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Enzimas O que são: → São proteínas globulares. → São proteínas que apresentam atividade catalítica (precisam estar no nível terciário ou quaternário) → As enzimas aceleram a reação. → A enzima não sofre transformação na reação Funcionamento da reação: 1. Substrato → É a molécula que entra na reação. 2. Enzima → Catalisa a reação. 3. Produto → Depois de catalisada, é o que sai da reação. 4. Sítio ativo → É o lugar onde ocorre o encaixe do substrato na enzima. MODELO CHAVE FECHADURA: NOTA: → Metabolismo - é um conjunto de reações químicas que ocorrem na célula Nomenclatura das enzimas: → Nomenclatura recomendada • Terminação com ASE Ex: Glicosidase, urease, amilase • Quando se tem dois nomes, o ASE vai estar no última nome. O nome inicial é o substrato e o outro nome é a reação catalisada pela enzima. (Reação +ASE) → Nomenclatura Sistemática CLASSES TIPO DE REAÇÃO CATALIZADA Oxidorredutases Transferencia de elétrons (ions hidretos ou átomos de H) Transferases Reações de transferencias de grupos Hidrolases Reações de hidrólise (transferencia de grupos funcionais para a água) Liases Adição de grupos às duplas ligações ou formação de duplas ligações por meio de remoção de grupos Isomerases Transferência de grupos dentro da mesma molécula Ligases Formação de ligações do tipo: C—C, C—S, C—O e C—N por meio de reações de condensação acopladas à quebra do ATP Eficiencia da enzima → Capacidade de transformar 100 a 1000 de substrato por segundo → São altamente específicas aos substratos e às reações químicas Teoria do ajuste induzido → Explica a especialidade → O substrato induz uma mudança na enzima que interage Teoria do encaixe perfeito → A enzima cria uma fenda e o substrato entra nela Cofatores e coenzimas → Algumas enzimas precisam se associar a um cofator não proteico, chamado de grupo prostético → Essas podem ser minerais (ferro, zinco) ou moléculas orgânicas (vitaminas) → A coenzima e o cofator ajuda no trabalho da enzima e na atividade catalítica. → Apoenzimas - parte proteica da enzima, que é formada por aminoácidos → Holoenzimas - formada pela parte proteica +grupo prostético Regulação → Podem ser ativadas ou inibidas de acordo com a necessidade da célula → São modificadas por fosforilação Localização na célula → Muitas estão dentro de organelas específicas Ex: Membrana e Citoplasma → Enzimologia Clínica - mostra como utilizar algumas enzimas no apoio ao diagnóstico Ex: Enzimas - ALT ou TGP AST ou TGO TGP → produzida pelo fígado TGO → produzida pelo fígado e músculo NOTA: Se ocorre um dano hepático, as enzimas vão para o sangue e começam a perder sua atividade catalítica → Para a enzima fazer apoio ao diagnóstico, elas tem que ser produzidas em pequena escala Mecanismo de ação → Sua ação ocorre em condições ideias de pH, temperatura e em ambiente aquoso → Velocidade de reação: • O catalisador aumenta a velocidade de reação, sem alterar o equilíbrio da reação → Energia de ativação • As moléculas possuem energias livres próprias e diferentes entre si Cinética enzimática → Estuda a velocidade da reação e como ela se modifica em resposta às alterações do meio → Concentração do substrato • Aumenta a velocidade da reação até atingir a velocidade máxima • E + S → ES → E + P • O patamar é alcançado quando praticante todas as enzimas estão no estado ES Fatores que afetam a atividade enzimática 1. Concentração de Substrato → Quanto MAIOR a concentração, MAIOR a atividade catalítica 2. Temperatura → Quanto MAIOR a temperatura, MAIOR a atividade catalítica → A temperatura aumenta a velocidade até atingir um pico de velocidade → Neste momento a energia de ativação necessária foi atingida porque existem muitas moléculas liberando energia → Se a temperatura subir demais, causa a desnaturação e inativação da enzima, e a velocidade decai 3. pH → A alteração de H+ altera a velocidade por causar ionização do sítio ativo → A reação pode requerer grupos químicos específicos no sítio ionizado ou não ionizado ou não ionizado → Cada enzima possui um pH ótimo, que dependerá do seu local de atuação Ex: pepsina - pH= 2 → Desnaturação proteica ocorre em extremos de pH As enzimas podem ter atividade o tempo todo no organismo? → Não podem ter atividade o tempo todo → Todos os eventos tema que ser coordenados e cada uma tem seu tempo de agir → A célula recebe a informação da molécula mensageira, e assim controla as reações das enzimas Inibição enzimática → O inibidor é uma substancia que diminui a velocidade de uma reação → Quando velocidade diminui, não adianta aumentar a quantidade de substrato → Existem 2 mecanismos inibidores: • Inibição reversível - possui atividade não permanente • Inibição irreversível - possui atividade permanente A inibição, pode ser competitiva ou inibição não competitiva: • Competitiva - A molécula inibidora tem uma semelhança estrutural com o substrato • Não competitiva - O inibidor e o substrato se ligam em diferentes sítios na enzima → O inibidor se liga na enzima ou no complexo SE, impedindo que a reação ocorra Regulação enzimática → A regulação da velocidade das reações permite ao organismo regular suas diferentes funções → Pode dar atividade, sendo positiva+ ou pode tirar a atividade, sendo negativa- → Sítio alostérico permite a ligação da molécula reguladora → Enzimas alostéricas são reguladas por ejetores, que se ligam em sítios diferentes do sítio ativo do substrato → O ejetor pode ser negativo ou positivo → O ejetor modifica sua afinidade ou modifica a capacidade catalítica da enzima → Molécula inibidora negativa - a molécula reguladora muda a forma do sítio ativo e o substrato não consegue se ligar → Molécula reguladora positiva - quando o ativador e o substrato conseguem estar conectados Regulação por feedback → Se o sítio alostérico está ativo, o substrato não consegue se ligar e a molécula fica inativa → Quem dita se a enzima vai ter ação é o produto final → A regulação por feedback ocorre quando o produto final se liga ao sítio alostérico e a molécula fica inativa → Quando o produto final se desliga, o substrato consegue se ligar e a molécula fica ativa novamente Ex: Quando um hormônio está muito elevado, ocorre a regulação por Feedback, onde o produto final se liga ao sítio alostérico e deixa a molécula inativa, e quando o hormônio diminui, o produto se desliga e o substrato consegue se ligar ao sítio ativo e volta a produzir o hormônio Modificação covalente → É a entrada e saída de grupos fosfatos na molécula →A enzima transferase pode ser quinase ou cinase e fosfatase ou fosforilase: • Quinase ou cinase - coloca o fósforo • Fosfatase ou fosforilase - tira o fósforo → Controla ações antagônicas → O glucagon é liberal no jejum e ativa as quinases que ativam o fósforo → Quando o animal sai do jejum e volta a comer, libera insulina que ativa a fosfatase e desliga o fósforo → Os hormônios que controlam se o fósforo é ativada ou não → O fósforo se liga através da ligação covalente → A função do fósforo é mexer na organização espacial da enzima
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