Enzimas: Catalisadores Biológicos

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ENZIMAS 
Prof. Livia Barbosa
livia.barbosa@estacio.br
- Uma das condições fundamentais para a vida é que o organismo seja
capaz de catalisar as reações químicas eficiente e seletivamente.
❖ Sem a catálise, as reações químicas não ocorreriam em uma escala
de tempo útil e, portanto, não manteriam a vida.
- As enzimas são os catalisadores biológicos, responsáveis por viabilizar a
atividade das células, acelerando reações de quebra ou síntese de
compostos.
- Com exceção de um pequeno grupo de moléculas de RNA com
propriedades catalíticas (chamadas de RIBOZIMAS), todas as ENZIMAS
são PROTEÍNAS.
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Alto grau de 
especificidade
Não são 
consumidas 
nas reações
Não alteram o 
estado de 
equilíbrio
Atuam em 
pequenas 
concentrações
Respondem a 
alterações das 
condições do meio 
da reação
Reduzem a 
energia de 
ativação
Aumentam a 
velocidade das 
reações 
extraordinariamente
Estão envolvidas 
na regulação de 
vias metabólicas
-A atividade catalítica de uma
enzima depende da integridade
de sua conformação nativa de
proteína (estruturas primária,
secundária, terciária e
quaternária).
- A reação catalisada por uma
enzima ocorre dentro de um
bolsão confinado na estrutura da
enzima, chamado de sítio ativo.
- A molécula que é ligada no sítio ativo e sob a qual a enzima age é
o substrato.
- O sítio ativo envolve o substrato, sequestrando-o completamente
da solução, formando o complexo enzima-substrato (ES).
- Uma enzima contorna os
diversos problemas para que
uma reação ocorra
oferecendo um ambiente
específico dentro do qual a
reação pode ocorrer mais
rapidamente.
- Estado de transição é o ponto da reação que possui a
maior energia de ativação. Nesse ponto, a reação está no
ponto máximo da barreira energética que separa os reagente
dos produtos, fazendo com que a probabilidade de uma
ligação química se rompa ou se forme seja muito elevada.
- Quando se atinge o estado que corresponde ao máximo de
energia ao longo de uma reação, este é chamado ESTADO
DE TRANSIÇÃO.
- Neste ponto, as moléculas dos reagentes irão sempre
formar os produtos.
Seqüestro Ajuste induzido
Transformação 
completa
- A diferença entre os níveis de energia do estado basal
e o estado de transição é a ENERGIA DE ATIVAÇÃO.
Uma alta energia de ativação corresponde a uma 
reação mais lenta.
Como as enzimas aceleram as reações 
biológicas?
Como as enzimas reduzem a energia de 
ativação?
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A concentração do substrato afeta a velocidade das reações catalisadas 
por enzimas.
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O valor de Km de um substrato para uma enzima específica é característico e nos
fornece um parâmetro de especificidade deste substrato em relação à enzima.
Quanto menor o Km, maior a especificidade, e vice-versa: valores de Km muito baixos
indicam alta afinidade com o substrato (eficiência catalítica com baixa [S])
- Depende do pH e da temperatura
onde Km é a constante 
de Michaelis
Km- é a concentração do substrato para 
qual a velocidade da reação é a metade 
da velocidade máxima.
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A velocidade máxima é proporcional à concentração da enzima
FATORES QUE ALTERAM A ATIVIDADE DE UMA ENZIMA
Concentração 
de substrato
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pH Temperatura
Concentração 
de enzima
Inibidores
Os fatores que influenciam a atividade 
enzimática
Mantidas fixas as condições de:
-Temperatura
-Concentração de substrato
-Concentração de enzima
pH ótimo
pH
Velocidade 
máxima
a) Fosfatase Ácida pH ótimo  4,5
b) Fosfatase Alcalina pH ótimo  9,5
Temperatura ótima
Velocidade 
máxima
Mantidas fixas as condições de:
-pH ótimo
-concentração de substrato
-concentração de enzima
TEMPERATURA ÓTIMA = ATIVIDADE MÁXIMA 
REVERSÍVEIS IRREVERSÍVEIS
Inibidores
Agentes moleculares que interferem na catálise, diminuindo ou 
interrompendo as reações enzimáticas
Competitivo Não-competitivo
-O inibidor compete pelo sítio
ativo com o substrato.
- O aumento da [S] é necessário
para sobrepor o efeito do
inibidor.
- Aumento de Km (Km
aparente).
- Vmáx não é alterada.
-O inibidor se liga a um sítio
diferente do sítio ativo.
- Km não se altera.
- Vmáx é reduzida
-O inibidor:
a) se liga de forma covalente com um grupo
funcional da enzima que é essencial para a
atividade.
b) destrói um grupo funcional importante do sítio
ativo.
 Sabemos que as enzimas possuem papel fundamental nas 
reações químicas que ocorrem em nosso corpo. Marque a 
alternativa que indica corretamente a função dessas 
substâncias orgânicas nas reações do nosso organismo.
a) As enzimas atuam retardando a velocidade de uma reação.
b) As enzimas atuam aumentando a velocidade de uma reação.
c) As enzimas não atuam na velocidade de uma reação.
d) As enzimas atuam apenas degradando substâncias.
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 (MACK-SP) Para inibir a ação de uma enzima, pode-se 
fornecer à célula uma substância que ocupe o sítio ativo 
dessa enzima. Para isso, essa substância deve:
a) estar na mesma concentração da enzima.
b) ter a mesma estrutura espacial do substrato da enzima.
c) recobrir toda a molécula da enzima.
d) ter a mesma função biológica do substrato da enzima.
e) promover a desnaturação dessa enzima.
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 As enzimas são substâncias que participam de reações 
biológicas, aumentando a velocidade do processo. 
Assinale a alternativa em que está indicada a natureza 
dessa substância:
a) Lipídio.
b) Sal mineral.
c) Carboidrato.
d) Proteína.
e) Fibra.
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 As enzimas são moléculas polipeptídicas de grande 
tamanho que muitas vezes apresentam uma forma 
globosa. Elas são capazes de interagir com substratos 
e atuar como catalisadores biológicos. O nome dado à 
região da enzima capaz de interagir com o substrato 
é:
a) sítio ativo.
b) núcleo ativo.
c) neurotransmissor.
d) complexo enzimático.
e) cofator.
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 Próxima aula ...
Introdução ao metabolismo, 
anabolismo e catabolismo
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