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WBA1112_v1.0 Bioquímica Enzimas. Propriedades das enzimas. Mecanismos de ação. Enzimas Bloco 1 Oswaldo Kameyama Reação enzimática • Enzimas são proteínas com função catalítica, ou seja, aceleram as reações bioquímicas. S + E ES P + E Figura 1 – Reação enzimática esquemática Fonte: elaborada pelo autor. Sítio ativo Fonte: ttsz/iStock.com. Figura 2 – Enzima e o sítio ativo Energia de ativação Figura 3 – Energia de ativação de uma reação sem enzima (linha vermelha) e com enzima (linha azul) Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7a/ActivationE nergyInt.svg/1280px-ActivationEnergyInt.svg.png. Acesso em: 22 mar. 2022. Classificação Classe da enzima Tipo de reação catalisada Oxidorredutases Reações do oxidação-redução. Transferases Transferência de grupos funcionais. Hidrolases Reações de hidrólise. Liases Remoção de grupos para formar ligações duplas. Isomerases Isomerização. Ligases Formação de ligações entre duas moléculas. Tabela 1 – Classificação das enzimas conforme sua função segundo IUBMB Fonte: elaborada pelo autor. Enzimas. Propriedades das enzimas. Mecanismos de ação. Propriedades das enzimas. Bloco 2 Oswaldo Kameyama Fatores que afetam a ação da enzima Fonte: Trinset/iStock.com. Figura 4 – Fatores que afetam a ação da enzima Temperatura Figura 5 – Efeito da temperatura baixa até a ótima na ação enzimática Fonte: elaborada pelo autor. Temperatura elevada e pH Fonte: Aldona/iStock.com. Figura 6 – Desnaturação e renaturação proteica/enzimática Concentração S + E ES P + E Figura 7 – Reação enzimática esquemática Fonte: elaborada pelo autor. Enzimas. Propriedades das enzimas. Mecanismos de ação. Mecanismos de ação. Bloco 3 Oswaldo Kameyama Proteínas Figura 8 – Reação de catálise e anabólica Fonte: ttsz/iStock.com. Mecanismo de ação da enzima Fonte: Trinset/iStock.com. Figura 9 – Mecanismo chave-fechadura (esquerda) e mecanismo induzido (direita). Ativação enzimática Fonte: Trinset/iStock.com. Figura 10 – Mecanismo de ativação enzimática Ativação enzimática Fonte: Trinset/iStock.com. Figura 11 – Mecanismo de ativação através do sítio alostérico Inibição enzimática Fonte: ttsz/iStock.com. Figura 12 – Mecanismos de inibição enzimática pelo sítio ativo (esquerda) e pelo sitio alostérico (direita) Teoria em Prática Bloco 4 Oswaldo Kameyama Exercício • A reação de hidrólise de acetilcolina (substrato) é inibida por prostigmina, conforme estudos de Eadie em 1942, que determinou tratar-se de uma inibição competitiva, ou seja, a prostigmina liga-se ao sítio ativo da enzima responsável pela hidrolise da acetilcolina. Desta forma, a velocidade da reação é menor do que se não houvesse o inibidor. • Represente as reações que esquemáticas para a reação na presença e na ausência da prostigmina. • O que acontece se aumentarmos a quantidade de enzimas? • O que acontece se aumentarmos a quantidade de substrato? Resolução Represente as reações que esquemáticas para a reação na presença e na ausência da prostigmina. S + E ES P + E Reação enzimática sem inibidor: S + I EI Não há reação. Reação enzimática com inibidor: S + E ES P + E Resolução O que acontece se aumentarmos a quantidade de enzimas? [E] [I] Figura 13 – Representação do encaixe enzima substrato Fonte: elaborada pelo autor. Resolução O que acontece se aumentarmos a quantidade de substrato? [S] = [I] [S] > [I] [S] >>> [I] Figura 14 – Representação do encaixe enzima substrato Fonte: elaborada pelo autor. Dicas do(a) Professor(a) Bloco 5 Oswaldo Kameyama Prezado aluno, as indicações a seguir podem estar disponíveis em algum dos parceiros da nossa Biblioteca Virtual (faça o login através do seu AVA). Algumas indicações também podem estar disponíveis em sites acadêmicos como o Scielo, repositórios de instituições públicas, órgãos públicos, anais de eventos científicos ou periódicos científicos, acessíveis pela internet. Isso não significa que o protagonismo da sua jornada de autodesenvolvimento deva mudar de foco. Reconhecemos que você é a autoridade máxima da sua própria vida e deve, portanto, assumir uma postura autônoma nos estudos e na construção da sua carreira profissional. Por isso, te convidamos a explorar todas as possibilidades da nossa Biblioteca Virtual e além! Sucesso! Leitura Fundamental Indicação de leitura 1 Esta leitura proporcionará a fixação do conteúdo, assim como um aprimoramento do conhecimentos sobre os assuntos abortados até aqui. Recomenda- se a leitura da Unidade 2 (seção 3). Referência: SILVA, G. S. Bioquímica Geral. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional S.A., 2019. Indicação de leitura 2 Nesta revisão bibliográfica, você poderá encontrar diversas aplicações industriais das enzimas e verificar a aplicação dos conhecimentos teóricos. Referência: MONTEIRO, V. N.; SILVA, R. N. Aplicações Industriais da Biotecnologia Enzimática. Revista Processos Químicos, Goiânia, v. 3, n. 5, 2009. Dica do professor Vídeo Imobilização de Enzima em Alginato, disponível no canal no YouTube CHE_ENV_BIO at FEUP: Building a Better Generation! Referências BERG, J. M.; TYMOCZKO, J. L.; STRYER, L. Bioquímica. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2021. CAMPBELL, M. K.; FARREL, S. Bioquímica. 5. ed. Cengange Learning, 2011. COELHO, M. A. Z.; SALGADO, A. M.; RIBEIRO, B. D. Tecnologia Enzimática. Curitiba: Editora EPUB. 2008. NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2019. Bons estudos!