Prova de DP de Bioquímica básica

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Estrutura dos Aminoácidos e Proteínas
 Introdução:
As proteínas, além de constituírem o componente celular mais abundante, são as moléculas mais diversificadas quanto a sua forma e função. Praticamente todos os processos vivos dependem dessa classe de moléculas.
Alguns exemplos:
- Colágeno e Elastina - formam os componentes do esqueleto celular e estrutura de sustentação.
- Enzimas - catalisadores biológicos
- Transporte de moléculas - ex: hemoglobina - transporta oxigênio
- Atuam no mecanismo contrátil dos músculos- actina e miosina
- Controlam a atividade dos genes (expressão gênica), entre outros.
          
Estrutura química dos aminoácidos:
As proteínas são sintetizadas a partir de 20 aminoácidos diferentes:
Os aminoácidos são compostos que apresentam, na sua molécula, um grupo amino (-NH2) e um grupo carboxila (-COOH); a única exceção é a prolina, que contém um grupo imino (-NH-) no lugar do grupo amino.
 
 
 
 
Classificação dos aminoácidos:
 
As propriedades das cadeias laterais dos aminoácidos.
 
As cadeias laterais dos aminoácidos são importantes para a conformação das proteínas e, portanto, para sua função.     
Aminoácidos apoIares (com grupo R hidrofóbico)
Aminoácidos polares (com grupo R hidrofóbicos):  São divididos em três categorias
                 - aminoácidos básicos – (grupo R carregado positivamente)
                 - aminoácidos ácidos - (grupo R carregado negativamente)
                 - aminoácidos polares sem carga.
 
 
Algumas observações sobre os aminoácidos:
 
   Grupo dos aminoácidos apolares - têm grupos R constituído por hidrocarbonetos, que não interagem com a água. Têm geralmente uma localização interna na molécula de proteína.
Ligação Dissulfeto. A cadeia lateral da cisteína (contêm o grupo sulfidrila (-SH), o qual é um componente importante do sítio ativo de muitas enzimas. Nas proteínas, os grupos-SH de duas cisteínas podem torna-se oxidados e formar um dímero (união de duas moléculas de cisteínas por uma ponte de dissulfeto (-S-S), formando a cistina).
Podemos notar que em todos os aminoácidos, exceto a glicina, o carbono α é assimétrico, ligado a quatro grupos diferentes:
- Um grupo carboxila
- Um grupo amino
- Um grupo R (radical)
- Hidrogênio
 O átomo do carbono α é um carbono quiral ou opticamente ativo. A glicina é exceção, pois seu carbono
 Os centros quirais geram enantiômeros - moléculas que não sobreponíveis às suas imagens espetaculares.
     Em geral os bioquímicos usam a convenção de Fischer para descrever as diferentes formas de moléculas quirais.
L - (levorrotatório) rotação da luz polarizada para a esquerda
D - (dextrorrotatório) rotação da luz polarizada para a direita
A molécula proteica é formada por mais de 50 aminoácidos ligados entre si através das ligações peptídicas.
      Os aminoácidos encontrados nas proteínas têm configuração esteroquímica L, são L- aminoácidos.
Em solução aquosa os aminoácidos estão ionizados, e podem agir como ácidos e bases
Os aminoácidos que têm um único grupo amino e um único grupo carboxila, são conhecidos como “zwitterions”, moléculas que carregam grupos de polaridades opostas. Um aminoácido zwitterions em pH fisiológico, tem o grupo amino protonado e o grupo carboxila desprotonado
 
 Ligação peptídica:
 
Os aminoácidos são ligados através de ligações peptídicas:
 
 
As Proteínas: são macromoléculas polipeptídicas, isto é, são moléculas muito grandes, formadas pela união do grupo carboxila de um aminoácido com o grupo amina do outro aminoácido, chamada de ligações peptídicas.
 Um dipeptídeo formado continua tendo um grupo amina numa das terminações e um grupo carboxila na outra.
 Nestas terminações podem ser adicionadas novos aminoácidos originado:
- tripeptídeo, tetrapeptídeo, até chagar em oligopeptídio.
polipeptídios. - mais de 10 Aminoácidos na molécula denominamos
 
