Enzimas: Catalisadores Biológicos

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Nota: o texto a seguir busca facilitar o acompanhamento, a discussão e a compreensão dos assuntos estudados em sala de aula evitando, dessa forma, demoradas anotações em cadernos. Em momento algum dispensa a leitura das bibliografias consultadas e sugeridas. 
ENZIMAS
Todas as reações que ocorrem nas células vivas são mediadas por catalisadores específicos que ocorrem nos sistemas biológicos, chamados ENZIMAS. As enzimas são proteínas, mas nem todas as proteínas são enzimas. As enzimas possuem a capacidade de provocar aumento considerável na velocidade das reações; na maioria dos casos, as velocidades das reações catalisadas por enzimas são mais rápidas do que as reações não-catalisadas. Em muitos casos, as enzimas atuam na célula em que são produzidas, são as ENZIMAS INTRACELULARES ou ENDOENZIMAS. Em outros casos, atuam fora da célula em que foram produzidas, são as ENZIMAS EXTRACELULARES ou EXOENZIMAS. Elas são catalisadores específicos, ou seja, para cada substrato deve existir uma ou poucas enzimas.
VANTAGENS PARA OS ORGANISMOS VIVOS: permitem que as reações ocorram em velocidades razoáveis, mesmo nas condições brandas que existem nas células vivas: 
· pH aproximadamente neutro;
· temperatura da ordem de 35°C.
NOMENCLATURA DAS ENZIMAS
A nomenclatura das enzimas mais utilizada é feita pela adição do sufixo ase ao nome do substrato (chamada de Nome Recomendado), ou seja, a molécula na qual a enzima exerce sua ação catalítica. Neste caso, a enzima urease catalisa a hidrólise da ureia em amônia e CO2, a arginase catalisa a hidrólise da arginina em ornitina e ureia, e a fosfatase catalisa a hidrólise de ésteres de fosfato. 
	O novo sistema de classificação divide as enzimas em seis Classes principais, nas quais estão inclusas subclasses de acordo com o tipo de reação catalisada. De acordo com esta sistemática, cada enzima é designada por:
· um Nome Recomendado, geralmente pequeno e apropriado para o uso diário;
· um Nome Sistemático, o qual identifica a reação catalisada; 
· um Número de Classificação, usado quando uma identificação precisa é necessária. 
Como exemplo do novo sistema de classificação, considere a reação abaixo catalisada por uma enzima:
ATP + creatina ADP + fosfocreatina
O Nome Recomendado para esta enzima, que é o normalmente usado, é creatininaquinase. 
O Nome Sistemático, baseado na reação catalisada, é ATP: creatina fosfotransferase. 
O número de classificação é EC 2.7.3.2, onde:
· EC representa Enzyme Commission of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology – IUBMB; 
· o primeiro dígito, 2, a Classe (transferase);
· o segundo dígito, 7, a Subclasse (fosfotransferase);
· o terceiro dígito, 3, a Sub-subclasse em que a fosfotransferase apresenta um grupo nitrogenado como aceptor;
· o quarto dígito, 2, designa uma creatina quinase. 
O quadro abaixo relaciona os códigos utilizados para a aplicação do número de identificação das enzimas.
 
Classificação das Enzimas Segundo a Comissão de Enzimas
	1. Oxido-redutases (reações de oxidação-redução ou transferência de elétrons –
 Desidrogenases e Oxidases)
 1.1.atuando em CH-OH
 1.2.atuando em C=O
 1.3.atuando em C=O-
 1.4.atuando em CH-NH2
 1.5.atuando em CH-NH-
 1.6.atuando em NADH, NADPH
	2.Transferases (transferem grupos funcionais como amina, fosfato, acil, carboxil – Quinases e Transaminases)
 2.1.grupos com um carbono
 2.2.grupos aldeído ou cetona
 2.3.grupos acil
 2.4.grupos glicosil
 2.7.grupos fosfatos
 2.8.grupos contendo enxôfre 
	3.Hidrolases (reações de hidrólise de ligação covalente - Peptidases)
 3.1.ésteres
 3.2.ligações glicosídicas
 3.4.ligações peptídicas
 3.5.outras ligações C-N
 3.6.anidridos ácidos
	4.Liases (catalisam a quebra de ligações covalentes e a remoção de moléculas de água, amônia e gás carbônico – Dehidratases e Descarboxilases)
 4.1. =C=C=
 4.2. =C=O
 4.3. =C=N-
	5.Isomerases (reações de interconversão entre isômeros óticos ou geométricos - Epimerases)
 5.1.racemases
	6.Ligases (catalisam reações de formação de novas moléculas a partir da ligação entre duas pré-existentes, sempre às custas de energia - Sintetases)
 6.1. C-O
 6.2. C-S
 6.3. C-N
 6.4. C-C
CONSTITUIÇÃO DAS ENZIMAS
 APOENZIMA + COFATOR = ENZIMA ATIVA
 (proteína) (holoenzima)
O componente protéico do complexo é denominado APOENZIMA. O componente protéico mais o núcleo prostético é denominado ENZIMA ATIVA, SISTEMA COMPLETO ou HOLOENZIMA. A coenzima é não-proteica, termoestável e dialisável. As coenzimas contêm, freqüentemente, vitaminas B como parte de sua estrutura, entre elas, a nicotinamida, a tiamina, a riboflavina, o ácido pantotênico e o ácido lipoico. 
