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ENZIMAS São proteínas globulares especializadas Simples e conjugadas Catalisadores biológicos Aceleram reações químicas baixa energia de ativação Não altera a energia livre que está sendo produzida Grande eficiência catalítica Alto grau de especificidade por seus substratos (catalizadores orgânicos não são específicos) Funcionam soluções aquosas Em pH e temperaturas fisiológicas Não são consumidas na reação Papel fundamental na saúde e na doença = homeostase A atividade catalítica depende da integralidade de suas conformações nativas Estados anormais = não condizem com a homeostasia Erros inatos do metabolismo (EIM): - defeitos do DNA que sintetiza enzimas diferentes - algumas enzimas incapazes ou capacidade parcial - sintomatologia variada - teste do pezinho Redução da entropia CLASSIFICAÇÃO DAS ENZIMAS: OXIRREDUTASES: transferência de elétrons ( oxidação – redução) São as hidrogenases e as oxidases Lactato desidrogenase: Ácido pirúvico ácido lático ( redução) (oxidação) NADH Álcool desidrogenase: Etanol acetaldeído (oxidação) TRANSFERASES: transferência de grupos funcionais (C, N ou P) São as cinases e as transaminases Piruvato carboxilase Serina hidroximetil transferase: Serina + THF glicina + THF (-CH2) (-CH2) Hexoquinase: ATP + glucopiranose glicose-6-fosfato + ADP ( grupo prostético) HIDROLASES: catalisam reações de hidrólise de ligações covalentes Peptidades e ureases Urease: Ureia CO2 + 2NH3 (uréase + H20) Lactase: Lactose + H20 glicose + galactose LIASES: quebram ligações covalentes e removem moléculas ( H20, NH2 OU CO2) C-C C-S C-N Desidratases e descarboxilases Piruvato descarboxilase: Piruvato acetaldeído + CO2 (-COO-) ISOMERASES: formam isômeros (interconversão) – deslocam diferentes grupamentos Triose fosfato isomerase LIGASES: formação de novas moléculas a partir de 2 já existentes ( c/ gasto de ATP) C-C C-S REAÇÃO DE CONDENSAÇÃO (perda de H20) C-O C-N Acoplados à hidrólise de ATP ou cofatores similares Sintetases Piruvato carboxilase Piruvato oxialoacetato (ATP) VIA METABÓLICA: Enzima – substrato: uma enzima sem atividade/ não funcional não dá continuidade na via metabólica. - excesso de produto da enzima anterior - falta do produto final -inibição: excesso de substrato ou ausência de produto PROPRIEDADES: Atuam em baixas concentrações Condições suaves de temperatura e pH Possuem todas as características das proteínas Podem ter sua atividade regulada São catalisadores biológicos Aceleram a velocidade de: a Transformam de 100 a 1000 moléculas de substrato em produto por minuto. Turnover number = capacidade de renovação Não alteram o estado de equilíbrio Especificidade funcional ( devido ao sítio de ligação) = diferentes enzimas atuam sobre o mesmo substrato Enzima 1 substrato Substrato várias enzimas LIGAÇÃO CHAVE-FECHADURA: Encaixe perfeito do substrato na enzima Nenhuma estrutura é rígida o suficiente (todas acabam se moldando) – ligeiramente adaptado SUBTRATOS COMPLEXO LIG.NO SÍTIO LIBERAÇÃO DO ES ATIVO PRODUTO COFATORES: substâncias não proteicas Podem ser inorgânicas ou orgânicas Participam das reações enzimáticas São regenerados para reações futuras ORGÂNICOS: todos derivados de vitaminas hidrossolúveis (DEKA) São ex: NADH + H+, FADH2 E NADPH + H+ Derivam de vitaminas do complexo B Coenzimas INORGÂNICOS: magnésio(fosforilação), zinco e manganês Substâncias não proteicas como íons metálicos VITAMINAS DO COMPLEXO B: liberadoras de energia (NAD+) Hematopoiéticas Transportadoras de grupos químicos FATORES QUE ALTERAM A ATIVIDADE DA ENZIMA: pH, temperatura (fatores de natureza proteica) concentração do substrato e da enzima (formação do complexo ES) presença de inibidores (baixa afinidade) VELOCIDADE= número de moléculas convertidas em produto - alta com a concentração de substrato (1ª ordem) -platô = velocidade não se altera mais (ordem zero, saturação do substrato, enzima já em atividade máxima) TEMPERATURA= ótima – se ultrapassar a enzima desnatura (perde a atividade e desestrutura suas ligações) As enzimas afetam a velocidade, mas não o equilíbrio químico das reações. A ligação com o substrato ajusta a conformação enzimática, tornando-a ideal para a catálise. NOMENCLATURA: ‘ase’ – enzima recomendada DNA-polimerase, urease Que dá informação específica sistemática De sua função metabólica CINÉTICA DA REAÇÃO ENZIMÁTICA A velocidade da reação é diretamente proporcional a quantidade de concentração do reagente. ENZIMA SUBSTRATO LOCAL DE DIGESTÃO PRODUTO FINAL Protease Proteínas Gástrico Aminoácidos Lipase Lipídios Intestinal (grosso) Ác.graxos +glicerol Amilase Amidos Salivar/intestinal Monossacarídeos PRESENÇA E CONCENTRAÇÃO DE COFATOR Constante de MIKAELIS (KM) – afinidade da enzima (são inversamente proporcionais) Indica a alta ou abaixa capacidade da enzima de se ligar ao substrato E + S -> ES Poder catalítico da enzima: capacidade da enzima de transformar o substrato ligado ao complexo ES em produto. ES -> E + P KM = [subs] na qual a velocidade da reação é Vmax\2 Baixo KM = baixa [s] necessária para que a reação = alta afinidade pelo substrato Atinja Vmáx\2
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