 - Níveis de Estruturas das Proteínas:
- Estrutura primária: é a sequência de aminoácidos ao longo da cadeia polipeptídica. Cada proteína é diferente das outras por sua estrutura primária.
Exemplo:        Arg - Leu - Ala – Arg - Asp - Ala - Gly -...
- Estrutura secundária: As moléculas de proteínas são formadas de longas cadeias de aminoácidos que podem se enrolar sobre si mesma em forma de α-hélice ou folha β-pregueada. 
Estrutura terciária: A cadeia polipeptídica pode apresentar dobras sobre si mesma adquirindo uma conformação espacial própria.                                                                                                        
Estrutura quaternária: é um grau de organização mais alto, determinado pela combinação de duas ou mais cadeias polipeptídicas Exemplo: A Hemoglobina que é um tetrâmero, formado por duas cadeias α-hélice  e duas cadeias β-pregueada.
  A forma espacial de cada proteína (estado nativo) é a principal responsável por suas propriedades biológicas (enzimáticas ou estruturais). Quando ocorre a sua desorganização espacial, a proteína perde suas propriedades biológicas, dizendo-se que ocorreu desnaturação.  
Digestão e absorção e transporte de proteínas:
            Conceito Geral:
             Existem mais de 300 aminoácidos diferentes, dos quais apenas 20 aminoácidos são ditos padrão, pois são comumente encontrados em proteínas.
        A primeira etapa da digestão das proteínas ocorre no estômago, as proteínas nativas são desnaturadas pela mudança de pH no estômago e, posteriormente, hidrolisadas por enzimas específicas denominadas genericamente peptidases ou proteases (pois quebram as ligações peptídicas que unem os aminoácidos entre si).
               Essas enzimas são encontradas no sulco gástrico, entérico e pancreático.
         As peptidases dependendo do local da proteína em que agem, podem ser classificadas e Endopeptidases – são aquelas que hidrolisam as ligações peptídicas internas quebrando as proteínas em fragmentos peptídicos cada vez menores
No suco gástrico há: a pepsina e no sulco pancreático, tripsina e quimotripsina.
Pepsina – Uma endopeptidase, estável em meio ácido, é secretada pelas células do estômago.
Exopeptidases: - São enzimas que só agem nas extremidades da molécula proteica, isto é, nas primeiras ligações peptídicas, retirando o último aminoácido da extremidade. Dependendo do extremidade que atuam, podem ser sub-classificados em:
       Carboxipeptidase: - secretada pelo pâncreas, efetua a hidrólise somente na extremidade carboxilada, liberando o aminoácido e refazendo na proteína o grupo carboxílco, onde a enzima age novamente.
      Aminopeptidase: secretada pelas células da mucosa intestinal, efetua a hidrólise na extremidade amínica, liberando os aminoácidos e refazendo na proteína o grupo amínico, onde a enzima age novamente.
        As Endo e exopeptidase agem simultaneamente e uma vez totalmente hidrolisada a proteína até aminoácidos, estes são absorvidos e transportados para o fígado. Do fígado, parte deles são lançados novamente na corrente circulatória e outra parte usada para produção de novas proteínas. Tais proteínas podem ser lançadas na circulação e distribuídas para todos os tecidos do organismo.
  Absorção dos aminoácidos
 Os aminoácidos livres e dipeptídeos são captados pelas células epiteliais do intestino. Ali, os dipeptídeos são hidrolisados no citosol, produzindo aminoácidos, antes de serem liberados para o sistema porta. Desse modo, apenas os aminoácidos livres são encontrados na veia porta após a refeição.
São chamados de aminoácidos nutricionalmente essenciais aqueles que o nosso organismo não consegue “sintetizar”, ou não o faz na velocidade e em quantidade suficientes, sendo obrigatório sua presença na dieta. Os aminoácidos não essenciais são aqueles que de alguma maneira são sintetizados no nosso organismo.
Estado nativo da proteína - A forma espacial de cada proteína é a principal responsável por suas propriedades biológicas (enzimáticas ou estruturais).
Desnaturação da proteína.Quando ocorre a sua desorganização espacial, a proteínaperde suas propriedades biológicas.   
 O dobramento das cadeias e, portanto, a conformação das moléculas, depende:
- Atrações eletrônicas entre cadeias laterais de aminoácidos
- Formação de pontes de hidrogênio ou pontes de dissulfeto entre eles;
-    ligações hidrofóbicas entre cadeias laterais de aminoácidos que não se misturam com a água.
Síntese Proteica:
 Visão geral do processo de síntese proteica
A síntese proteica ocorre em duas etapas, a transcrição (síntese do RNA mensageiro) que ocorre no núcleo das células em eucariotos, migração do mRNA para o citoplasma e a tradução (síntese das proteínas propriamente dito) que ocorre no citoplasma da célula.
Síntese do mRNA:
A transcrição ocorre no núcleo das células. Nesta etapa a uma das fitas do DNA, chamada de molde é usada para à síntese do RNA mensageiro (mRNA) pela enzima RNA-polimerase.
A enzima RNA-polimerase se liga à região promotora dão DNA, abre as fitas, sintetiza a fita de mRNA e volta a fechar a dupla fita de DNA, formando novamente as pontes de hidrogênio entre as bases das duas cadeias.
 No processo de transcrição há a síntese de mRNA, mas também de outros tipos de RNA, RNA ribossômico (rRNA) e RNA transportador (tRNA).
A cada 3 bases do mRNA é chamado de códon.
A migração do RNA para o citoplasma, ocorre quando o mRNA passa do núcleo para o citoplasma onde haverá a tradução.
Síntese de proteínas (Tradução):
Tradução: tem 3 etapas: iniciação, alongamento e término. 
No citoplasma há os ribossomos que são divididos em subunidades maiores e menores.
 Durante a fase de iniciação, o mRNA se liga na subunidade menor do ribossomo, e o tRNA iniciador que transporta a metionina junta ao complexo. A subunidade maior do ribossomo se junta ao complexo.
OBS: O tRNA transporta um aminoácido correspondente ao códon do mRNA, portanto cada trinca corresponde a um aminoácido.
Durante a fase de alongamento o tRNA transporta um novo aminoácido ao ribossomo correspondente ao próximo códon. Há a formação de uma ligação peptídica entre os aminoácidos liberando assim o tRNA correspondente ao aminoácido que foi ligado.
Nesta fase, o processo se repete até chegue ao códon de terminação. Neste momento não há nenhum tRNA que é complementar ao códon de terminação, provocando a finalização do processo, com liberação da proteína recém sintetizada e separação da subunidades do ribossomo, ficando livre para a síntese de novas proteínas.
Localização Celular:
Síntese de proteínas - ocorre no citoplasma das células.
Degradação e Excreção de Aminoácidos
 
