Cinetica Enzimatica

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IC-626 Bioquímica Básica I 
Prof.: Marcelo Lima 
Cinética 
Enzimática 
A velocidade da reação pode ser aumentada: 
 
1- Aumentando a concentração do reagente (equação de velocidade) 
 
2- Elevando a temperatura (um número maior de moléculas atinge a Ea) 
 
3- Diminuindo a energia de ativação (temperatura constante, aumenta a população de 
moléculas com energia necessária para reagir) 
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Cinética 
Enzimática 
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Cinética 
Enzimática 
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Cinética 
Enzimática 
Tempo 
C
o
n
c
e
n
tr
a
ç
ã
o
 
Relembrando... 
 
- Cinética química 
aA + bB xX C 
V = k [A]m[B]n[C]p 
Para Michaelis e Menten... 
 
● Supor equilíbrio: K-1>>K2 
 
● Velocidade da reação global = V2 
( mais lenta e limitante do processo) 
 
Equilíbrio: V1 = V-1 Keq = [ES] = k1 
[E][S] k-1 
E + S ES E + P 
k1 
k-1 
k2 
k-2 
V1 = k1[E][S] 
V-1= k-1[ES] 
V2 = k2[ES] 
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Cinética 
Enzimática 
- Equação Michaelis-Menten 
E + S ES E + P 
k1 
k-1 
k2 
k-2 
V-2 = K-2 [P][E] 
V1 = k1 [E][S] 
V1 = k1 ([ET]-[ES]) [S] 
[ET] = [E]+[ES] 
● Formação de ES .... 
● Desaparecimento de ES .... 
V-1 = k-1[ES] e V2 = k2 [ES] 
V-1+V2 = k-1 [ES] + k2 [ES] 
V-1+V2 = (k-1+k2) [ES] 
● Equilíbrio estacionário.... 
(ES ~ cte) 
V1 = V-1+V2 
[ET] [S] 
k-1+k2 + [S] 
k1 
[ES] = 
● Vo = V formação de P (Vo = k2[ES]) 
 
[ET] [S] 
k-1+k2 + [S] 
k1 
Vo = k2 
● Vmáx = [ET] na forma ES (Vmáx = k2 [ET]) 
 
Vmáx [S] 
Km + [S] 
Vo = 
Vmáx [S] 
Km + [S] 
● [S] na qual a Vmáx 
2 
 Vmáx 
2 
= 
Km = [S] 
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● Vo o tempo em que 10% de S → P 
(velocidades INICIAIS) 
 
 
● 
 
E + S ES 
50% 
([S] ?) 
50% 
Relação entre Km e Vmáx 
2 
Constante de Michaelis e Menten 
Glicose 
Frutose 
 Vmáx 
2 
Hexocinase 0,15mM 
1,5mM 
Km 
OBS: V é diretamente proporcional à [E] 
 
● Etapa lenta V2 = k2 [ES] 
Km = concentração de .... 
Não é uma 
igualdade !!!! 
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• Km é uma constante 
 
 
• Km baixo representa alta interação e Km alto representa baixa interação 
 
 
• Útil para comparar Km da mesma enzima para diferentes substratos 
 
Hexoquinase: D-frutose – 1,5mM e D-Glicose – 0,15mM 
 
 
• Útil para comparar Km de diferentes enzimas para o mesmo substrato 
 
Hexoquinase: D-Glicose – 0,15mM e Glicoquinase – 20mM 
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Aumento da [E] 
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Vmáx [S] 
Km + [S] 
Vo = 
y = ax + b 
MÉTODOS GRÁFICOS 
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Cinética 
Enzimática 
● Perfeição catalítica (kcat) 
Vmáx = k2 [ET] 
 Kcat = Vmáx 
[ET] 
Kcat/Km = efi/int 
↓ kcat/Km 
↑ kcat/Km 
Valores das 
constantes 
Kcat – turnover number da enzima ; número máximo de moléculas de S que um sítio ativo 
converte em produto por segundo. 
Coeficiente de difusão = 108-109 M-1.s-1 
Perfeição catalítica – geração de P cada vez que colidem com S 
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Enzimática 
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Cinética 
Enzimática 
Mecanismo Cinético 
• Modelo de Michaelis-Menten de cinética enzimática é derivado de reações contendo 
um único substrato 
 
• A maioria das reações enzimáticas é composta por múltiplos substratos e produtos 
 
• Reações bi-substrato representam ≈ 60% do total (conhecido) 
 
• Reações: Sequenciais ou Ping-Pong 
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Cinética 
Enzimática 
 Sequencial 
Ordenada 
 Sequencial 
Randômica 
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Cinética 
Enzimática 
 Ping-Pong 
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Cinética 
Enzimática 
Controle genético 
 
→ isoenzimas (diferentes parâmetros cinéticos) 
→ splicing alternativo 
→ mudanças pós-traducionais 
→ constitutivo, repressão, indução e reciclagem 
 
Controle alostérico 
 
→ Inibição ou ativação alostérica 
 (OBS: ativação por precursor) 
 
A B C D F 
G 
H 
← → ← → ← → → 
↓ 
↑ ↓ 
 
(+) 
(−) 
Proteólise 
 
→ Reciclagem de monômeros 
→ Zimogênios