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Enzimas
Zilda Figueirêdo
2016
Enzimas
Enzimas são catalisadores biológicos
Aceleram reações químicas
Não são consumidos na reação
Atuam em concentrações muito pequenas
Efeito do catalisador na energia de ativação
Doenças decorrentes de alteração enzimática
Doença
Enzima afetada
Albinismo
tirosinase
Intolerância a dissacarídeos
sacarase, maltase, lactase
Gota
HGPRT
Síndrome de Lesch-Nyhan
HGPRT
Fenilcetonúria
fenilalanina hidroxilase
Doença de von Gierke
glicose-6-fosfatase
Lesch-Nyhan
Def. G6-fosfatase
Incapacidade de realizar a gliconeogênese e de converter glicogênio em glicose
Doença de von Gierke
Classificação das enzimas segundo a União Internacional de Bioquímica
Identificação das enzimas
Desidrogenase– transferência do H para outra molécula que não é o O2.
Hidroxilase– hidroxilação
Quinases– transferência de fosfato
Mutase- transferência de grupo de uma posição para outra.
Oxidase– oxidação
Oxigenase– incorporação de O2no substrato
Fosfatase– hidrólise de éster de fosfato
Fosforilase– adição de elementos de ác. fosfórico
Sintetase– condensação de 2 moléculas
Transferase– transferência de grupo de um composto para outro.
 
 Propriedades das enzimas
Natureza protéica, embora nem todo catalisador seja uma enzima.
Eficiência – catalisador inorgânico 102-104, enzima 1016.
Regulação
Especificidade – complementariedade, características hidrofílica/hidrofóbica e carga são responsáveis pela especificidade
Absoluta – ex. Glicoquinase
Relativa – ex. Hexoquinase
Estereoespecífica – ex. Arginase
Modelo de Koshland
Modelo chave-fechadura
Cofator
APOENZIMA + COFATOR = HOLOENZIMA
Cofator = íon metálico ou molécula orgânica (coenzima)
Cofator
Enzima
Coenzima
Tiamina pirofosfato
FAD
NAD
Piridoxal fosfato
CoA
Biotina
5’deoxiadenosil cobalamina
THF
Piruvato desidrogenase
Monoamida oxidase
Lactato desidrogenase
Glicogênio fosforilase
Acetil CoA carboxilase
Piruvato carboxilase
Metilmalonil mutase
Timidilato sintase
Metal
Zn2+
Mg2+
Ni2+
Mn2+
K+
Anidrase carbônica
Hexoquinase
Urease
Superoxido dismutase
PropionilCoA carboxilase
Mo
Nitrato redutase
Hexocinase ou Hexoquinase
Cinética enzimática
O gráfico é uma hipérbole
KM é uma constante característica para cada enzima.
Quando [S] << KM; Vα [S]
Quando [S] >> KM; V = cte = Vmax
Quando [S] = KM; V = ½ Vmax 
Equação de Michaelis-Menten
V1 = velocidade da reação
Vmax = velocidade máxima
[S] = concentração do substrato
KM = constante de Micaelis-Menten
Km da glicocinase = 100 x Km da hexocinase
Fatores que afetam a velocidade das reações catalisadas por enzimas
Concentração do substrato
pH
Fatores que afetam a velocidade das reações catalisadas por enzimas
 competitivo
 Reversível não competitivo
Inibidor incompetitivo
 Irreversível 
Temperatura
Inibidores
Inibidor reversível 
Forma com a enzima um complexo instável, 
não envolve modificação covalente
Inibidor irreversível
 A inibição é definitiva. Envolve a formação ou 
 quebra de ligações covalentes
Inibidor reversível - competitivo
Inibidor é semelhante ao substrato
Ambos competem pelo sítio ativo
O aumento da conc. do substrato diminui o efeito do inibidor
Inibidores competitivos como fármacos 
Quimioterápicos - leucemia
Inibidores competitivos como fármacos
Tratamento de hipercolesterolemia
Sulfa - impede a síntese de folato
Inibidor reversível - não competitivo
Inibidor não tem semelhança com o substrato
O aumento da conc. do substrato não diminui 
a inibição.
Inibidor reversível - incompetitivo 
Tipo raro de inibição
O inibidor liga-se apenas ao complexo ES
Inibidor irreversível
Mecanismo de ação da penicilina
Modificação covalente de uma cisteína do
 centro ativo de uma enzima
Regulação da atividade enzimática
1. Controle sobre a quantidade de enzima – controle a nível gênico
2. Controle a nível da atividade enzimáticas
Controle alostérico 
Modificação covalente 
Ativação de zimogênio
Controle a nível gênico
Controle sobre a quantidade de enzima
Alostérico: Allo = outro e stereos = espaço ou sítio 
OLIGOMÉRICAS
Centro Alostérico
Substrato
Mudança de conformação
Alteração na atividade
Formado por subunidades idênticas
Centro Ativo
Moduladores ou Efetores Positivos
			 Negativos
Controle alostérico - Enzimas alostéricas
Controle alostérico
Além do sítio ativo a enzima apresenta um sítio alostérico. 
As enzimas alostéricas são reguladas por efetores ou moduladores alostéricos.
inibição por retroalimentação, onde o próprio produto da reação atua como modulador da enzima que a catalisa
Modificação covalente
A atividade da enzima é modulada por modificação covalente. 
Grupos adicionados ou retirados do enzima através de modificações covalentes
Fosforilação
Adenilação
Urinilação
ADP-ribosilação
Metilação
Modificação covalente - fosforilação
Ligação de um grupo Fosforil a determinados resíduos de aminoácidos
É catalisada por quinases
É um processo reversível
Fosfatase remove os grupos fosforil adicionados
Proteína fosfatase
Proteína cinase
Modificação covalente - fosforilação
Influencia a polaridade 
dos aminoácidos
Importante para a estrutura e conformação da molécula
O grupo fosforil:
Permite o estabelecimento 
de pontes de hidrogênio
Modificação covalente - fosforilação
Insulina– desfosforila enzimas
Glucagon – fosforila enzimas
Modificação covalente - adenilação
É adicionado um grupo Adenil à tirosina
Modificação covalente - uridilação
É adicionado um grupo uridil à tirosina
Modificação covalente – ADP ribosilação
É acrescentada uma ADP-Ribose nos resíduos Arginina, Glutamina, Cisteína e Histidina alterada (diftamida)
Modificação covalente - metilação
É adicionado um grupo metil em resíduos de glutamato
Ativação do zimogênio
Zimogênio é o precursor inativo de uma enzima. Pode ser ativado por clivagem 
de ligações covalentes. Ex. enzimas proteolíticas
FIM