 
Introdução:
 
Os aminoácidos contêm nitrogênio além dos átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Este nitrogênio não pode ser armazenado e os aminoácidos em excesso às necessidades de biossíntese das células são imediatamente degradados.
A primeira fase do catabolismo (degradação) dos aminoácidos envolve a remoção dos grupos alfa-aminos por transaminação e desaminação oxidativa, formando amônia e ceto-ácidos correspondentes. Uma porção da amônia livre é excretada na urina, mas a maior parte é usada na síntese de uréia.
Os esqueletos de carbonos dos ceto-ácidos são convertidos em produtos intermediários de rotas produtoras de energia.
            A seguir estudaremos os processos citados acima.
                                                  Transaminação:
            É o processo pelo qual um aminoácido (aa) transfere seu grupo amino para um cetoácido (ka). Desta forma, o aminoácido converte-se em um cetoácido e o cetoácido converte-se um aminoácido, formando assim outro aminoácido com outra cadeia lateral (R2).
As enzimas que catalisam estas reações são chamadas de transaminases ou aminotransferases. Cada aminoácido depende de uma enzima específica (transaminase) que catalisa a sua conversão em cetoácido. Duas transaminases mais largamente distribuídas no tecido é a TGP (transaminases –glutamico-pirúvica) e a TGO (transaminase- glutâmico-oxalética).
            Portanto, a transaminação é uma das maneiras pelo quais os aminoácidos não essenciais são produzidos, desde que exista o cetoácido de cadeia lateral correspondente.
            Os grupos amino na sua maioria dos aminoácidos são, consequentemente, direcionados para a formação de glutamato e de aspartato.
            No processo de transaminação, o piridoxal fosfato (PAL), ao se ligar com o grupo amina do aminoácido, com a função de transportará a amina para o cetoácido, torna-se momentaneamente em piridoxamina (PAM), e após realizar o transporte o piridoxamina (PAM) retorna a sua condição original, ou seja, piridoxal fosfato (PAL).
As aminotransferases são enzimas intracelulares, havendo, baixo níveis dessas enzimas no plasma que representam a liberação dessas enzimas durante a renovação celular normal.
Quando há um aumento dos níveis plasmático dessa enzimas indica lesão em células ricas nessas enzimas.
Exemplos:
- Trauma físico e processos patológico que podem provocar lise celular, resultando na liberação das enzimas aminotransferases para o sangue.
  Doenças Hepáticas – Os níveis sanguíneos de TGO e TGP estão elevados em quase todas as doenças hepáticas, mas estão especialmente altos em doenças que causam necrose celular como a hepatite viral grave, lesão tóxica e colapso circulatório prolongado
A TGO (AST) é mais específica para as doenças hepáticas, pois, o fígado contém maiores quantidades dessa enzima.
Doenças não hepática – As aminotransferases podem estar elevadas em doenças não hepáticas, como infarto do miocárdio e doenças musculares. Essas doenças, no entanto, são geralmente clinicamente distintas das doenças hepáticas.
 
