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7 - Enzimas 1

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Bioquímica Clínica II
Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas
CCS - UFSM
� Proteínas especializadas 
com atividade catalítica.
São unidades funcionais e 
reguladoras do metabolismo 
celular
ENZIMASENZIMASENZIMASENZIMAS
� ativam reações químicas específicas 
� permanecem inalteradas durante toda a reação
� não alteram o equilíbrio da reação
interação enzima ���� substrato 
centro ativo
especificidade e atividade catalítica das enzimas
Cada enzima catalisa uma reação ⇒ integridade de sua estrutura
�
Atividade biológica da enzima
♦não são alteradas ou consumidas durante as reações
♦aceleram a velocidade de uma reação, sem no 
entanto participar dela como reagente ou 
produto
♦ atuam como reguladoras de reações
♦ não alteram a constante de equilíbrio da reação
As enzimasAs enzimasAs enzimasAs enzimas
♦todas as reações que caracterizam o 
metabolismo celular são catalisadas por enzimas
�Atuam em condições suaves de 
temperatura e pH 
�Possuem todas as características das proteínas 
�Estão dentro da célula compartimentalizadas
�Atuam em concentrações muito baixas
�Podem ter sua atividade regulada
Lpl-coag.
� Sítio Ativo: local onde ocorre a reação (onde 
o substrato se aloja)
� Substrato: reagente da reação catalizada
� Produto: substância produzida após a reação 
ser catalizada
Termos Utilizados em Enzimologia
E + S →→→→ ES →→→→ P + E
����
catalisadores proteicos de origem biológica
aumenta a velocidade da reação química
não é alterado de modo permanente
COMPLEXO ENZIMA-SUBSTRATO
As enzimas são muito 
específicas para os seus 
substratos; 
Esta especificidade 
pode ser relativa a 
apenas um substrato ou 
a vários substratos ao 
mesmo tempo
esp. de grupo
•Esta especificidade se deve à existência, 
na superfície da enzima de um local denominado
SÍTIO DE LIGAÇÃO DO SUBSTRATO
é um arranjo tridimensional especial dos aa de
uma determinada região da molécula (ideal espacial e 
eletricamente para a ligação do mesmo). 
�
Atividade catalítica das enzimas - sistema chave-fechadura
Alguns modelosAlguns modelosAlguns modelosAlguns modelos
procuram explicar a procuram explicar a procuram explicar a procuram explicar a 
especificidade substrato/enzima:especificidade substrato/enzima:especificidade substrato/enzima:especificidade substrato/enzima:
SSSSíííítio Ativotio Ativotio Ativotio Ativo
SÍTIO CATALÍTICO ou SÍTIO ATIVO ocorre a reação enzimática
IsoenzimasIsoenzimasIsoenzimasIsoenzimas
Enzimas com funfunfunfunçççções idênticasões idênticasões idênticasões idênticas – com pequenas 
diferenças estruturais
São formas moleculares múltiplas 
de uma enzima que:
•Realizam a mesma ação catalítica
•Ocorrem na mesma espécie animal
•Podem ser separadas eletroforeticamente
Nomenclatura das enzimasNomenclatura das enzimasNomenclatura das enzimasNomenclatura das enzimas::::
União Internacional de BioquUnião Internacional de BioquUnião Internacional de BioquUnião Internacional de Bioquíííímica (UIB)mica (UIB)mica (UIB)mica (UIB)
padronização
Nome sistemático
Descreve a reação catalisada e
tem associado um número de designação
Nome alternativo (trivial)
-nome de uso rotineiro
-pode ser idêntico ao sistemático
1.Nome sistemático:
descreve a natureza da reação catalítica, associado um código numérico
Ex.: D-glicose-6-fosfato fosfohidrolase
2. Nome Trivial
Glicose 6-fosfatase
Número de classificação: EC 3.1.3.9
Classe (3,hidrolase),sub-classe (1,atua sobre ligações éster),sub-subclasse 
(3,fosforil monoéster hidrolase), número da enzima na sub-subclasse(9)
EC = EC = EC = EC = EnzymeEnzymeEnzymeEnzyme ComissionComissionComissionComission (UIB)
Nomenclatura das enzimas: CLASSIFICAÇÃO DE ACORDO COM O TIPO DE REAÇÃO 
QUE CATALISAM:
OXI-REDUTASES:
Transferem H do doador para um receptor; 
catalisam reações de oxido-redução. 
lactato + NAD+ → piruvato + NADH + H+
LDHLDHLDHLDH
TRANSFERASES:
Catalisam a transferência de um grupo amino carboxilo, 
glicosil, metil ou fosfato de uma molécula para outra
Ex.: AST(TGO), ALT (TGP), GGT,CK
FATORES QUE GOVERNAM AS
REAÇÕES CATALISADAS POR ENZIMAS
�Concentração da enzima
�Concentração do substrato
Velocidade global da reação � proporcional à [ ] 
do complexo ES
Velocidade da reação proporcional à [ ] do
substrato em valores baixos do substrato
As velocidades das reações enzimáticas 
são afetadas pelas alterações nas [ ] 
de ativadores (↑) ou inibidores (↓) 
Ativadores promovem a formação do estado 
mais ativo da enzima → � a velocidade da reação
Inibidores: diminuem a velocidade da reação ou a impedem
Velocidade da reação depende
�pH
�Tipo de tampão
�Temperatura
�Natureza do substrato
�Concentração de ativadores
A determinação das enzimas em amostras de soro
condições definidas e controladas ⇒ método sensível e específico
Os ensaios enzimáticos devem ser executados no pH da atividade ótima
Efeito do pH na velocidade da reação
Efeito da temperatura sobre a velocidade da reação
A temperatura ótima aparente depende do tempo necessário
para determinar a atividade � 30 ou 370 C
Velocidade da reação enzimática em função do tempo
C u r v a d e a t iv id a d e e n z im á t ica
b
a
0
1
2
3
4
5
T e m p o ( m in u to s )
A
tiv
id
a
de
 