O MODELO CHAVE-FECHADURA
As ENZIMAS também exibem notável especificidade diante de seus REAGENTES (chamados de SUBSTRATOS). 
Foi a descoberta de Emil Fischer, em 1894, sobre a capacidade de as enzimas distinguirem entre as ligações glicosídicas e que o levou a formular a hipótese da chave e fechadura para a especificidade das enzimas. De acordo com esta hipótese, a especificidade de uma enzima (a chave) e de seu substrato (a fechadura) provêm de suas formas geometricamente complementares.
ENZIMA
SUBSTRATO
ENZIMA
COMPLEXO ENZIMA-SUBSTRATO
PRODUTOS
A enzima e o substrato combinam-se e formam um complexo enzima-substrato. 
A formação deste complexo freqüentemente induz uma mudança conformacional na enzima, que a leva a se ligar ao substrato de modo mais efetivo. A isto denomina-se ajustamento induzido. A união com o substrato também pode causar tensão de algumas ligações, tornando-as mais frágeis. O produto da reação normalmente tem uma forma diferente do substrato. Esta forma modificada ou, em alguns casos, a intervenção de outra molécula, causa a dissociação do complexo. A enzima, então, pode aceitar outra molécula do substrato e todo o processo se repete.
Enzima + substrato complexo de enzima + produto 
enzima-substrato
Quase todas as enzimas são proteínas. O substrato se liga à proteína e a reação ocorre no chamado sítio ativo. As forças não-covalentes que unem o substrato ao sítio ativo são as mesmas que explicam as próprias conformações das proteínas: forças de van der Waals, forças eletrostáticas, ligações hidrogênio e interações hidrofóbicas. Os aminoácidos localizados nos sítios ativos estão organizados de modo a interagir especificamente com o substrato.
COFATORES E COENZIMAS
Os cofatores são substâncias orgânicas ou inorgânicas necessárias ao funcionamento das enzimas. Podem ser:
1) Cofator orgânico: recebe o nome de coenzima. As coenzimas são substâncias orgânicas, não protéicas, necessárias ao funcionamento de certas enzimas. Exemplos de coenzimas: NAD+/NADH e Coenzima A. 
Muitas vitaminas solúveis em água são precursoras de coenzimas. A niacina (ácido nicotínico), por exemplo, é um precursor da NAD+. A riboflavina é um precursor da FAD. O ácido pantotênico é um precursor da coenzima A.
2) Cofator metálico: são íons metálicos.
Os mais importantes são:
metais de transição: Fe2+, Zn2+ e Cu2+.
metais alcalinos e alcalino-terrosos: Na+, K+, Mg2+ e Ca2+.
Em algumas enzimas, o cofator está ligado permanentemente à enzima, chamado, neste caso, de grupo prostético. Por exemplo, o átomo de zinco da anidrase carbônica humana. 