Desaminação Oxidativa: 
Para que o aminoácido seja degradado é necessário que ocorra a eliminação da sua fração amínica. A este processo chamamos de desaminação oxidativa.
            A desaminação é o processo pelo qual o aminoácido libera o grupo amina (NH3+) na forma de amônia (NH4+) e se transforma em um cetoácido. Estas reações são catalisadas pelas enzimas desidrogenases, ou desaminases que possuem como coenzima o NADP.
 
            O glutamato será desaminado, ou seja, o grupo amina (originário dos aminoácidos) foi liberado na forma de amônia. Esta reação foi catalisada pela enzima Glutamato desidrogenase.
Alguns aminoácidos são desaminados por reações especiais, tais como: glicina, histidina, lisina, prolina, serina e treonina que não participam de reações de trasaminação e seu grupo amina é removido reações particulares de cada um deles
Destinos da cadeia carbônica dos aminoácidos:
Após a retirada da parte nitrogenada (como amônia no processo de desaminação oxidativa), a cadeia carbônica remanescente do aminoácido será encaminhada para o metabolismo energético, integrando-se com o metabolismo de carboidrato e lipídios. Aqueles que produzem glicose são chamados glicogênios e os que produzem Acetil-CoA serão chamados de cetogênicos.
São considerados Glicogênicos – Alanina Arginina, Aspartato, Cisteína, Glutamato, Glicina, Histidina, Metionina, Prolina, Serina, Treonina e Valina.
      São considerados Cetogênicos – Leucina
            São considerados Glicogênicos e Cetogênicos – Isoleucina, Lisina, Fenilalamina, tirosina e Triptofano.
Ciclo da Uréia:
 
A ureia é o principal composto nitrogenado encontrado na urina, é altamente solúvel em água. Os dois átomos presentes na fórmula da uréia são provenientes da amônia (NH3+) e aspartato.
         A síntese da uréia é feita no fígado, através do processo chamado de ciclo da uréia. A síntese se inicia na matriz mitocondrial, até a formação do carbamoil-fosfato e depois é transportado para o citossol originando a citrulina, até a formação da uréia, como verá a seguir na figura abaixo:
 
As enzimas envolvidas são: carbamoil-fosfato sintetase, ornitina transcabamoilase, arginossucinato sintetase, arginossucinato liase, arginase.
         A conversão da maior parte da amônia em uréia é fundamental para manter baixa a concentração desse íon nos tecidos, pois a amônia é tóxica para os tecidos, principalmentepara o cérebro.
O balanço Nitrogenado
A quantidade de aminoácido ingerido diariamente através de proteínas por um indivíduo adulto e normal, é mais ou menos constante. Não há reserva de aminoácido, se o indivíduo consumir mais proteína há um aumento da excreção.
Balanço nitrogenado é a diferença entre o nitrogênio (N) ingerido e o excretado que deve ser igual a zeronos indivíduos adultos e normais.
Balanço nitrogenado positivo (mais N ingerido é maior que o N excretado).
–       acontece em criança em crescimento
-         durante a gravidez
-         convalescência de doenças
-         recuperação pós-cirurgica
Em todos os casos os nutricionistas recomendam dietas especiais, ricas em proteínas.
Balanço nitrogenado negativo (mais N ingerido é menor que o N excretado). Significa perda excessiva de proteínas, pode ocorrer:
-         Doenças degenerativas (tumores)
-         Processos hemorrágicos
-         queimaduras (graves)
-         Inanição prolongada
O nitrogênio da urina é principalmente representado pela uréia excretada.
Há outras formas de perda de nitrogênio no suor, sêmem, catarro, saliva, descamação de pele, corte de cabelo, unhas, etc...
 Enzimas
 
