Classificação das enzimas
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Classificação das enzimas


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Aulas a cargo de Ana Correia-Branco e Rui Fontes
Departamento de Bioquímica
Ano lectivo 2012/2013
CLASSIFICAÇÃO E NOMENCLATURA DE ENZIMAS
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A Comissão de Enzimas da União Internacional de Bioquímica definiu critérios para a
classificação e denominação das enzimas.
1- A cada enzima foi atribuído um \u201cnúmero EC\u201d (de Enzyme Commission)
que contém 4 números separados por pontos (EC W.X.Y.Z).
Os números W, X e Y referem-se, respetivamente, à classe, subclasse e sub-sub-classe e o número Z é específico de
cada enzima.
2- No dia 7-10-2012 estavam classificadas 4938 enzimas que podem ser consultadas em 
http://www.expasy.ch/enzyme/
3- Em geral uma mesma enzima tem vários nomes e a nomenclatura não é isenta de 
ambiguidade; 
a atribuição de um número E às enzimas é uma tentativa de resolver essa ambiguidade.
Foram definidas 6 classes: 
Classe 1: oxi-redútases Classe 2: transférases Classe 3: hidrólases
Classe 4: líases Classe 5: isomérases Classe 6: lígases ou sintétases
4- A classificação é de tipo funcional: diferentes proteínas (com estrutura diferente) mas com a 
mesma atividade catalítica (como as isoenzimas) têm o mesmo nome e número E.
CLASSIFICAÇÃO DE ENZIMAS| INTRODUÇÃO
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Exemplos: 
fosfoglicomútase (Glicose-1-P \u2194 Glicose-6-P)
mútase do fosfoglicerato (3-fosfoglicerato \u2194 2-fosfoglicerato)
isomérase das hexoses-fosfato (Glicose-6-P \u2194 Frutose-6-P)
isomérase das trioses-fosfato (gliceraldeído-3-P \u2194 dihidroxiacetona-P)
epimérase da UDP-galactose (UDP-Galactose \u2194 UDP-Glicose)
Em geral, nas reações catalisadas pelas isomérases as Keq têm valores não muito
diferentes de 1 (\ufffd \u2206G° não muito diferente de 0) e são fisiologicamente reversíveis.
As isomérases (EC 5.x.y.z) catalisam a interconversão 
de dois isómeros: A\u2194B
Em rigor, as isomérases são as únicas enzimas em que se pode falar do substrato da enzima
no singular.
P
Glicose-6-fosfato
P
Glicose-1-fosfato
C6
C1
CLASSIFICAÇÃO DE ENZIMAS| ISOMÉRASES
FOSFOGLICOMÚTASE
Isómeros: dois compostos com a mesma fórmula
molecular mas com diferente fórmula estrutural.
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Em geral, quando à frente do nome de um composto se coloca o sufixo \u201case\u201d a enzima é uma 
hidrólase (maltase, amílase, fosfolípase, lípase, ATPase, glutamínase ...). 
Quase sempre catalisam reações fisiologicamente irreversíveis.
Exemplos de ligações que podem sofrer rotura hidrolítica:
1- éster (produtos = álcool + ácido) 
ou tioéster (produtos = tiol + ácido)
2- lactona (produtos = álcool + ácido; notar que neste caso, porque 
a lactona é \u201cum éster interno\u201d: A + H2O \u2192 B)
3- anidrido (produtos = ácido + ácido)
4- amida (produtos = ácido + amina ou amónio)
5- osídicas (produtos = semi-acetal + álcool ou semi-acetal 
+ semi-acetal ou semi-acetal + ácido ou o semi-acetal + amina)
CLASSIFICAÇÃO DE ENZIMAS| HIDRÓLASES
Nas reações catalisadas pelas hidrólases (EC 3.x.y.z) 
um dos reagentes é a água e o substrato rompe-se nas 
suas partes constituintes: 
AB + H2O \u2192\u2192\u2192\u2192 A + B 
Alguns exemplos de fosfátases:
Pirofosfátase inorgânica
(PPi + H2O \u2192 2 Pi)
ATPase 
(ATP + H2O \u2192 ADP + Pi)
Glicose-6-fosfátase
(glicose-6-P + H2O \u2192\u2192\u2192\u2192 glicose + Pi)
Glicose
P
+P
H2O
Glicose-6-fosfato Fosfato 
inorgânico
P
+P
H2O
Pirofosfato inorgânico 2 Fosfato 
inorgânico
P O P
CLASSIFICAÇÃO DE ENZIMAS| HIDRÓLASES
As fosfátases são hidrólases em que um dos produtos é o fosfato inorgânico (Pi).
As reações catalisadas pelas fosfátases chamam-se desfosforilações.
Uma transférase catalisa uma reação em que um resíduo T é transferido de XT para Y
(ou, tendo em conta a reação inversa, de YT para X).
São exemplos de transférases:
1- cínases (ATP + Aceitador \u2192 ADP + Aceitador-P)
2- fosforílases (Dador-T + Pi \u2192 Dador + T-P)
3- pirofosforílases (Aceitador-T + PPi \u2190 Aceitador + T-PP)
4- transférases de uridilato (dador-UMP + aceitador \u2192 dador + aceitador-UMP)
CLASSIFICAÇÃO DE ENZIMAS| TRANSFÉRASES 
Nas reações catalisadas pelas transférases (EC 2.x.y.z) um substrato dador cede um grupo 
químico ou um resíduo a um outro substrato (o substrato aceitador) que o aceita: 
XT + Y \u2192 X + YT
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Nas reações catalisadas por cínases o resíduo transferido é um fosfato e, em geral, o dador de 
fosfato é o ATP (ou o GTP) que cede o fosfato \u3b3 (o terceiro) a um aceitador.