Coenzimas/cofatores metálicos e enzimas
Coenzimas 							Enzima
Coenzima
Pirofosfato de tiamina (TTP)				Piruvato-desidrogenase
Flavina adenina dinucleotídeo (FAD)		Monoaminooxidase
Nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD)	Lactato-desidrogenase
Piridoxal fosfato						Glicogênio-fosforilase
Coenzima A (CoA)					Acetil-CoA-carboxilase
Biotina							Piruvato-carboxilase
Tetraidrofolato						Timidilate-sintase
Cofatores metálicos			
Zn2+								Anidrase-carbônica
Zn2+								Carboxipeptidase
Mg2+								Hexocinase
COENZIMAS EM REAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO DE IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA
As coenzimas são substâncias não-proteicas que participam das reações enzimáticas, sendo regeneradas para usoem reações futuras. Entre as coenzimas, temos íons metálicos e um grande número de compostos orgânicos que fazem parte de reações de óxido-redução.
 H H
 
 CH3 – C O H CH3 – C O + 2 H+ + 2e¯
 
 H
Etanol (12 e¯ nos grupos Acetaldeído (10 e¯ nos grupos 
envolvidos na reação) envolvidos na reação)
Na oxidação do etanol há 12 elétrons na parte que está envolvida na reação. Na molécula do acetaldeído há 10 elétrons. Dois elétrons foram transferidos para um aceptor de elétrons. O aceptor de elétrons é um AGENTE OXIDANTE. Além dos elétrons, muitas reações de oxidação são acompanhadas pela transferência de PRÓTONS (H+). 
Outro exemplo de uma meia-reação de oxidação é a conversão do NADH em NAD+.
DINUCLEOTÍDEO DE NICOTINAMIDA ADENINA : NAD+ e NADH
Anel derivado da niacina
 redução
NADH NAD+
 oxidação
 Fonte: CAMPBELL, Mary. Bioquímica Fonte: CAMPBELL, Mary. Bioquímica
		ESTRUTURA DO NADH				ESTRUTURA DO NAD+
		A nicotinamida é um derivado do ácido nicotínico, vitamina do complexo B.
A meia-reação de oxidação do NADH a NAD+
oxidação
redução
Fonte: CAMPBELL, Mary. Bioquímica
Meia-reação de oxidação: NADH NAD+ + H+ + 2e¯
Meia-reação de redução: CH3CHO + 2 H+ + 2e¯ CH3CH2OH
Reação completa: NADH + CH3CHO + H+ NAD+ + CH3CH2OH
DINUCLEOTÍDEO DE FLAVINA ADENINA : FAD e FADH2
Outro aceptor importante de elétrons é o FAD (DINUCLEOTÍDEO DE FLAVINA ADENINA) que é a forma oxidada do FADH2. redução
FADH2 FAD
 oxidação
Radical derivado da RIBOFLAVINA
A forma oxidada do FAD
Fonte: CAMPBELL, Mary. Bioquímica
A meia-reação de redução do FAD a FADH2
Fonte: CAMPBELL, Mary. Bioquímica
A oxidação de nutrientes para fornecer energia a um organismo não pode ocorrer sem que haja a redução de algumas moléculas aceptoras de elétrons. O aceptor final de elétrons na oxidação aeróbia é o oxigênio. A redução de metabólitos tem um papel significativo nos processos anabólicos dos organismos vivos. Muitas biomoléculas importantes são sintetizadas por meio de várias reações, nas quais um metabólito é reduzido, ao passo que a forma reduzida de uma coenzima é oxidada. 
A estrutura da Coenzima A
 Fonte: CAMPBELL, Mary. Bioquímica, p. 404
O grupo reativo da Coenzima A é o grupo funcional sulfidrila, por isso a Coenzima A é freqüentemente representada como CoA-SH.
A acetil-CoA é um intermediário metabólico importante no metabolismo de carboidratos, ácidos graxos e de aminoácidos.
As coenzimas NAD+, NADP+, FAD e a coenzima-A possuem ADP em sua estrutura. No NADP+, existe um grupo fosfato adicional na posição 2’ da ribose do ADP. Na coenzima-A, o grupo fosfato adicional está na posição 3’.
O anabolismo e o catabolismo ocorrem em estágios. Porém, ao contrário do catabolismo, que libera energia, o anabolismo requer energia. O ATP produzido pelo catabolismo é hidrolisado para liberação de energia. 
As reações nas quais os metabólitos são reduzidos fazem parte do anabolismo; eles requerem agentes redutores, como o NADH, o NADPH e o FADH2, os quais são formas reduzidas das coenzimas. Na sua forma oxidada, essas coenzimas servem como agentes oxidantes intermediários necessários ao catabolismo. Na sua forma reduzida, elas fornecem o “poder redutor” necessário para o processo anabólico da biossíntese; nesse caso, as coenzimas atuam como agentes redutores. 
