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Jannison Ribeiro O QUE SÃO ENZIMAS? Catalisadores biológicos – em geral, proteínas. A catálise enzimática das reações é essencial para os sistemas vivos. COMO FUNCIONAM AS ENZIMAS? COMO FUNCIONAM AS ENZIMAS? Quais as características mais importantes das enzimas? ►Alto poder catalítico ►Alta especificidade ►Condições limitadas de funcionamento Funcionam em solução aquosa Atividade em temperatura e pH fisiológicos Quais os componentes básicos de uma enzima? Proteína Apoenzima ou Apoproteína Holoenzima Cofator Pode ser: - íon inorgânico (COFATOR) - molécula orgânica (COENZIMA) Se ligado covalentemente: GRUPO PROSTÉTICO Definições Cofatores São componentes químicos adicionais requeridos para ativar algumas enzimas, que podem ser um ou mais íons inorgânicos. Coenzimas Moléculas orgânicas complexas que possuem a mesma função de um cofator. Coenzima Abreviatura Reação catalisada Origem Nicotinamida adenina dinucleotídio NAD+ Oxi-redução Niacina ou Vitamina B3 Nicotinamida adenina dinucleotídio fosfato NADP+ Oxi-redução Niacina ou Vitamina B3 Flavina adenina dinucleotídio FAD Oxi-redução Riboflavina ou Vitamina B2 Definições Cofatores São componentes químicos adicionais requeridos para ativar algumas enzimas, que podem ser um ou mais íons inorgânicos. Antigamente Atualmente Definições Grupo Prostético Coenzima ou íon metálico que está covalentemente ligado à parte protéica da enzima. Holoenzima Enzima completa, cataliticamente ativa, unida à sua coenzima e/ou cofator. Apoenzima ou Apoproteína É a parte exclusivamente protéica da enzima. Definições • NEM TODA ENZIMA APRESENTA COFATOR OU GRUPO PROSTÉTICO! Como são denominadas as enzimas? Como são denominadas as enzimas? ► Nomenclatura: ► Adição do sufixo ”ASE” ao nome do substrato: ► * Hidrólise da uréia – UREASE ► * Hidrólise do amido – AMILASE ► - Nomes arbitrários: ► * Pepsina, do grego pepsis, “digestão” * Tripsina, em parte do grego tryein, “corroer” * Lisozima Como são classificadas as enzimas? (IUB) Nº CLASSE TIPO DE REAÇÃO CATALISADA 1 OXIDORREDUTASES Transferência de elétrons (oxidação e redução) 2 TRANSFERASES Transferência de grupos funcionais 3 HIDROLASES Clivagem hidrolítica (transferência de grupos funcionais para a água) 4 LIASES Adição de grupos em ligações duplas ou formação de ligações duplas pela remoção de grupos 5 ISOMERASES Transferência de grupos dentro da mesma molécula para formar isômeros 6 LIGASES Formação de ligações C-C, C-S, C-O e C-N, pelo acoplamento da clivagem do ATP com as reações de condensação Classificação quanto a localização da Enzima EXOENZIMAS Enzimas que atuam fora das células. • Atuam na boca – Amilase Salivar • Estômago – Pepsina • Intestino – Quimotripsina, Tripsina... • No sangue – Enzimas Séricas.... ENDOENZIMAS Enzimas que atuam no interior das células. • Enzimas presentes nos lisossomos; • No metabolismo Energético Celular; • Construção de Biomoléculas como DNA e Proteínas; ... EXOENZIMAS e ENDOENZIMAS NO DIAGNÓSTICO DE DOENÇAS! ENZIMAS HEPÁTICAS (Endoenzimas) • Alanina aminotranferase; transaminase glutâmica pirúvica (ALT, TGP) • Aspartato aminotransferase ; transaminase glutâmica oxalacética(AST, TGO) HEPATITES VIRAIS e MEDICAMENTOSAS ESTEATOSE HEPÁTICA CIRROSE CÂNCER DE FÍGADO EXOENZIMAS e ENDOENZIMAS NO DIAGNÓSTICO DE DOENÇAS! ENZIMAS PANCREÁTICAS E GASTROINTESTINAIS (Exoenzimas) • LIPASE E AMILASE PANCREÁTICA Pancreatite Como funciona uma enzima? E + S E S P + E Como funciona uma enzima? ► Reações químicas Energia livre (G) Estado inicial Estado de transição Estado final Energia de ativação (G*) Variação de energia livre padrão (G0) ► G0 em pH 7,0 (G0’ ) Esse pico de energia representa o estado de transição no qual um intermediário de alta energia é formado durante a conversão do reatante ao produto Como funciona uma enzima? ►Mecanismos de catálise enzimática Sem interferência no equilíbrio Redução da energia de ativação Intermediários Estado inicial Estado de transição Estado final Especificidade A especificidade de ligação da enzima ao substrato depende do arranjo, definido com precisão, dos átomos no centro ativo. Para adaptar-se ao centro, um substrato tem de ter uma forma complementar. Especificidade ►Hipótese da “Chave e Fechadura” - Emil Fischer, 1894 Especificidade ►Modelo de encaixe induzido - Koshland, 1958 Que fatores afetam a atividade enzimática? Veloc. ºC Ponto ótimo da reação Que fatores afetam a atividade enzimática? Que fatores afetam a atividade enzimática? Que fatores afetam a atividade enzimática? Que fatores afetam a atividade enzimática? Que fatores afetam a atividade enzimática? Que fatores afetam a atividade enzimática? Que fatores afetam a atividade enzimática? Velocidade Máxima 10 Cinética enzimática ►Definição ►Estudo das velocidades de uma reação e suas mudanças em resposta a alterações em valores experimentais ► Efeito da concentração do substrato E + S E S P + E Velocidade de uma reação é o número de moléculas de substrato convertidas em produtos por unidade de tempo Cinética enzimática Velocidade da reação enzimática mediante diferentes concentrações de substrato! Inibição Enzimática ►Inibição Irreversível ►Inibição Reversível Competitiva Não competitiva Inibição Enzimática ►Inibição Reversível Competitiva Não competitiva Inibição Enzimática ►Inibição Irreversível ► GRANDE ALVO DA PESQUISA BIOMÉDICA – TRATAMENTO DE DOENÇAS Inibição Enzimática QUESTÃO DE CONCURSO Jannison Ribeiro
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