as cadeias γ da mesma 
forma que interage com as cadeias β. Assim, a afinidade a O2 não é diminuída, sendo a 
hemoglobina fetal mais eficaz na ligação a O2. 
A hemoglobina fetal liga-se a O2 a PO2 em que a hemoglobina materna se dissocia, sendo 
assegurado o transporte de oxigénio para o feto. 
 
Isto deve-se às cadeias γ possuírem um resíduo de serina (sem carga) a substituir um resíduo de 
histidina. Deste modo, a cavidade a que se liga 2,3-BPG tem menos duas cargas positivas, não 
sendo um eficiente regulador da hemoglobina fetal. 
 
Existem várias hemoglobinas adaptadas a diferentes condições. A hemoglobina dos lamas está 
adaptada a menores PO2, pelo que se liga a O2 a menores pressões destes (curva de dissociação 
está mais para a esquerda). 
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Atividade Enzimática 
As enzimas são biocatalizadores, acelerando reações ao oferecerem um local e ambiente 
apropriado para que reações aconteçam mais rapidamente. 
Algumas enzimas são moléculas de RNA, mas as restantes são todas proteínas. 
Uma das primeiras coisas que se tem de fazer na introdução ao estudo das enzimas, é a 
reformulação da ideia de perfeita complementaridade entre substrato e enzima. No entanto, a 
atividade enzimática depende da morfologia e arranjo espacial destes. 
Principais caraterísticas das enzimas 
1.Poder catalítico 
2. Especificidade 
3. Regulação 
 
Poder catalítico: corresponde à razão entre a velocidade da reação catalisada e a reação não 
catalisada. As enzimas aumentam grandemente a velocidade de reação, sendo muito mais 
eficientes que catalisadores químicos. Realizam também atividade em soluções aquosas diluídas 
e em condições físicas moderadas, tanto de T e de pH. 
Especificidade: Uma enzima é muito seletiva no substrato com que interage e a reação que 
catalisa, pelo que os produtos de reação são particulares. Isto deve-se ao facto de o ajuste do 
substrato às enzimas ser particular a esta e à sua morfologia. Existe um reconhecimento mútuo. 
Regulação: A atividade é regulada de modo a que as reações tenham uma velocidade adequada 
aos requisitos celulares. Esta atividade é regulada através do controlo do número de enzimas e 
do estabelecimento de interações reversíveis entre a enzima com moléculas ativadoras e 
inibidoras. 
Aumento da velocidade das reações 
As enzimas não alteram as leis da termodinâmica, apenas aumentam a velocidade. Não levam a 
que aconteçam novas reações. 
ΔG- variação de energia livre 
 ΔG negativo- reação exergónica, reação espontânea de formação de produtos em 
reagentes; 
 ΔG nulo- sistema em equilíbrio, as concentrações mantêm-se; 
 ΔG positivo- reação endergónica, não acontece naturalmente; para acontecer na célula 
tem de se associar uma reação que liberta energia. 
ΔG‡ corresponde à energia de ativação. As enzimas não afetam ΔG, mas sim ΔG‡, ou seja, 
diminuem a energia de ativação. 
ΔG não dá informação sobre a velocidade da reação. A velocidade de reação depende de ΔG‡ 
Estado de transição corresponde ao estado intermédio de reações onde ΔG> ΔGreagentes. Trata-
se de uma estrutura molecular transitória de menor estabilidade. 
ΔG (estado transição) - ΔG(reagentes)= ΔG‡ 
ΔG‡ não entra no cálculo da diferença de energia livreda reação. ΔG‡ é libertada quando o estado 
de transição forma o produto. As enzimas decrescem o valor de ΔG‡, ou seja, facilitam a 
formação do estado de transição. Isto faz com que, quando as enzimas estão combinadas com 
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o substrato, a reação de passagem para o estado de transição passe a realizar-se a uma energia 
mais baixa do que a reação na ausência da enzima. Deste modo, mais moléculas têm energia 
para atingir o estado de transição. 
A alteração da energia de ativação não altera a constante de equilíbrio, pois ΔG‡ altera-se do 
mesmo modo nos dois sentidos. 
A relação entre a energia de ativação e a velocidade de reação é inversa e exponencial, logo ΔG‡ 
menor implica uma velocidade de reação maior. 
Como é que as enzimas alteram a anergia de ativação? 
Rearranjo de ligações covalente 
Durante o processo de catalise vários tipos de reação ocorrem, envolvendo os substratos e os 
grupos funcionais das enzimas. Grupos funcionais de uma enzima podem formar ligações 
transitórias com o substrato, ativando-o, ou um grupo pode ser transitoriamente transferido do 
substrato para a enzima. Estas reações ocorrem normalmente no local ativo. Estas interações 
covalentes diminuem a energia de ativação e aceleram a reação, permitindo que aconteça a 
menores valores de energia. 
 
