05-Enzimas parte 2

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ENZIMAS
Parte 2
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
FACULDADE DE FARMÁCIA, ODONTOLOGIA E ENFERMAGEM
DISCIPLINA: INTRODUÇÃO A BIOQUÍMICA
PROFA: DANIELE DE OLIVEIRA B SOUSA
Fatores que afetam a velocidade das reações enzimáticas
pH ;
temperatura;
concentração das enzimas;
concentração dos substratos;
presença de inibidores.
Fatores que afetam a atividade enzimática
pH – variações no pH causarão alterações no estado de ionização dos componentes do sistema principalmente nas cadeias laterais dos aminoácidos no sítio ativo. 
Efeito do pH
Efeito do pH
Temperatura 
A taxa de reação aumenta, como se observa na maioria das reações químicas;
Depois de certo ponto a estabilidade da proteína decresce devido a desnaturação térmica.
Repouso (frio) – 30 °C
Exercício físico intenso – 42 °C 
Tecido muscular
Efeito da Temperatura
Concentração da enzima
A velocidade aumenta quando se adiciona mais enzima ao sistema
Concentração do substrato
Substâncias que interferem na ação de uma enzima e desaceleram a velocidade de uma reação.
Podem ser endógenos ou exógenos
Inibidores enzimáticos
Reguladores
Ex: medicamentos (sulfonamidas), pesticidas
Inibidores reversíveis – podem ligar-se à enzima e ser liberado em seguida, deixando-a em sua condição original.
Competitivo
Não-competitivo
Incompetitivo
Inibidores irreversíveis – reage com a enzima produzindo uma proteína que deixa de ser enzimaticamente ativa de tal modo que a enzima original não pode ser regenerada.
Inibidores enzimáticos
Inibidor competitivo
Inibidor competitivo
Inibidor competitivo
Inibidor competitivo
Inibidor competitivo
DNA polimerase viral Replicação do vírus HIV
Exemplo de efeito terapêutico
AZT (Zidovudine)
Inibidor competitivo
Envenenamento por metanol
Metanol Formaldeído
Álcool desidrogenase
Etanol Acetaldeído
Álcool desidrogenase
Gráfico de Lineweaver-Burk
Inibidor competitivo
O efeito da inibição competitiva é o aumento da Km. O aumento da [S] supera os efeitos do inibidor e a Vmax não é afetada.
Inibidor competitivo
V0 = Vmax x [S]
 Km + [S]
 Km = K aparente
V0 = Vmax x [S]
 Km + [S]
Inibidor não-competitivo
Não apresentam qualquer semelhança estrutural com o substrato da reação que inibem.
Inibidor não-competitivo
O efeito da inibição não competitiva é a diminuição da Vmax mas o Km não é afetado pois ainda produzirá metade da nova atividade máxima.
Inibidor não-competitivo
Metais pesados (Hg2+, Pb2+ e Ag+)
Inibidor Incompetitivo
O inibidor somente se liga ao complexo ES
Inibidor Incompetitivo
Inibidor Incompetitivo
Liga-se em um sítio distinto do sítio ativo do substrato e apenas ao complexo ES. 
V0 = Vmax x [S]
 Km + ’ [S]
Vmax ficará diminuída 
 
(Vmax /) 
 
Inibidor Incompetitivo
O efeito da inibição incompetitiva é a diminuição da Vmax e do Km pois a [S] necessária para atingir metade da Vmax diminui por um fator ’. 
Inibidor misto
Liga-se a um sítio distinto do sítio ativo do substrato mas, liga-se tanto à enzima livre (E) como ao complexo ES.
Inibidor irreversível
Inibidor irreversível
Ex 1 - Cianeto – Inibe enzimas da cadeia respiratória
Ex 2 - Pesticidas inibem o sítio da acetilcolinesterase (interação com resíduos de serina)
 
Enzimas reguladoras
	Grupos de enzimas trabalham juntas em vias seqüenciais para realizar um certo processo metabólico. Nessas seqüências o produto da reação de uma enzima é o substrato da próxima.
Enzimas reguladoras – são enzimas que causam aumento ou diminuição da atividade catalítica devido a alterações conformacionais dela própria provocadas por ligação de compostos ou grupos à cadeia polipeptídica.
Normalmente são enzimas que apresentam mais de uma subunidade.
Enzimas reguladoras
Qdo modulador = substrato – Homotrópica
Qdo modulador  substrato - Heterotrópica 
Principais classes:
Enzimas alostéricas (reguladas por modificação não-covalente);
Enzimas reguladas por modificação covalente reversível.
Enzimas reguladoras
Proteínas Alostéricas
	São proteínas que mudam de forma ou conformação quando se ligam a um modulador.
Enzimas Alostéricas
Enzimas alostéricas
Funcionam através da ligação não-covalente e reversível de um metabólito regulador chamado modulador
Possuem um ou mais sítios reguladores ou alostéricos para a ligação do modulador. Cada sítio regulador é específico para seu modulador.
Enzimas alostéricas
Enzimas alostéricas
Enzimas alostéricas
Algumas diferenças em relação às outras enzimas
Além do sítio ativo possuem um ou mais sítios reguladores ou alostéricos.
Possuem estrutura maior e mais complexa (mais de uma subunidade).
Apresentam comportamento cinético diferente.
Enzima alostérica aspartato transcarbamoilase
Enzimas alostéricas – Importantes nas vias metabólicas
Exemplo de inibição por retroalimentação
Conversão de L-treonina em L-isoleucina
Enzimas alostéricas
A designação Km não existe.
Comportamento cinético sigmóide – interações cooperativas entre subunidades protéicas.
Enzimas reguladas pela modificação covalente reversível
Grupos químicos são ligados covalentemente e removidos da enzima reguladora por enzimas diferentes.
Exemplos de grupos químicos - fosfato, adenosina monofosfato, grupos metil, etc.
Enzimas reguladas pela modificação covalente reversível
Zimogênio
Precursor inativo da enzima que é clivado para formar a enzima ativa
Enzimas reguladas pela proteólise de precursores de enzima