FORMA REDUZIDA FORMA OXIDADA
NADH H+ + NAD+
NADPH H+ + NADP+
FADH2 2 H+ + FAD
As vias metabólicas apontam duas características importantes do metabolismo:
O papel das transferências de elétrons;
A participação do ATP na liberação e utilização da energia. 
No catabolismo, reações de oxidação estão acopladas à produção endergônica de ATP por meio da fosforilação do ADP. O metabolismo aeróbico é o meio mais eficiente para usar a energia química provenientes dos nutrientes, se comparado com o metabolismo anaeróbico. No anabolismo, a hidrólise exergônica de “ligações de alta energia” do ATP libera a energia necessária para impulsionar as reações endergônicas redutoras de síntese dos compostos. 
O metabolismo ocorre em vários estágios, o que permite uma produção e uma utilização mais eficiente da energia. O processo de ativação que produz intermediários de “alta-energia” ocorre em muitas vias metabólicas. A formação de ligações tioésteres pela reação dos ácidos carboxílicos com a coenzima A é um exemplo de processo de ativação. 
O ACOPLAMENTO ENTRE A PRODUÇÃO E O USO DE ENERGIA
A formação de ATP está intimamente relacionada com a liberação de energia na oxidação de nutrientes. A hidrólise de ATP é uma reação que fornece energia. A fosforilação do ADP (difosfato de adenosina) para produzir ATP (trifosfato de adenosina) requer energia, a qual pode ser fornecida pela oxidação dos nutrientes. 
A energia livre liberada pelas reações de degradação de moléculas combustíveis em processos exergônicos, é conservada na forma de intermediários de “alta energia”. O intermediário central de “alta energia” é a TRIFOSFATO DE ADENOSINA (ATP) cuja hidrólise exergônica impulsiona processos endergônicos. 
O acoplamento das reações favorece a transferência de energia entre duas reações, sendo que, uma das reações libera energia (exergônica) e a outra reação absorve parte desta energia (endergônica). O produto da reação endergônica, por sua vez, torna-se substrato que libera energia (exergônica) para outra reação endergônica acoplada. 
O ATP é um nucleotídeo formado por uma unidade de adenina, uma ribose e três grupos fosfato seqüencialmente ligados por meio de uma ligação fosfoéster seguida de duas ligações fosfoanidrido. As formas ativas do ATP e ADP estão complexadas com o Mg2+ ou outros íons. 
EXERCÍCIOS coenzimas
1. O que se entende por metabolismo?
2. Diferencie catabolismo de anabolismo:
3. Defina oxidação e redução:
4. No metabolismo celular, comente a importância/função do(a): 
a. NAD+/NADH.
b. FAD/FADH2.
c. NADP+/NADPH.
d. ATP/ADP.
5. Defina reação exergônica e reação endergônica.
6. O que se entende por acoplamento de reações?
7. Dadas as reações, identifique a substância oxidada e a substância reduzida. Cite também o agente oxidante e o agente redutor:
8. Glicose-6-fosfato + NADP+ NADPH + H+ + 6-fosfoglicano-lactona
9. Succinato + FAD FADH2 + fumarato
FATORES QUE INFLUENCIAM A ATIVIDADE DAS ENZIMAS
1. Temperatura
A velocidade da reação (atividade enzimática) aumenta com o aumento da temperatura, sendo que, os valores de temperatura ótima situam-se entre 40 e 45oC. Acima dessa temperatura a enzima desnatura e a atividade enzimática declina acentuadamente. 
2. pH
As enzimas apresentam atividade enzimática ótima em intervalos estreitos de pH que variam de ácido a alcalino. Ex.: a pepsina, enzima proteolítica, atua no estômago em pH = 2;
A quimiotripsina, enzima que digere proteínas, atua no intestino delgado em pH = 8. 
3. Concentração da enzima
A velocidade inicial de uma reação catalisada por enzima é diretamente proporcional à concentração de enzima, desde que, haja substrato em excesso. 