Interações não covalentes entre enzima-substrato 
Parte da energia requerida para diminuir ΔG‡ resulta da formação de interações fracas entre o 
substrato e a enzima. O que distingue as enzimas de outros catalisadores é a formação de 
complexos enzima+substrato especifico onde existem interações fracas. A formação destas 
interações liberta ΔG em pequena quantidade que estabiliza a interação. A esta energia 
denomina-se energia de ligação, ΔGB, e é a ΔG utlizada para baixar ΔG‡. 
 
Vários parâmetros físicos e termodinâmicos contribuem para a barreira da ΔG‡: 
• Entropia- reduz a capacidade de interagirem entre si; 
• Camada de solvatação- a camada de H2O ligada por pontes de hidrogénio que circunda 
as biomoléculas ajudam a estabilizá-las, dificultando que ocorram reações; 
• Distorção de substratos- a necessidade de alinhamento adequado dos grupos funcionais 
da enzima para processar o substrato. 
Compensações por interações fracas são utilizadas para ultrapassar isto. A formação de 
interações restringe a movimentação do substrato, algo bastante quando dois substratos têm 
de reagir. A energia libertada na formação as interações também orientam a molécula para a 
forma que tem que ter para reagir. A formação de interações também promove a dessolvatação; 
as pontes de hidrogénio com a água são substituídas por interações com a enzima. 
Existe também uma alteração conformacional da enzima com a ligação ao substrato. Denomina-
se a isto de ajuste induzido (induced fit). As ligações adicionais ao estado de transição permitem 
uma alteração na estrutura funcional da enima no local ativo, posicionando grupos funcionais 
da enzima de modo que a catálise ocorra. Isto melhora as propriedades catalíticas da enzima e 
a sua interação com o substrato. 
Existem alguns modelos para descrever a ligação da enzima ao substrato. O modelo da chave 
fechadura dita que a enzima e o substrato são estruturalmente complementares. Este modelo 
apresenta falhas pois isso seria pouco eficaz, especialmente tendo em conta a existência do 
estado de transição. 
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O modelo mais aceite atualmente é o modelo do ajuste induzido. Este modelo define que o local 
ativo só adota uma forma complementar ao substrato, depois de se ligar a este. Trata-se de um 
processo dinâmico. A maior parte do poder catalítico de uma enzima vem da energia de ligação 
libertada nas interações enzima/estado de transição. Estas interações estão otimizadas no 
modelo do ajuste induzido. 
A complementaridade perfeita pode diminuir a eficiência da enzima. O local ativo complementar 
ao estado de transição leva a que este seja instável e por isso se possa transformar em produto. 
Se o local ativo fosse complementar ao substrato, seria mais difícil este transformar-se em 
produto, aumentando assim a energia de ativação- oposto da realidade. 
 
A energia libre libertada com as interações é subtraída da energia de ativação, pelo que esta 
passa a ser menor e a interação passa a ocorrer mais rapidamente. 
 
As interações fracas substrato/enzima ajudam na catálise e na especificidade. Se o local ativo 
tem grupos funcionais organizados de modo a ser otimizado para formar interações fracas com 
um determinado substrato no estado de transição, não vai interagir da mesma forma com 
moléculas diferentes. 
 