En
zi
m
át
ic
a
 
(p
ro
du
to
 
fo
rm
a
do
)
Desnaturação: 
enzimas podem enzimas podem enzimas podem enzimas podem perder a conformação
e consequentemente sua atividade 
em certas ocasiões como:
• extremos de pH, 
•altas temperaturas, 
•presença de metais pesados,
• agitação excessiva
Método Colorimétrico:
substâncias coloridas formadas
durante o ensaio enzimático (400 a 700nm)
Método Cinético:
substâncias incolores que 
absorvem energia na
região do ultravioleta (UV= 180 a 399nm)
Dosadas por sua ATIVIDADE e não por sua [ ]
Finalidade diagnóstica
Qto. > n0 de células lesadas nos tecidos
> atividade enzimática no soro
Alta atividade enzimática nas células → pequena qtidade. no 
plasma
gradiente de concentração (intra e extracelular)
Aumento na liberação de enzimas para o plasma 
Lesão celular extensa
•Isquemia
•Toxinas celulares
Proliferação celular e aumento na renovação celular
Crescimento, restauração óssea após fraturas↑ FAL
Aumento na síntese enzimática
↑ γ glutamil-transferase após ingestão álcool
Obstrução de ductos
Amilase e lipase – corrente circulatória
(ducto pancreático-biliar bloqueado)
ALTERAÇÕES DA 
PERMEABILIDADE CELULAR:
Enzimas saem da célula → 	 nível sérico
Indicadores sensíveis de lesão ou proliferação celular
CONCENTRAÇÃO ENZIMÁTICA NO SORO
ATIVIDADE SÉRICA MEDIDA
Enzimas – localização
Podem ser encontradas em baixas concentrações 
em líquidos corporais, como:
Plasma, LCR, urina, exsudatos
Nos líquidos corporais as enzimas são provenientes
principalmente de processo normal de destruição e
reposição celular
DISTRIBUIÇÃO NO 
ORGANISMO
ENZIMA PLASMA - ESPECÍFICAS:
�ativas no plasma 
� executam suas funções no sg.
Ex.:
utilizadas no mecanismo de coagulação sanguínea ⇒ protrombina
fator XII, fator X e outros
ENZIMA DAS GLÂNDULAS EXCRETORAS
�secretadas por glândulas na forma inativa e após 
ativação atuam em locais extracelulares.
Não tem função no plasma.
Ex.: alfa amilase das glândulas parótides (saliva) 
e exócrinas do pâncreas (suco pancreático). 
Se estas enzimas estiverem presentes no soro será
um DESVIO da secreção destas enzimas.
ENZIMAS INTRACELULARES
�Não tem função no plasma 
⇒só tem função dentro da célula são liberadas a 
partir de tecidos lesados por alguma doença
	 no plasma → patologia – desvio
ex.: TGO e TGP → plasmamembrana celular está alterada
UNILOCULAR: presentes em um só local da célula 
Ex.: ALT (=GPT) - citoplasma de todas as céls.
BILOCULAR: presentes em dois locais da célula.
Ex.: AST(=GOT) mitocôndria e citoplasma 
Quanto maior a extensão do tecido lesado,
maior o aumento do nível plasmático
As enzimas não específicas/oriundas do plasma são 
depuradas em velocidades distintas, 
dependentes de sua estabilidade
Através do extravasamento do conteúdo celular
para a corrente sanguínea = alterações de atividade
enzimática no sangue = DIAGNÓSTICO
APLICAÇÃO DIAGNÓSTICA
Ajudam 
� localizar lesão tecidual
�monitorar o tratamento e 
� o progresso da doença
Enzimologia clínica
Aplicação da ciência das enzimas
ao diagnóstico e tratamento das doenças
PRINCIPAIS ENZIMAS DE
INTERESSE DIAGNÓSTICO
CLÍNICO
αααα - 1, 4 – glucan – 4 – glucanohidrolase – EC 3.2.1.1
AMIDOAMIDOAMIDOAMIDO -----------------------------> maltosemaltosemaltosemaltose
AMS
AMILASE
Secretada pelas glândulas salivares e pâncreas
Hidrolases → desdobram moléculas de polissacarídios
Amilases catalisam a hidrólise da 
amilopectina, da amilose e do glicogênio