4. Concentração do substrato
As reações bioquímicas devem ocorrer de acordo com as necessidades dos organismos vivos. A velocidade de uma reação bioquímica é expressa em termos de formação de produto ou pelo consumo do reagente por unidade de tempo. A velocidade depende da ordem da reação em relação ao substrato. Por exemplo: para uma reação unimolecular A P
Para reações de primeira ordem:velocidade = v = k[A]1
 
Para reações de ordem zero:velocidade = v = k[A]0INIBIDORES CATALÍTICOS
Um composto que pode alterar negativamente a atividade de uma enzima é chamado inibidor. Ex.: 
Fármacos, antibióticos, preservativos de alimentos e venenos. Os inibidores são importantes por duas razões principais: 
1. eles atuam como reguladores das vias metabólicas;
2. muitas terapias por fármacos são baseadas na inibição enzimática. O tratamento da AIDS inclui inibidores das proteases, enzimas necessárias para a produção de novos vírus. 
A inibição pode ser reversível ou irreversível. A inibição reversível consiste de interações não-covalentes entre inibidor e enzima. A função enzimática é recuperada ao cessar a interação com o inibidor. A inibição reversível pode ser:
a) competitiva
Os inibidores competitivos são substâncias que competem diretamente com o substrato normal pelo sítio ativo das enzimas. São moléculas estruturalmente semelhantes ao substrato. 
E + I EI + S Não há reação
A ação do inibidor pode ser revertida pelo aumento do substrato. O substrato e o inibidor competem pelo mesmo sítio da enzima. Neste caso, mais substrato é necessário para atingir a metade da Vmax. Não há alteração na Vmax quando a concentração do substrato é suficientemente elevada. 
Ex.: 
· No ciclo do ácido cítrico o succinato é convertido a fumarato pela ação da enzima succinato-desidrogenase. O malonato é análogo em sua estrutura ao succinato e liga-se ao sítio ativo da enzima mas não é convertido a produto. 
· A sulfanilamida é um inibidor competitivo da enzima bacteriana que incorpora o ácido p-aminobenzóico ao ácido fólico.
b) não-competitiva
O inibidor não-competitivo se liga tanto à enzima como ao complexo ES em um sítio diferente do sítio de ligação do substrato. A ligação do inibidor não bloqueia a ligação do substrato, mas provoca uma modificação da conformação da enzima que evita a formação de produto
E + I EI + S EIS Não há reação
E + S ES + I EIS Não há reação
A inibição não é revertida pelo aumento na concentração do substrato. O inibidor diminui a concentração da enzima ativa. 
O resultado é a modificação aparente da Vmax. 
Ex.: os metais pesados Hg2+ e Pb2+ , que ligam-se aos grupos sulfidrílicos e modulam a conformação da enzima. 
c) incompetitiva
O inibidor incompetitivo liga-se ao complexo ES da enzima originando um complexo inativo, ESI. O inibidor não se combina com a enzima livre.
E + S ES + I EIS Não há reação
A inibição não é revertida pelo aumento na concentração do substrato. 
O resultado é a modificação aparente da Vmax.
d) inibição irreversível 
O inibidor promove modificações químicas definitivas da molécula da enzima e ela perde a função catalisadora. A substância é classificada como um inativador. 
Ex.: alguns pesticidas inibem o sítio ativo da acetilcolina-esterase, o que impede a hidrólise da acetilcolina na sinapse, resultando no homem, paralisia dos músculos respiratórios e edema pulmonar. 
REGULAÇÃO DA ATIVIDADE ENZIMÁTICA
Além dos fatores que afetam a atividade enzimática vistos até agora, como por exemplo, a concentração do substrato e da enzima, pH, temperatura e presença de co-fatores, tem-se também, a integração das enzimas nas vias metabólicas e a interrelação dos produtos de uma via com a atividade de outras vias. A regulação das vias bioquímicas envolve mecanismos sofisticados e complexos, sendo que, o controle é atingido por:
1. Controle genético
A quantidade das enzimas disponíveis nas células depende da velocidade de sua síntese e da velocidade de sua degradação. A síntese de enzimas em resposta às mudanças das necessidades metabólicas é um processo conhecido como indução enzimática, que permite a resposta celular de maneira ordenada às alterações do meio.
2. Regulação por modificação covalente
A atividade de algumas enzimas que modulam o fluxo das vias metabólicas, é regulada por modificações covalentes reversíveis, em reações catalisadas por outras enzimas. Isso resulta na ativação ou inibição da atividade enzimática. Ex.: o processo regulador da enzima glicogênio fosforilase que catalisa o desdobramento do glicogênio. A enzima apresenta a forma fosforilada (ativa) e desfosforilada (inativa) em processo de interconversão cíclica entre as duas formas. O mecanismo geral de regulação por modificação covalente está intimamente associado à ação hormonal. 