A necessidade de múltiplas interações fracas para conduzir a catálise é uma das razões para as 
enzimas serem tão grandes. Uma enzima deve fornecer grupos funcionais para estabelecer 
interações e deve coloca-los de modo a otimizar a energia de ligação durante o estado de 
transição. O tamanho reflete esta necessidade de uma superestrutura que forneça estes 
requisitos e impeça o colapso do local ativo. 
 
Cinética das reações catalisadas por enzimas 
 
Muitos fármacos têm ação de inibição enzimática. Isto é feito alterando-se os parâmetros 
cinéticos das enzimas. 
 
Análise cinética de uma reação avalia como a velocidade de 
reação varia com a variação do reagente. 
Numa reação unimolecular, maior concentração de reagente 
traduz-se numa maior velocidade de reação. Aí: 𝑣 = 𝑘[𝑠] 
 
A mesma análise feita para reações catalisadas por 
uma enzima e com um só substrato é diferente. 
Quando a concentração de substrato é baixa, a 
velocidade de reação varia proporcionalmente 
com o aumento da concentração de reagentes. No 
entanto, a partir de uma certa concentração, a 
velocidade de reação deixa de aumentar 
proporcionalmente, pelo que a curva começa a 
aplanar, aproximando-se de uma velocidade 
máxima. Aí a reação passa de uma cinética de 
ordem 1 para uma cinética de ordem 0, que é 
independente da concentração de substrato. A isto 
chama-se efeito de saturação. Quando a velocidade de reação deixa de aumentar com o 
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aumento da concentração de reagente/substrato, diz que o sistema está saturado de substrato. 
Nesse momento todas as enzimas têm o local ativo ocupado. 
As curvas de reação com plateau mostram que as enzimas interagem diretamente com o 
substrato, ligando-se a ele. 
 
 
Equação de Michaelis-Menten 
 
A equação de Michaelis-Menten pressupõe que a enzima e o 
substrato interagem reversivelmente. 
A derivação da equação incorpora uma interpretação segundo 
conceitos inicialmente propostos. 
 
Conceito de Briggs-Heldane 
 
No sistema dinâmico a concentração de complexo enzima+substrato atinge muito rapidamente 
um valor constante. A formação do complexo é tão rápida como o seu desaparecimento. O 
desaparecimento pode ser de duas formas: ou regenera-se a enzima, libertando-se o substrato 
ou liberta-se o produto da enzima- condição em steady-state. 
ⅆ[𝐸𝑆]ⅆ𝑡 =0 
 No início da reação da reação, a concentração de produto é negligenciável, pelo que a reação 
inversa à formação do produto pode ser ignorada. 
 
A reação enzimática pode ser expressa pela seguinte equação: 
 
E+S ↔ES→E+P 
Onde k1 corresponde à constante de equilíbrio da formação do complexo enzima substrato, k-1 
a constante de dissociação para a formação de enzima e substrato livres e k2 a constante de 
formação do produto de reação. 
 
A velocidade da reação inversa é proporcional à concentração de produto pelo que quando a 
concentração de produto é aproximadamente zero, a velocidade desta reação é zero. Assim aformação de complexo enzima-substrato a partir do produto não é considerada sendo 
desprezada. 
 
O valor da concentração do complexo enzima substrato não é facilmente obtida 
experimentalmente. 
 
Sabe-se que: [Etotal]=[Elivre]+[ES], pelo que: [Elivre]=[Etotal]-[ES] 
 
Velocidade de formação de ES: 𝑣𝑓 = 𝑘1[𝐸][𝐸𝑆] ou 𝑣𝑓 = 𝑘1([𝐸𝑇] − [𝐸𝑆])[𝑆] 
Velocidade de desaparecimento de ES: 𝑣ⅆ = 𝑘−1[𝐸𝑆] + 𝑘2[𝐸𝑆] ou rearranjando 𝑣ⅆ = (𝑘−1 + 𝑘2)[𝐸𝑆] 
 