Definição:
 
Enzimas -são catalisadores biológicos de alta especificidade. Catalisar uma reação química é alterar a sua velocidade. A presença de enzimas nas reações celulares aumenta a velocidade da reação por serem altamente específicas.
Propriedades gerais das enzimas:
1-    Velocidade das reações mais rápida - as reações catalisadas por enzimas são de 106 a 1012 vezes mais rápidas que as correspondentes não catalisadas.
 
2-    Condições de reações mais brandas – as reações catalisadas por enzimas ocorrem em temperaturas inferiores a 100 °C e pH quase neutro.
3-    Maior especificidade da reação
4-    Capacidade de regulação – As atividades catalíticas de muitas enzimas podem ser regulada na sua concentração celular e sua atividade, permitindo assim ajuste em diferentes condições fisiológicas. Os mecanismos desses processos regulatórios incluem o controle alostérico, a modificação covalente de enzimas e a variação nas quantidades de enzimas sintetizadas.
 Classificação e nomenclatura das enzimas:
  As enzimas são comumente denominadas adicionando o sufixo ase ao nome do substrato da enzima ou a uma expressão que descreva a sua ação catalítica. Esta denominação apresenta exceções como é o caso das enzimas digestivas: tripsina, pepsina, etc...
  Especificidade de enzima- substrato.
   As forças não-covalentes por meio das quais os substratos e outras moléculas se ligam às enzimas são similares em caráter às forças que regem a conformação das próprias proteínas. Ambas envolvem interações de van der Waals, interações eletrostáticas, pontes de hidrogênio e interações hidrofóbicas. Em geral o sítio de ligação do substrato a enzimas consiste em um sulco na superfície da enzima, complementar ao formato do substrato (complementaridade geométrica). Além disso, os resíduos de aminoácidos que formam o sítio de ligação estão organizados de modo a formar interações de atração específicas com o substrato (complementaridade eletrônica).
A ligação do substrato na enzima se dá em uma pequena e bem definida região da enzima chamada de centro ativo (ou sítio ativo da enzima). O substrato deve ter a forma espacial adequada para se se alojar no centro ativo da enzima. Com isto esta ligação permite uma especificidade para a catálise. Há enzima que aceitam como substrato qualquer açúcar de 6 carbono, enquanto outras só reconhecem em desses substratos, a glicose. 
Os fatores que interferem na atividade enzimática:
 
1- pH
A maioria das enzimas apresenta um valor de pH para qual a atividade da enzima é máxima. A velocidade diminui à medida que o pH se afasta do valor ótimo, que é característico para cada enzima. Geralmente o pH é neutro.
O pH ótimo depende do número e tipo de grupos ionizáveis que uma enzima apresenta e da sequência em que estão organizados, ou seja,dependem de sua estrutura primária.
 