Em sangue e urina de indivíduos normais são
principalmente de origem:
Pancreática:isoenzima P-amilase
Salivar:isoenzima S-amilase
São metaloenzimas: requerem cálcio para 
sua atividade catalítica
Tempo meia-vida biológica: 4 – 5 h
# RN → ams sérica nula
começa ser detectada nos 
primeiros 2 meses de vida e alcança 
os níveis de adulto a partir de 1 ano.
glandular excretora ⇒ 	 no plasma é DESVIODESVIODESVIODESVIO
Importância clínica
investigação da função pancrepancrepancrepancreááááticaticaticatica
•Diagnóstico de doenças pancreáticas
•Pancreatite aguda
•20% dos casos de pancreatite aguda podem 
cursar com níveis normais de amilase
•Pancreatite crônica – pouco elevada a AMS
PANCREATITE AGUDA:
	 atividade enzimática 3 a 6 h após 
início sintomas máximo 20 a 30 h
Pico de concentração: 12 a 30 h 
Retorno aos níveis basais: 2 – 4 dias
Pancreatite aguda → 3 x valor N
Pancreatite severa → até 40 x valor N
Urina: eleva 6 a 12 h depois que no soro, permanece alterado 
por períodos mais longos que os níveis séricos
A magnitude da elevação 
dos níveis séricos não 
se relaciona com a 
gravidade da lesão 
pancreática
#álcool
20% dos casos de 
pancreatite aguda podem 
cursar com níveis normais 
de amilase
Pancreatite crônica – pouco 
elevada a AMS
•lesão das glândulas salivares, parotidite,
perfurações úlcera duodenal no pâncreas;
•obstrução intestinal por cálculo biliar,
•colelitíase, peritonite, traumatismo abdominal
•medicamentos 
HIPERAMILASEMIAHIPERAMILASEMIAHIPERAMILASEMIAHIPERAMILASEMIA
LIPASES
Secretada pelo pâncreas para o duodeno para
hidrolisar os Tg em ácidos graxos
Triacilglicerol acil-hidrolase – EC 3.1.1.3
São enzimas que hidrolisam preferencialmente
ésteres de glicerol de AG de cadeia longa
�Lipases pancreáticas são enzimas diferentes das lipases de lipoproteínas
Importância clínica:
Diagnóstico de doenças do pâncreas
soro:
Início da elevação: 2- 8 h
Pico de concentração:12-20 h
Retorno aos níveis basais: até 10 dias
•É mais específica que a amilase para o 
diagnóstico de pancreatite
•Sensibilidade e especificidade de 80 a 90%
•Filtrada e absorvida pelo rim (ausente na urina de 
pacientes normais)
•Não aparece atividade na urina durante a 
doença pancreática
FOSFATASE ALCALINA (FAL)
����
Hidrolisa os ésteres de ácido fosfórico com 
liberação de P inorgânico em pH 10 
Presente em todos os tecidos – membranas celulares
�alta concentração nos ossos, fígado
mucosa intestinal e células tubulares renais
FOSFATASES
associada ao processo de calcificação do osso
FAL presentes no soros constitui-se de: 
� adultos N ⇒ origem no fígado
pouco – óssea
dependentes da idade
crianças FAL ���� (intensa atividade osteoblástica) 
RN = adulto ( ↑ segunda semana)
# pH de trabalho é alcalino
(por si só é inativa no sg)
# A avaliação clínica do resultado da FAL total
depende da interpretação de qual isoenzima está elevada
pode ser necessário associar com eletroforese Principais isoenzimas de interesse clínico:
FAL -1 – fígado FAL- 3- intestino
FAL – 2 – óssea placentária - gestantes
�HEPATOPATIAS 
colestases extra e intra-hepática, 
hepatite viral, dano hepático tóxico
�OSTEOPATIAS
doenças ósseas → ↑ atividade osteoblástica, 
doença de Paget , neoplasias ósseas.
↑↑↑↑ FALFALFALFAL
Durante o terceiro trimestre de gravidez 
Até 25% de elevação em indivíduos com elevado Índice de massa corporal

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