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Enzimas 1 Prof. Dr. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Colegiado de Farmácia Petrolina-PE, 2023 2 Conceito: proteínas catalisadoras que aumentam a velocidade das reações sem serem, elas próprias, alteradas nesse processo Classificação Óxido-redutases. Ex) Lactato desidrogenase Enzimas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida H3C CH OH COO - H3C C O COO - Lactato NAD + + + NADH + H + Piruvato 3 Transferases. Ex) Serina hidroximetiltransferase Enzimas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida H2C CH OH NH3 COO - + THF H2C COO - NH3 + THF CH2 OHSerina Glicina Hidrolases. Ex) Urease H2N C O NH2 + H2O CO2 + 2NH3 Uréia 4 Liases. Ex) Piruvato descarboxilase Enzimas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida H3C C O COO - H3C CH O + CO2 Piruvato Acetaldeído Isomerases. Ex) Metilmalonil CoA mutase - OOC CH2 CH3 C O CoA - OOC CH2 CH2 C O CoA Metilmalonil CoA Succinil CoA Ligases. Ex) Piruvato carboxilase Piruvato H3C C O COO - + CO2 ATP ADP + Pi HOOC CH2 C O COO - Oxaloacetato 5 Importância São elementos centrais para os processos bioquímicos Doenças genéticas (ausência ou atividade excessiva de uma determinada enzima) Medidas da atividade enzimática no plasma, eritrócitos ou amostras de tecidos (diagnóstico de doenças) Mecanismo de ação de fármacos Enzimas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida 6 Propriedades Sítios ativos: cavidade enzimática onde ocorre a reação Eficiência catalítica: aumentam a velocidade das reações não catalisadas Especificidade e localização dentro da célula: catalisam somente um tipo de reação química Enzimas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida 7 Enzima + substrato: são complementares Enzimas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida 8 Com exceção de um pequeno grupo de moléculas de RNA com atividade catalítica, todas as enzimas são proteínas A manutenção na estrutura nativa é essencial para a atividade catalítica Cofatores enzimáticos (íons inorgânicos como Fe2+, Mg2+, Mn2+ ou Zn2+) e coenzimas (derivados de vitaminas) Holoenzima: enzima completa, cataliticamente ativa Apoenzima: parte proteica da enzima Enzimas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida 9 Enzimas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Cofatores para enzimas 10 Enzimas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Coenzimas 11 Enzimas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Classificação das enzimas 12 Enzimas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Diagrama de uma reação química 13 Enzimas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Diagrama de uma reação química 14 Enzimas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Reações catalisadas por enzimas 15 Enzimas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Reações catalisadas por enzimas 16 Enzimas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida 17 Enzimas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida 18 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 19 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Efeito da concentração do substrato Enzimas 20 Equação de Michaelis-Menten Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida E + S ES E + P K1 K2 K-1 Vo= Vmax. x [S] Km + [S] Km= K-1+ K2 K1 Descreve como a velocidade de reação varia com a [ ] do substrato Enzimas 21 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 22 Inibição da atividade enzimática Inibidor: qualquer substância que diminui a velocidade de uma reação Reversível Competitiva Não-competitiva Mista Irreversível: ferramenta importante na pesquisa das enzimas e em farmacologia Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 23 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 24 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 25 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 26 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Inibição irreversível Enzimas 27 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida A atividade enzimática depende do pH Enzimas 28 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Reações enzimáticas - quimotripsina Enzimas 29 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 30 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Reações enzimáticas - hexoquinase Enzimas 31 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 32 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Reações enzimáticas - enolase Enzimas 33 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas Reações enzimáticas - enolase 34 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 35 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Correlação estrutura-atividade Enzimas 36 Regulação da atividade enzimática Essencial para o organismo coordenar os processos metabólicos Efetores ou moduladores alostéricos Inibição por retroalimentação Modificação covalente reversível Zimogênios Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 37 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Moduladores alostéricos Enzimas 38 Inibição por retroalimentação Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 39 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Modificação covalente reversível Enzimas 40 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Modificação covalente reversível Enzimas 41 Zimogênios Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 42 Enzimas plasmáticas como ferramentas diagnósticas Alanina Aminotransferase (ALT) / Transaminase Glutâmico Pirúvica (TGP): 4-32 U/mL Creatina Quinase (CK): até 25 U/L Lactato Desidrogenase (LDH): 80-240 U/L Aspartato Amino Transferase (AST) / Transaminase Glutâmico Oxalacética (TGO): 4-36 U/mL Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 43 Atividades enzimáticas importantes Inibição da acetilcolinesterase por inseticidas Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida H3C O O N + CH3 CH3 CH3 ACh AChE Colina + Acetato H3C O O N + CH3 CH3 CH3 ACh CAT Enzimas 44 Antibióticos β-lactâmicos: penicilina e amoxicilina Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida N S O N COOH CH3 CH3 H C O R1 Enzimas Penicilina V 45 N S O N CH3 CH3 H COOH H H O Penicilina G N O N H H CH3 O NH2 S COOH CH3 Cefalexina N OH H3C COOH S NH2 H O Tienamicina Enzimas 46 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Inibidores da ECA Enzimas 47 Aliskiren (Tekturna®) Ano da descoberta: 1995 Ano de introdução: 2007 (Ciba- Geigy, hoje Novartis) Categoria: inibidor da renina Principais usos: tratamento da hipertensão Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 48 Enalapril (Vasotec®) Ano da descoberta: 1981 Ano de introdução: 1985 (Merck) Categoria: inibidor da ECA Principais usos: tratamento da hipertensão Captopril (Capoten®) Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 49 Candesartan (Atacand®) Ano da descoberta: 1991 Ano de introdução: 1998 (AstraZeneca) Categoria: bloqueador de receptor de angiotensina II Principais usos: tratamento da hipertensão Losartan (Cozaar®) Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 50 Amlodipina (Norvasc®) Ano da descoberta: 1970 Ano de introdução: 1990 (Pfizer) Categoria: bloqueador de canal para cálcio Principais usos: tratamento da hipertensão Nifedipina (Adalat®) Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 51 Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas Inibidor de fosfodiesterase: sildenafil 52 Sildenafil (Viagra®) Ano da descoberta: 1989 Ano de introdução: 1998 (Pfizer) Categoria: inibidor seletivo da PDE-5 Principais usos: tratamento da disfunção erétil masculina Prof. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida Enzimas 53 Dúvidas? Perguntas? Então... Até a próxima aula!