2- Temperatura
A temperatura também interfere na atividade da enzima. Se aumentarmos muito a temperatura a enzima pode perder sua forma nativa que permite desempenhar sua função levando a um processo de desarranjo estrutural (perda da estrutura terciária) chamado de Desnaturação. A desnaturação provoca drásticas alterações conformacionais na molécula, acarretando na perda da catálise.
Ex: acima de 50 a 55 °C a maioria das proteínas globulares são desnaturadas.
3- Concentração do Substrato.
INTERAÇÃO ENZIMA-SUBSTRATO
Geralmente há uma grande diferença de tamanho entre as moléculas de enzimas e as de seus substratos. As enzimas são macromoléculas protéicas - mesmo as mais simples são formadas de mais de uma centena de aminoácidos - e seus pesos moleculares variam de 10.000 a alguns milhões, enquanto o peso molecular dos substratos é muitas ordens de grandeza inferior.
Embora o total da molécula enzimática seja necessário para o papel catalítico, a ligação com o substrato dá-se apenas em uma região pequena e bem definida da enzima. Esta região à qual o substrato se liga é chamada centro ativo (ou sítio ativo) da enzima. O centro ativo é formado por resíduos de aminoácidos, trazidos à proximidade uns dos outros pelos dobramentos da cadeia polipeptídica que definem a estrutura terciária da proteína. O centro ativo, assim organizado, constitui uma cavidade com forma definida, que permite à enzima "reconhecer" seu substrato. De fato, uma molécula, para ser aceita como substrato, deve ter a forma espacial adequada para alojar-se no centro ativo e grupos químicos capazes de estabelecer ligações precisas com os radicais do centro ativo.
 Co-fatores:
Muitas enzimas necessitam de associação com co-fatores não protéicos (moléculas ou íons) para exercer seu papel catalítico.
Os cofatores comumente encontrados incluem íons metálicos (Cu2+, Fe3+ ou Zn2+ etc) oumoléculas orgânicas, não protéicas, de complexidade variada, que recebem o nome de coenzimas, tal com o NAD+.
As coenzimas são co-fatores que se associam temporariamente com uma dada molécula enzimática, de maneira que elas funcionam como co-substratos.
       Outros co-fatores são conhecidos como grupos prostéticos, que estão permanentemente ligados a sua proteína geralmente através de ligações covalentes. Ex: heme o citrocromo c é fortemente ligado a proteína por uma extensa rede de interações hidrofóbicas e pontes de hidrogênio junto a ligações covalentes entre o heme e regiões específicas das proteínas.
         O conjunto da enzima com o seu co-fator apropriado e cataliticamente ativo é o chamado deholoenzima. A proteína enzimaticamente inativa resultante da remoção do co-fator da holoenzima é chamada de apoenzima; portanto a apoenzima é a porção protéica da holoenzima.
 Apoenzima (inativa) + co-fator « holoenzima (ativa)
As enzimas aceleram a velocidade da reação por diminuir sua energia de ativação.
A velocidade das reações é explicada pela teoria das colisões. Esta teria estabelece que, para a molécula reagir, as moléculas presentes em uma solução devem colidir com orientação apropriada e que a colisão deve levá-las a adquirir uma quantidade mínima de energia que lhes permita atingir os estados reativos, chamados de estado de transição. Para levar todas as moléculas de um mol até o estado de transição necessita uma quantidade de energia, chamada de energia de ativação.
A energia de ativação é, portanto a barreira que separa os reagentes dos produtos. A velocidade de uma reação será diretamente proporcional ao número de moléculas com energia de ativação igual ou maior do que a energia do estado de transição.
Pode-se aumentar a velocidade de uma reação de 3 maneira:
1-        aumentando a concentração de moléculas em solução
2-        elevando a temperatura
3-        diminuição da energia de ativação – pode ser usados catalisadores. 
Os catalisadores são substâncias que aceleram a velocidade de uma reação, sem alterar a proporção entre reagente e produtos encontradano final da reação e sem serem efetivamente consumidos durante o processo.
         A presença de um catalisador pode alterar essa velocidade e pode alterar também a quantidade de energia que deve ser emprestada ao sistema para início das reações (energia de ativação).
Cinética da reação enzimática.
 O estudo da cinética das reações baseia-se na velocidade das reações, que é diretamente proporcional a concentração do reagente. Como a medida que se processa a reação a concentração do reagente diminui e portanto a velocidade também, passando a ser proporcional a nova concentração, estabeleceu-se a velocidade inicial (v0) proporcional a concentração inicial de A.
A reação enzimática processa-se em duas etapas:
1-      A enzima (E) e substrato (S) formam um complexo transitório (ES)
O produto é liberado (P) e a enzima volta na forma
 E + S   →  ES  →  P + E
   Os pressupostos acima foram estabelecidos por Michaellis e Menten, que com tratamento matemático desvendaram a cinética de um grupo de enzimas chamadas de enzimas michaelianas.
         As enzimas estão muito mais diluídas em solução do que o substrato e os números de moléculas de enzimas é muito inferior ao do substrato
         Com maiores concentrações de substrato, a velocidade de formação do Produto é cada vez maior, porque estará formando cada vez mais complexo ES.
         Se a quantidade de substrato for muito grande, a quantidade, a concentração de E será praticamente nula, encontrando-se toda a enzima disponível sob a forma de ES.
Maior concentração possível do complexo ES é na situação onde há formação de 100% e a reação será processada na maior velocidade possível. Esta concentração é dita saturante e, a partir dela novas concentrações de substrato não terá efeito sobre a velocidade da reação, que atingiu seu valor máximo – Velocidade máxima (Vmax). Assim a velocidade da reação é sempre proporcional à concentração de ES.
         A velocidade inicial é obtida medindo-se a quantidade de produto formado em tempos suficientemente curtos para que no máximo 5% do substrato tenha sido transformado em produto.
 