Numa reação enzímica do tipo: ATP + Y \u2192 ADP + Y-P
a enzima denominar-se-ia cínase do Y sendo Y o substrato que aceita o fosfato \u3b3 do ATP.
CLASSIFICAÇÃO DE ENZIMAS| TRANSFÉRASES 
As cínases são fosfotransférases que catalisam reações do tipo: 
ATP + Y \u2192 ADP + Y-P. 
As reações catalisadas pelas cínases chamam-se fosforilações.
Glicose
P
Glicose-6-fosfato
ATP ADP
Cínase da glicose
P
Frutose-6-fosfato
ATP ADP
P P
Frutose-1-6-bisfosfato
Cínase da frutose-6-fosfato
Fosfoenolpiruvato
P
Piruvato
ADP ATP
Cínase do piruvato
A denominação das cínases não têm em
linha de conta o sentido em que a reação
ocorre nos seres vivos:
(1) a cínase do piruvato catalisa in vivo a
fosforilação do ADP pelo fosfoenolpiruvato.
(2) a cínase do adenilato (=AMP) catalisa a
fosforilação do AMP pelo ATP (mas também
a reação inversa; é fisiologicamente
reversível): ATP + AMP \u2194\u2194\u2194\u2194 2 ADP
CLASSIFICAÇÃO DE ENZIMAS| TRANSFÉRASES 
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Numa reação enzímica do tipo: ATP + Y \u2194 ADP + Y-P
a enzima denominar-se-ia cínase do Y e a regra mantém-se mesmo quando o aceitador é
outra enzima.
Exemplo: a cínase da desidrogénase do piruvato catalisa a fosforilação da desidrogénase do 
piruvato (PDH) pelo ATP
Em geral, 
quando existe uma cínase
que catalisa a fosforilação de um substrato A
existe também uma fosfátase (hidrólase) 
que catalisa a desfosforilação do substrato A fosforilado
\u2026 e ambas as reações são (quase sempre) fisiologicamente irreversíveis
Piruvato
Acetil-CoA
NAD+
NADH
CoA
CO2
CLASSIFICAÇÃO DE ENZIMAS| TRANSFÉRASES 
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A cínase da glicose e a fosfátase da 
glicose-6-fosfato têm papeis 
metabólicos opostos, mas as
Quando uma cínase e a fosfátase que se lhe opõe 
estão simultaneamente ativas a reação soma é a 
hidrólise de ATP
A reação inversa da fosforilação da glicose por ação da cínase da glicose seria a fosforilação do 
ADP (a ATP) pela glicose-6-P\u2026
A + ATP \u2192 ADP + A-P
A-P + H2O \u2192 A + Pi
Quando isto acontece falamos em \u201cciclos de substrato\u201d.
reações que catalisam não são a 
inversa uma da outra.
Glicose
Pi
ATP ADP
v = 10
J= 90
v = 100
H2O
Glicose-
6-P
Cínase da glicose
Fosfátase da glicose-6-P = Glicose-6-Pase
As ações das cínases e das fosfátases não 
são reações inversas.
CLASSIFICAÇÃO DE ENZIMAS| TRANSFÉRASES 
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PKA (ligada 
ao AMPc)
O recetor da insulinaé uma 
cínaseque, 
quando a insulina está 
ligada, 
catalisa a fosforilação de 
proteínas citoplasmáticas 
chamadas \u201csubstratos do 
recetor da insulina\u201d.
Algumas cínases (como a PKA; cínase de proteínas dependente do AMP cíclico) 
são relativamente inespecíficas catalisando a fosforilação de muitas enzimas e 
essa fosforilação pode ativar ou inibir essas enzimas.
ATP + síntase do 
glicogénio 
(ativa)
ADP + síntase do 
glicogénio fosforilada 
(inativa)
NOTA: Alguns recetores celulares, têm 
actividade catalítica, e são portanto 
enzimas.
Numa reação do tipo:
XT + Pi \u2192 X + T-P
a enzima denominar-se-ia 
fosforílase do XT (T é o resíduo 
transferido)
...e XT sofre uma fosforólise: XT 
rompe-se (lise) por ação do fosfato 
inorgânico (Pi).
Exemplo de fosforílase:
A fosforílase do glicogénio
catalisa 
a fosforólise do glicogénio
Glicose-glicose-glicose...+ Pi \u2192
glicose-glicose...+ Glicose-1-P
As fosforílases são transférases em que o substrato aceitador é o fosfato inorgânico (Pi): 
XT + Pi \u2192 X + T-P.
As reações catalisadas pelas fosforílases denominam-se fosforólises
CLASSIFICAÇÃO DE ENZIMAS| TRANSFÉRASES 
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Numa reação do tipo XT + PPi \u2192\u2192\u2192\u2192 X + T-P-P
a enzima denominar-se-ia pirofosforílase do XT
...e XT sofre pirofosforólise: rompe-se (lise) por ação do pirofosfato inorgânico (PPi).
Exemplo de pirofosforílase:
Pirofosforílase do UDP-Glicose
Para compreender porque se denomina
pirofosforílase do uridina-difosfato