3. Regulação alostérica
As enzimas reguladas por moduladores ligados a sítio(s) adicional(is) e que sofrem mudanças conformacionais não-covalentes são denominadas alostéricas. A afinidade da ligação enzima-substrato das enzimas alostéricas é modificada por ligantes denominados efetores ou moduladores alostéricos, unidos reversível e não-covalentemente a locais específicos da estrutura tridimensional protéica e denominados sítios alostéricos, que são diferentes e distantes dos sítios ativos específicos para os substratos. Os efetores são pequenas moléculas orgânicas, por exemplo, o ATP (trifosfato de adenosina), proteínas de baixo peso molecular, substratos ou produtos da reação. A maioria das enzimas sujeitas a esses efeitos são decisivas na regulação do metabolismo intermediário.
Os efetores podem ser:
· Efetor alostérico positivo - aumenta a afinidade da enzima pelo substrato e, assim, eleva a velocidade da reação.
· Efetor alostérico negativo - reduz a afinidade da enzima pelo substrato e, assim, diminui a velocidade da reação.
A maioria das enzimas alostéricas é oligomérica; ou seja, são compostas de várias subunidades polipeptídicas, cada uma com um sítio ativo. Em algumas enzimas, o sitio alostérico e o sítio ativo estão localizados na mesma subunidade (ex.: piruvato-carboxilase), em outras, estão localizados em subunidades diferentes (ex.: aspartato-carbamoiltransferase). Em conseqüência da natureza oligomérica das enzimas alostéricas, a ligação do substrato a uma subunidade pode afetar a ligação de outras moléculas de substrato aos outros sítios ativos. Cooperatividade é a influência que a união de um ligante a uma protômero tem sobre a união de ligante a outro protômero numa proteína oligomérica. 
Modelo de sistema de enzimas alostéricas
(a) Modelo de uma enzima monomérica. A ligação de um efetor alostérico positivo (A) ao sítio ativador, j, induz a uma nova conformação da enzima, com maior afinidade pelo substrato. A ligação de um efetor alostérico negativo ao sítio inibidor, i, resulta numa conformação da enzima com afinidade diminuída pelo substrato (S). (b) Modelo de uma enzima alostérica polimérica. A ligação de um efetor alostérico positivo (A) no sítio j, causa uma mudança alostérica na conformação do protômero ao qual o efetor se liga que é transmitida a um segundo protômero por meio de interações cooperativas protômero-protômero. A afinidade pelo substrato aumenta nos dois protômeros. Um efetor negativo diminui a afinidade pelo substrato nos dois protômeros. 
Zimogênios
Muitas enzimas são sintetizadas como precursores inativos e, subsequentemente, ativadas pela clivagem de uma ou mais ligações peptídicas específicas. O precursor inativo é chamado zimogênio (ou proenzima). Não é necessária uma fonte de energia (ATP) para a clivagem.
As formas zimogênios são geralmente designadas pelo sufixo -ogênio depois do nome da enzima; a forma zimogênio da quimotripsina é denominada quimotripsinogênio. Algumas vezes, a forma zimogênio é referida pró-enzima; a forma zimogênio do colágeno é o pro-colágeno.
A proteólise específica é um meio comum de ativação de enzimas e outras proteínas nos sistemas biológicos. Exemplos:
· As enzimas digestivas que hidrolisam proteínas são sintetizadas como zimogênios no estômago e pâncreas.
	Zimogênios gástricos e pancreáticos
	
	Local de síntese
	Zimogênio
	Enzima ativa
	Estômago
	Pepsinogênio
	Pepsina
	Pâncreas
	Quimiotripsinogênio
	Quiniotripsina
	Pâncreas
	Tripsinogênio
	Tripsina
	Pâncreas
	Pró-carboxipeptidase
	Carboxipeptidase
	Pâncreas
	Proelastase
	Elastase
· A coagulação sangüínea é mediada por uma cascata de ativadores proteolíticos que asseguram uma rápida e amplificadaresposta a lesão celular. Os zimogênios são sintetizados nas células do fígado e são secretados no sangue para subseqüente ativação por serino-proteases.