Em steady-state: 𝑣𝑓 = 𝑣ⅆ pelo que 𝑘1([𝐸𝑇] − [𝐸𝑆])[𝑆] = (𝑘−1 + 𝑘2)[𝐸𝑆] 
𝑣 = 𝑣max [S]km + [S] 
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Rearranjando esta equação temos: ([𝐸𝑇] − [𝐸𝑆])[𝑆][𝐸𝑆] = 𝑘−1 + 𝑘2𝑘1 
Pelo que: ([𝐸𝑇] − [𝐸𝑆])[𝑆][𝐸𝑆] = 𝑘𝑚 (𝑀) 
Então: [𝐸𝑆] = [𝐸𝑇][𝑆]𝑘𝑚 + [𝑆] 
 
Velocidade de formação de produto: 𝑣 = 𝑘2[𝐸𝑆] 
Podemos escrever então como 𝑣 = 𝑘2 [𝐸𝑇][𝑆]𝑘𝑚+[𝑆] 
E em condições de saturação temos: 𝑣 = 𝑘2[ET] 
 
Podendo escrever então: 𝑣 = 𝑣max [S]km + [S] 
Representando-se graficamente pela figura ao lado. 
 
Interpretação da curva da equação 
 
1. A velocidade inicial de uma reação catalisada por uma 
enzima é determinada pela velocidade máxima, a constante 
de Michaelis e pela concentração de substrato inicial. 
2. Quando [S]=km então v= ½ vmax e km pode ser definido como [S] quando a velocidade é 
igual a ½ vmax. 
A variação de km pode ter significado fisiológico. Isto é ilustrado, por exemplo, em 
indivíduos com elevada sensibilidade ao álcool (apresentando rubor e taquicardia). No 
fígado o etanol é convertido acetaldeído por ação da álcool-desidrogenase, que 
normalmente é processado pela aldeído-desidrogenase formando acetato. Estes 
sintomas são resultado da acumulação de acetaldeído, que resulta da insuficiência do 
seu processamento. A maioria das pessoas apresenta duas isoformas da aldeído-
desidrogenase, uma mitocondrial com km baixo e uma citosólica com km alto. As pessoas 
mais suscetíveis têm uma enzima menos ativa, devido a uma mutação que substitui um 
aminoácido. Deste modo, o acetaldeído só é processado pela enzima citosólica, com km 
alto, pelo que só a altas concentrações de acetaldeído é atingida uma velocidade alta 
de catálise, ou seja, menos acetaldeído é processado, pelo que a concentração no 
sangue é maior, causando os efeitos mencionados anteriormente. 
3. Quando [S]>>km então v=vmax, v deixa de depender de [S] e a ordem da reação passa a 
ser zero. 
4. Quando [S]<<km então 𝑣 = 𝑣max [S]km e v segue uma ordem de primeira ordem. 
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Conclusões 
Km e vmax definem a velocidade de uma reação catalisada por uma enzima desde que: 
1. A reação envolva só um substrato 
2. A reação ES → E+P é irreversível, ou se considerem apenas velocidades iniciais em que 
[P]≈0 
3. Quando [S0]>>[ET] e [ET] seja constante 
4. Todos os fatores que influenciam a velocidade da reação sejam constantes 
 
Km reflete a afinidade da enzima pelo substrato? Não é certo. Só quando K2<<<<K-1. Só nesta 
situação é que km representa uma constante de dissociação. 
Quando k2 é limitante na formação de produto então k2 é muito inferior a k-1 e aí km=k-1/k1. Só 
nestas condições km representa medida de afinidade pelo substrato, pelo que não se aplica a 
todas as enzimas. 
 
A atividade da enzima pode ser caraterizada pelo turnover number. O turnover number (kcat) é 
o número de moléculas de substrato convertidas por produto por unidade de tempo por 
molécula de enzima, quando o sistema está saturado com o substrato (s-1) 𝑘𝑐𝑎𝑡 = 𝑣𝑚𝑎𝑥[𝐸𝑇] 
Em condições de saturação: 𝑣 = 𝑣𝑚𝑎𝑥 = 𝑘2[ET] 
Logo: 𝑘𝑐𝑎𝑡 = 𝑘2 = 𝑣𝑚𝑎𝑥[𝐸𝑇] 
Kcat reflete em parte a eficiência cinética de uma enzima. A comparação de eficiências 
catalíticas de diferentes enzimas é dada pelo quociente kcat/km, a constante de especificidade. 
Podemos relacionar kcat e km obtendo: 𝑣 = 𝑘𝑐𝑎𝑡[𝐸𝑇][𝑆]𝑘𝑚 
Mas apenas quando km>>>>[S] e em condições de saturação. 
No entanto, existe um limite superior para este quociente, imposto pela velocidade de difusão 
de enzima e substrato em solução catalítica (10-8 a 10-9 M-1s-1). Quando se atinge este valor existe 
perfeição catalítica. Diferentes valores de turnover number e constante de Michaelis podem 
atingir esta perfeição. 
 
