Enzimas 22008

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Enzimas
Enzimas são catalisadores biológicos
Aceleram reações químicas
Não são consumidos na reação
Atuam em concentrações muito pequenas
Não alteram o estado de equilíbrio
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Efeito do catalisador na energia de ativação
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Doenças decorrentes de alteração enzimática
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Lesch-Nyhan
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Doença de von Gierke
Def. G6-fosfatase
Incapacidade de realizar a gliconeogênese e de converter glicogênio em glicose
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Classificação das enzimas segundo a União Internacional de Bioquímica
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Identificação das enzimas
UIB - Número de Código Sistemático (E. C.)
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 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
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Cofator
APOENZIMA + COFATOR = HOLOENZIMA
Cofator = íon metálico ou molécula orgânica (coenzima)
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Hexocinase ou Hexoquinase
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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 
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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
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Fatores que afetam a velocidade das reações catalisadas por enzimas
Concentração do substrato
pH
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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
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Inibidor reversível - competitivo
Inibidor é semelhante ao substrato
Ambos competem pelo sítio ativo
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Inibidores competitivos como fármacos 
Quimioterápicos - leucemia
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Inibidores competitivos como fármacos
Tratamento de hipercolesterolemia
Sulfa - impede a síntese de folato
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Inibidor reversível - não competitivo
Inibidor não tem semelhança com o substrato
O aumento da conc. do substrato não diminui 
a inibição.
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Inibidor reversível - incompetitivo 
Tipo raro de inibição
O inibidor liga-se apenas ao complexo ES
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Inibidor irreversível
Mecanismo de ação da penicilina
Modificação covalente de uma cisteína do
 centro ativo de uma enzima
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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
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Controle a nível gênico
Controle sobre a quantidade de enzima
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Controle alostérico
Além do sítio ativo a enzima apresenta um sítio alostérico. 
As enzimas alostéricas são reguladas por efetores ou moduladores alostéricos.
 
 Treonina
	 desidrase
 E1 E2 E3 E4 E5
L-Treonina A B C D L-isoleucina
 
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Modificação covalente
A atividade é modulada por modificação covalente da enzima. 
Os grupos que podem ser modificados incluem: fosforil, adenilil, uridilil, 
adenosina disfosfato, ribosil e grupos metil. Esses grupos são adicionados 
e removidos de enzimas regulatórias por outras enzimas.
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Regulação da atividade enzimática
Insulina– desfosforila enzimas
Glucagon – fosforila enzimas
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Ativação do zimogênio
Zimogênio é o precursor inativo de uma enzima. Pode ser ativado por clivagem 
de ligações covalentes. Ex. enzimas proteolíticas
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NÚMERO DE RENOVAÇÃO (TURNOVER NUMBER)
Nº de mols de substrato convertido em produto por mol de enzima em unidade de tempo
UNIDADES ENZIMÁTICAS
Unidade Internacional - nº de mols de substrato transformado ou produto formado por mL de solução por minuto em pH e temperatura padronizados
 UI= M/mL/min ou UI= M mL-1 min-1
Katal - nº de mols de substrato transformado ou produto formado por L por segundo em pH e temperatura padronizados
 K=M/L/s ou K=ML-1 s-1
Arbitrária - estabelecida pelo pesquisador
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Mecanismos catalíticos
Os principais tipos de mecanismos catalíticos que as enzimas utilizam são:
efeito de proximidade e orientação, 
catálise eletrostática,
catálise ácido-básica e 
catálise covalente