Constante de Michaelis (Km)
         Km é a concentração do substrato na qual a velocidade da reação corresponde a metade da velocidade máxima. Portanto uma enzima que tiver o menor valor de Km, ela atingirá a máxima eficiência catalítica em baixas concentrações do substrato.
         Ex: a hexoquinase pode aceitar a glicose ou a frutose como substrato. Mas o Km para a glicose é 0,15 mM e para a frutose é 1,5 mM. Isto significa que para a frutose ser substrato para a hexoquinase é necessária uma concentração de 10 vezes maior (1,5 mM) do que a glicose (0,15mM), portanto a hexoquinase tem uma maior afinidade pela glicose do que pela frutose 
Equação de Michaelis – Menten
     Vo =   Vmáx  [S]
              Km + [S]
Inibidores da atividade enzimática.
A atividade enzimática pode ser diminuída por um grande número de substância, genericamente chamadas de inibidores. A atividade da enzima depende da concentração do inibidor em um determinado instante, portanto como os inibidores são produzidos pelas próprias células, a variação da sua concentração é um recurso usado para controlar as velocidades das reações enzimáticas.
Inibidores Irreversíveis – são aqueles que reagem geralmente através de ligações covalentes com as moléculas das enzimas, destruindo-as parcialmente.
Um exemplo de inibidores irreversíveis é a penicilina seu inibidor liga-se especificamente a enzimas da via de síntese da parede bacteriana, inibindo-as, desprovidas de parede as células ficam sujeita a lise bacteriana.
Inibidores reversíveis – são aqueles em que a inibição está relacionada com um equilíbrio entre enzima- inibidor. Podem ser competitivo e não competitivo.
Inibição competitiva ( Ic )- ocorre quando o inibidor e o substrato tem estruturas semelhantes entre si e competem pelo centro ativo da enzima. Neste caso a velocidade máxima permanecerá inalterada e o valor de Km (afinidade da enzima pelo substrato) será aumentada. 
         O complexo EI não gera produto e, portanto, a atividade enzimática estará diminuída de acordo com a fração de enzima que estiver ligada ao inibidor, mas se a molécula estiver ligada ao substrato formará o complexo ES e haverá produto, ou seja, nesta situação encontramos frações de enzimas ligadas ao substratos e outras enzimas ligadas ao inibidor.
         A velocidade máxima da reação será a mesma da reação efetuada sem a presença do inibidor, porem irá necessitar de uma maior concentração do substrato do que as reações sem a presença do inibidor, isto mostra que aparentemente há uma alteração no Km. 
Inibição não competitiva (INC) - o inibidor combina-se reversivelmente com a molécula da enzima em um outro ponto da estrutura, que não seja o seu centro ativo. Estes inibidores não são semelhantes estruturalmente à molécula do substrato. Neste caso a velocidade será alterada e o valor de Km (afinidade da enzima pelo substrato) permanecerá inalterado.
O ponto de ligação do inibidor não competitivo é a cadeia lateral do aminoácido. Ex: o grupo OH da serina e o SH da cisteína.
         Com a ligação do inibidor na enzima, ela se comporta como se houve menor quantidade de enzima (neste caso enzima ativa) o que faz com que a velocidade da reação diminua em comparação a ausência do inibidor para qualquer concentração de substrato. O valor de Km parece coincidir com o valor do novo km proporcionado pela diminuição da velocidade. 
Inibição alostérica não obedecem à cinética de Mochaellis-Menten
         As enzimas alostéricas apresentam normalmente 2 centros ativos: um para o substrato a ser transformado e outro para um inibidor que regula sua atividade, daí o seu nome. Geralmente as enzimas alostéricas possuem estrutura quaternária, e não seguem a cinética de Michaelis-Menten, mostrando-se uma curva sigmóide.
         Nas enzimas alostéricas, a ligação do substrato a um centro ativo pode afetar as propriedades dos outros centros ativos na mesma molécula de enzima. A atividade destas enzimas pode ser regulada por inibidores, que se ligam a locais que não são os centros catalíticos.
         Ex: A ligação do oxigênio à hemoglobina é afetada por H+ e CO2.