A transformação da equação de Michaelis-Menten numa equação de uma reta facilita a 
determinação de valores de turnover number e de velocidade máxima. 
Uma destas transformações, e que é bastante comum, consiste em tomar os recíprocos de cada 
lado (1/x) obtendo uma reta. Denomina-se uma transformação Linewaver-Burk. Num gráfico em 
que representamos: 1𝑣 = 𝑘𝑚𝑣𝑚𝑎𝑥 ( 1[𝑠]) + 1𝑣𝑚𝑎𝑥 
 
Kcat/km é a 
constante de 
velocidade de 
uma reação de 
2ª ordem 
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Vamos ter uma reta em que o declive corresponde a km/vmax, e em que o interseto no eixo do y 
é 1/vmax e no eixo do x será -1/km. Isto permite determinar muito facilmente os valores relevantes 
na cinética enzimática. 
 
Inibidores enzimáticos 
As enzimas são moléculas essenciais no funcionamento da vida. Alterações são causas de 
patologias, é por isto que um grande número de fármacos se trata de inibidores potentes de 
enzimas. Por exemplo a aspirina inibe a enzima que catalisa o primeiro passo de formação das 
protoguaninas envolvidas em processos de perceção da dor. 
 
As enzimas podem ser inibidas reversível ou irreversivelmente. 
 
Inibidores irreversíveis- alterações nas enzimas irreversíveis através de ligações covalentes, 
interferindo com a atividade de forma persistente. 
 
Inibidores reversíveis- interagem através de reações de associação/dissociação que envolvem 
ligações não covalentes. Existem vários tipos de inibidores reversíveis: 
▪ Competitivos 
▪ Incompetitivos (uncompetitive) 
▪ Não competitivos (noncompetitive) 
o Puros 
o Mistos 
Podem ser distinguidos numa representação gráfica de Lineweaver-Burk 
 
Inibidores competitivos 
 
Competem com o substrato pelo mesmo local de ligação à enzima (local ativo). Apresentam 
semelhança estrutural ao substrato de modo a ter o mesmo tipo de interação. A enzima então 
pode se ligar ao substrato e formar produto, ou ligar-se ao inibidor, não formando produto. 
 
 Este tipo de inibidores diminui a velocidade de catalise, pois reduz a proporção 
enzima:substrato. Se a concentração de substrato for muito superior à concentração de inibidor, 
a probabilidade de uma molécula de enzima se ligar ao inibidor cai muito. Deste modo, a inibição 
pode ser ultrapassada com uma grande quantidade de substrato, pelo que se trata de uma 
caraterística dos inibidores competitivos. Isto verifica-se na cinética de Michaelis-Menden com 
a manutenção da velocidade máxima da reação. 
 
Na presença de inibidores competitivos, são necessárias maiores 
concentrações de substrato para atingir a velocidade máxima, logo, também 
são necessárias maiores concentrações de substrato para atingir ½ vmax, ou 
seja, a constante de Michaelis, km, aumenta por um fator α. Km aumenta para 
um valor denominado kmap e a ausência de alteração na velocidade máxima permite identificar 
um inibidor competitivo. Kmap=αkm 
𝛼 = 1 + [𝐼]𝑘𝑖 com 𝑘𝑖 = [𝐸][𝐼][𝐸𝐼] 
 
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Quanto menor for a constante de dissociação do inibidor, ki, mais potente ele é. Uma maior 
concentração de inibidor associado a uma menor constante de dissociação corresponde a uma 
constante de Michaelis aparente,