Enzimologia parte 2

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02/10/2017
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Inibição Reversível Inibição Irreversível
Inibição 
Reversível 
Competitiva
Inibição 
Reversível 
não 
Competitiva
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Inibição Reversível
COMPETITIVA
� Uma molécula apresenta estrutura semelhante ao
substrato da enzima que se liga para realizar a catálise.
A enzima poderá aceitar esta molécula no seu local de
ligação, mas não pode levar ao processo catalítico, pois
ela está ocupando o sítio ativo do substrato correto.
Portanto o inibidor compete pelo mesmo local do
substrato.
Inibição Reversível
COMPETITIVA
KI é a constante de dissociação do complexo EI
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Inibição Reversível
NÃO COMPETITIVA
� Ocorre quando um molécula ou íon pode se ligar em um
segundo local na superfície enzimática (não no sítio ativo).
Isto pode distorcer a enzima tornando o processo catalítico
ineficiente.
� O inibidor não competitivo pode ser uma molécula que não
se assemelha com o substrato, mas apresenta uma grande
afinidade com a enzima. É o mecanismo inverso do
inibidor competitivo, porque inibe a ligação do complexo
ES e não da enzima livre.
Inibição Reversível
NÃO COMPETITIVA
K’I é a constante de dissociação do complexo ESI
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Inibição Irreversível
� Algumas substâncias se ligam covalentemente às enzimas
deixando-as inativas. Na maioria dos casos a substância
reage com o grupo funcional no sítio ativo bloqueando o
local do substrato, deixando a enzima cataliticamente
inativa.
� Inibidores irreversíveis podem ser extremamente seletivos
pois são semelhantes ao substrato.
Inibição Irreversível
� Inibidores irreversíveis são importantes ferramentas no estudo do
mecanismo de uma reação enzimática.
� Inibidores Suicidas: classe de inibidores irreversíveis pouco
reativos, mas que no centro ativo da enzima são modificados e
reagem irreversivelmente com a enzima inativando-a. São
substâncias utilizadas na indústria farmacêutica como remédios
ou drogas de poucos efeitos colaterais.
Inibição da quimotripsina com o diisopropilfluorofosfato (DIFP), leva à conclusão que
a Ser195 é um resíduo chave na catálise
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Ação da enzima no substrato é dependente de:
* pH;
* Temperatura;
* Presença de substrato em concentração adequada;
* Concentração de produto;
* Meio (sólido ou líquido). 
* Cofatores;
Efeito do pH na Atividade Enzimática
Os grupos laterais dos aminoácidos podem se encontrar com carga 
positiva, negativa ou neutra, dependendo do pH
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Efeito da Temperatura na Atividade 
Enzimática
10 20 30 40 50 60 70
Temperatura (°C)
Vo
A atividade aumenta com a
temperatura até o ponto onde a
enzima não se desnatura.
As enzimas não trabalham bem
em temperaturas muito baixas.
Por isso materiais orgânicos
(alimentos, por exemplo)
podem ser mantidos, sem
alterações, sob congelação.
Efeito da Concentração da Enzima na 
Atividade Enzimática
Concentração de Enzima (mM)
Vo
(mmol/s) [S] em 
excesso
Se o substrato não estiver em excesso, a velocidade da 
reação atinge um valor máximo e permanece constante.
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Enzimas 
Reguladoras
Possui atividade catalítica 
aumentada ou diminuída em 
resposta a certos sinais.
Ajustes na velocidade da via 
metabólica permite que as 
células se adaptem a 
condições em variação.
Tipos mais comuns:
� Enzimas alostéricas
(ligações reversíveis a 
compostos)
� Modificações 
covalentes
� Ativadas por remoção 
de segmentos 
peptídicos 
(irreversível)
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Enzimas Alostéricas
� Mais de um sítio regulatório, 
cada um específico para um 
regulador (modulador 
positivo);
� São reguladas por ligações não 
covalentes;
� Homotrópicas: o ativador é o 
próprio substrato;
� Heterotrópicas: outro 
ativador;
� Regulam vias metabólicas e 
normalmente são o primeiro 
passo da via, assim “economiza” 
a execução das outras reações.
A Aspartato Transcarbamilase
R
R (2 cadeias)
R
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Inibição por Feedback
ou
Retroalimentação
� São inibidas pelo produto do 
último passo;
� Inibição alostérica heterotrópica;
� Exemplo: Conversão de 
L-Treonina em L-Isoleucina;
� E1 é a enzima desidratase da 
L-treonina, que é inibida de 
forma alostérica por L-isoleucina.
Cinética Sigmoidal das Enzimas Alostéricas
O substrato é um
modulador positivo
Com um modulador
positivo e um
negativo
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Regulação por modificações covalentes
� 500 tipos diferentes de Modificações pós-traducionais
covalentes já foram descritos;
� Mudanças substanciais afetam de forma significativa a
função da enzima;
� Fosforilação é a mudança mais comum:
� Podem haver vários sítios fosforiláveis
Regulação por modificações covalentes
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Regulação alostérica por AMP 
(secundária)
Regulação Covalente da 
Glicogênio Fosforilase
Ser-P
Ser-P
AMP
AMP
glicose
Piridoxal-P
Piridoxal-P
glicose
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Regulação enzimática por clivagem 
proteolítica 
� Proteases (proteinases, peptidases ou enzimas
proteolíticas) são enzimas que quebram ligações
peptídicas entre os aminoácidos das proteínas;
� Zimogênios são precursores das proteases. Só
funcionam depois da ativação por proteínas.
Regulação enzimática por clivagem 
proteolítica 
� A quimiotripsina é uma 
enzima digestiva (protease); 
� Seu precursor (zimogênio), 
o quimotripsinogênio, é 
sintetizado no pâncreas, e é 
uma enzima inativa. 
Quando sofre clivagem com 
a tripsina, ele é quebrado 
em duas partes, que ainda 
ficam ligados por uma 
ligação de dissulfeto. 
Quando o 
quimotripsinogênio 
quebrado perde dois 
peptídeos pequenos, numa 
etapa chamada de 'trans-
proteólise, obtém-se a 
quimotripsina.