Bioquimica aula 5 cinetica enzimatica

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ENZIMAS – COMPONENTES DA REAÇÃO
Substrato se liga ao 
SÍTIO ATIVO
da enzima
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ENZIMAS ATIVIDADE ENZIMÁTICA
Fatores que alteram a velocidade de reações enzimáticas:
- pH;
	- temperatura;
	- concentração das enzimas;
	- concentração dos substratos;
	- presença de inibidores.
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Fatores que interferem na atividade enzimática
ENZIMAS: INFLUÊNCIA DO PH
O efeito do pH sobre a enzima deve-se às variações no estado de ionização dos componentes do sistema à medida que o pH varia. 
Enzimas  grupos ionizáveis, existem em ≠ estados de ionização.
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ENZIMAS INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA
 temperatura dois efeitos ocorrem:
 a taxa de reação aumenta, como se observa na maioria das reações químicas;
 a estabilidade da proteína decresce devido a desativação térmica. Em altas tpt a enzima sofre desnaturação.
 Enzima  temperatura ótima para que atinja sua atividade máxima, é a temperatura máxima na qual a enzima possui uma atividade cte. por um período de tempo.
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ENZIMAS – INFLUÊNCIA DA [E]
 Velocidade da reação é diretamente proporcional à concentração da enzima
 Desvios da linearidade ocorrem:
 Presença de inibidores na solução de enzima;
 Presença de substâncias tóxicas;
 Presença de um ativador que dissocia a enzima;
Gráf1
		0
		1
		2
		3
		4
Concentração de enzima
Velocidade inicial
Velocidade da reação enzimática em função da concentração de enzima
Plan1
		0		0
		1		1
		2		2
		3		3
		4		4
Plan1
		
Concentração de enzima
Velocidade inicial
Velocidade da reação enzimática em função da concentração de enzima
Plan2
		
Plan3
		
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ENZIMAS – INFLUÊNCIA DA [S]
 [S] varia durante o curso da reação à medida que S é convertido em P.
 Medir Vo = velocidade inicial da reação.
[E] = cte.
[S] pequenas  Voaumenta linearmente.
[S] maiores  Vo cresce por incrementos cada vez menores.
Vmax  altas [S]  aumento em Vo são insignificantes.
Vmax é atingida  quando toda enzima estiver na forma ES e a [E] livre é insignificante, então, enzima está saturada com o S. A Velocidade não aumenta com o aumento da [S].
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ENZIMAS – INFLUÊNCIA DA [S]
Na curva Vo X [S] identificam-se 2 regiões:
Região 1: Uma região em que a velocidade aumenta linearmente com o aumento da concentração do substato, indicando que durante a reação havia moléculas de enzimas livres;
Região 2: Uma região em que a velocidade permanece constante, igual à Vmáx, apesar do aumento de concentração do substrato, indicando que todas as moléculas de enzima estão ligadas ao substrato.
Região 1
Região 2
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ENZIMAS – CINÉTICA ENZIMÁTICA
 Victor Henri (1903): E + S  ES
1913 
Leonor Michaelis -Enzimologista
Maud Menten - Pediatra
E + S
K1
K-1
ES
Kp
E + P
Etapa rápida
Etapa lenta
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ENZIMAS CINÉTICA ENZIMÁTICA
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 Quando Vo = 1/2Vmáx, então Km=[S]
O Km é uma medida da afinidade da enzima pelo substrato
Quanto maior o Km, menor é a afinidade da enzima pelo substrato, pois uma maior concentração de substrato é requerida para que se alcance a metade da velocidade máxima.
Quanto menor o Km maior é a afinidade da enzima pelo substrato.
Constante de Michaelis-Menten: Km
Glicoquinase: fígado
Hexoquinase: tecidos extra-hepáticos
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MEDIDA DA EFINCIÊNCIA ENZIMÁTICA: kcat
 Mede a eficiência da catálise.
 Equivale ao número máximo de moléculas de substrato que um sítio ativo converte em produtos por segundo.
Indica a rapidez que uma enzima pode operar, quando todos os centros ativos estão ocupados.
kcat = Vmáx/[Et]
Constante catalítica ou número de renovação (turnover)
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ENZIMAS MÉTODOS GRÁFICOS
Gráfico dos Recíprocos de Lineweaver-Burk
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ENZIMAS INIBIÇÃO ENZIMÁTICA
 Qualquer substância que reduz a velocidade de uma reação enzimática.
INIBIDORES
		REVERSÍVEIS			IRREVERSÍVEIS
COMPETITIVOS NÃO COMPETITIVOS
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ENZIMAS INIBIÇÃO COMPETITIVA
 Inibidor competitivo concorre com o Substrato pelo sitio ativo da Enzima livre.
 Inibidor  análogo não metabolizável, derivado de um S verdadeiro, S substituto da E ou um P da reação.
Km aparente 
da enzima
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ENZIMAS INIBIÇÃO COMPETITIVA
1- sem inibidor
2- com inibidor na concentração [I1] 
3- com inibidor na concentração [I2] > [I1]
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ENZIMAS INIBIÇÃO NÃO-COMPETITIVA
 Inibidor não-competitivo se liga reversivelmente, aleatória e independentemente em um sítio que lhe é próprio. 
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ENZIMAS INIBIÇÃO NÃO-COMPETITIVA
1- sem inibidor
2- com inibidor na concentração [I1] 
3- com inibidor na concentração [I2] > [I1]
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ENZIMAS – INIBIÇÃO IRREVERSÍVEL
 Inibidor se combina com um grupo funcional, na molécula da Enzima, que é essencial para sua atividade.
 Podem promover a destruição do grupo funcional
 Forma-se uma ligação COVALENTE entre o Inibidor e a Enzima.
 Vmax   parte da E é completamente removida do sistema e Km permanece a mesma.
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ENZIMAS ENZIMAS REGULATÓRIAS
 Não obedecem a cinética de Michaelis-Menten.
 Controlam a etapa limitante em uma cadeia de reações enzimáticas.
 Tem sua atividade catalítica aumentada ou diminuída em resposta a determinados sinais, moléculas sinalizadoras (pequenos metabólicos ou cofatores).
 Classes de enzimas reguladoras:
 Enzimas alostéricas;
 Enzimas reguladas pela modificação covalente reversível.
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ENZIMAS ENZIMAS REGULATÓRIAS
 Enzimas alostéricas
Funcionam através da ligação não-covalente e reversível de um metabólito regulador chamado modulador;
Moduladores podem ser inibidores ou ativadores;
São maiores e mais complexas, possuem duas ou mais cadeias polipeptídicas.
 Enzimas reguladas pela modificação covalente reversível
Grupos químicos são ligados covalentemente e removidos da enzima reguladora por enzimas ≠, podem ser: fosfato, adenosina monofosfato, grupos metil, etc.
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ENZIMAS ENZIMAS REGULATÓRIAS
1- Comportamento tipo Michaelis-Menten.
2- Comportamento Alostérico.