· Alguns hormônios protéicos são sintetizados como precursores inativos. Por exemplo: a insulina é derivada da pró-insulina pela remoção proteolítica de um peptídeo.
· A proteína fibrosa colágeno, o maior constituinte da pele e ossos, é derivado do pro-colágeno, um precursor solúvel.
· Muitos processos de desenvolvimento são controlados pela ativação de zimogênios. Por exemplo, parte do colágeno é desdobrado no útero dos mamíferos após o parto. A conversão da pró-colagenases em colagenases, a protease ativa, é realizado no momento apropriado dentro do processo.
A apoptose ou a morte celular programada é mediada por enzimas proteolíticas denominadas caspases (cysteine-aspartic-acid-proteases) e sintetizadas na forma de precursores pró-caspases. Quando ativadas por vários sinais, as caspases atuam na morte celular. A apoptose promove um meio de esculpir as formas de parte do corpo no curso do desenvolvimento e um meio de eliminar células produtoras de auto-anticorpos ou infectadas com patógenos também como, células contendo uma grande quantidade de DNA lesado.
Isoenzimas
Outro fenômeno de regulação metabólica e que depende da estrutura quaternária das proteínas enzimáticas são as isoenzimas. As isoenzimas ou isozimas são formas moleculares múltiplas de uma enzima, que realizam a mesma ação catalítica e ocorrem na mesma espécie animal. O exemplo clássico é a lactato-desidrogenase (LDH) um tetrâmero formado por duas espécies diferentes de cadeias polipeptídicas, denominadas M (músculo) e H (coração). Essas subunidades são codificadas por genes diferentes. A combinação das duas cadeias produz cinco isoenzimas que podem ser separadas eletroforeticamente.
Composição das subunidades da lactato-desidrogenase e suas principais localizações
	
	
	
	Tipo
	Composição
	Localização
	LDH-1
LDH-2
LDH-3
LDH-4
LDH-5
	HHHH
HHHM
HHMM
 HMMM
MMMM
	Miocárdio e eritrócitos
Miocárdio e eritrócitos
Cérebro e fígado
Músculo esquelético e fígado
Bibliografia
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CONN, Eric Edward. Introdução à bioquímica. 525 p. 
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UNIVERSIDADE DO OESTE DE SANTA CATARINA – Unoesc XANXERÊ
ÁREA DAS CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
COMPONENTE CURRICULAR: BIOQUÍMICA 
PROFESSOR: NEY AROLDO AULLER FACHINELLO
LISTA DE EXERCÍCIOS
ENZIMAS
1. O que se entende por enzima?
2. Quais as principais propriedades das enzimas?
3. Identifique o substrato, a enzima e o produto na reação esquematizada a seguir:
 E
A B
4. O que se entende por substrato?
5. Explique no que reside a especificidade das enzimas.
6. Classifique as enzimas segundo a Comissão de Enzimas.
7. Comente, brevemente, as regras de nomenclatura das enzimas.
8. O que se entende por holoenzima? E por apoenzima?
9. Descreva os dois modelos propostos para explicar a especificidade enzimática.
10. Defina sítio ativo enzimático.
11. Quais as forças de interação que unem o substrato ao sítio ativo da enzima?
12. Quais as forças de interação que explicam a conformação das enzimas?
13. Por que as reações catalisadas por enzimas são estereoespecíficas?. Cite exemplos.
14. O que se entende por coenzima? Cite exemplos.
15. Defina co-fator? Cite exemplos.
16. Defina grupo prostético.
17. Quais os quatro fatores que influenciam na atividade enzimática?
18. O que estuda a cinética enzimática?
19. O que se entende por inibidor catalítico?
20. Qual a importância dos inibidores catalíticos?
21. Quais os tipos de inibição catalítica?
22. Quais os principais fatores que regulam a atividade enzimática?
23. Defina enzimas alostéricas?
24. O que são efetores ou moduladores alostéricos?
25. O que são sítios alostéricos de uma enzima?
26. O que são enzimas (proteínas) oligoméricas?
27. O que se entende por protômeros?
28. Explique o comportamento de uma enzima alostérica após a ligação de um efetor positivo e de um efetor negativo aos respectivos sítios enzimáticos?
29. O que se entende por zimogênios? Cite exemplos.
30. O que são isoenzimas? Cite exemplos.
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