Inibição Enzimática

Prévia do material em texto

Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre 
Disciplina de Bioquímica 
Aluno: Cauê dos Santos de Oliveira Curso: Medicina Turma: A 
 
Inibição Enzimática 
 
1. O calor é um agente desnaturante, podendo afetar a atividade de diversas enzimas. Este tipo de inibição 
é do tipo específica ou inespecífica? Explique. 
O calor é classificado como um agente desnaturante, já que pode afetar a atividade de diversas enzimas, logo, 
a inibição proporcionada por ele é do tipo inespecífica, já que ele não atua em uma enzima específica. 
2. A Inibição da enzima transpeptidase pela penicilina, impedindo a síntese de parede celular de 
Staphylococcus aureus, bem como a inibição da enzima ciclo-oxigenase (COX) pelo acetilsalicilato (Aspirina®), 
impedindo a formação de prostaglandinas e, consequentemente, a sensação da dor, são exemplos de inibição 
irreversível. Caracterize este tipo de inibição e diferencie da inibição reversível. 
A inibição da atividade enzimática refere-se a qualquer substância ou fator que possam diminuir a velocidade de 
uma reação catalisada por uma enzima. Essa inibição pode ser reversível, que ocorre quando o inibidor e enzima formam 
complexo instável e não há formação de ligação covalente, ou irreversível, quando há combinação do inibidor com o sítio 
ativo da enzima formando um complexo estável, também, geralmente, há ligação covalente entre o inibidor e a enzima. 
3. As estatinas, como a provostatina, a lovostatina, a compactina e a simvastatina, são utilizados no tratamento 
da hipercolesterolemia por inibirem a enzima que regula a síntese endógena de colesterol. A ação das estatinas 
é um exemplo de inibição reversível do tipo competitiva. Caracterize a inibição competitiva. 
A inibição competitiva ocorre quando o inibidor se liga à enzima ocupando o sítio que seria ocupado pelo 
substrato. Logo, nesse tipo de inibição há competição entre inibidor e substrato. Há formação de um complexo entre a 
enzima e o inibidor, porém ele nunca resultará num produto. A presença do inibidor competitivo basicamente diminui a 
afinidade da enzima pelo substrato, aumentando o Km aparente da enzima e, consequentemente, a concentração de 
substrato necessária que a enzima funcione normalmente. Apesar da inibição, a velocidade máxima ainda pode ser atingida, 
desde que a concentração de substrato seja suficientemente grande. As curvas de Lineweaver-Burke para a reação sem 
inibidor competitivo e com inibidor competitivo são características: ambas interceptam o eixo Y no valor equivalente a 
1/𝑉𝑚á𝑥 (permanece o mesmo para as duas), porém a interseção com o eixo X ocorre em pontos diferentes, uma vez 
que os Km são diferentes (Km aparente na presença do inibidor é maior). 
4. O que é Km aparente? Explique a ação do inibidor competitivo sobre o Km aparente. 
Na presença do inibidor competitivo, ocorre diminuição da afinidade da enzima pelo substrato, fazendo com que 
seja necessário um aumento na concentração de substrato para que a enzima funcione normalmente. Isso faz com que 
o Km da enzima aparentemente mude, já que esse parece ser maior do que na reação catalisada. Essa nova constante 
é denominada Km aparente (Km ap), sendo esta medida na presença do inibidor. O Km ap depende de duas variáveis, a 
afinidade da enzima pelo inibidor e a concentração do inibidor 
5. Como a inibição competitiva pode ser revertida? 
A inibição competitiva ocorre quando o inibidor é semelhante ao substrato e liga-se ao sítio ativo da enzima, 
impedindo que o substrato se ligue ao mesmo local. Como esse tipo de inibição depende das concentrações de substrato 
e de inibidor, o efeito pode ser revertido aumentando-se a concentração de substrato. 
6. O chumbo liga-se ao grupamento sulfidril de várias enzimas, inibindo-as. Este é um exemplo de inibição 
reversível do tipo não-competitiva. Caracterize inibição não-competitiva. 
Na inibição não-competitiva, o inibidor não tem semelhança estrutural com o substrato e não se liga ao sítio 
ativo da enzima e, sim, à cadeia lateral de aminoácidos, como –OH da Ser e –SH da Cys, alterando a estrutura enzimática 
e inviabilizando a catálise. A ação é geralmente inespecífica, onde o mesmo inibidor pode atuar sobre enzimas diferentes. 
O inibidor pode se ligar ao E ou ES, não havendo bloqueio da ligação com o substrato. Ele reduz a quantidade de enzima 
funcional, portanto, o número de renovação, e não a proporção de ES (a solução resultante comporta-se como uma 
solução mais diluída da enzima). 
7. Explique como o inibidor não-competitivo altera a Vmáx sem afetar os valores de Km e Km aparente, 
e, portanto, a afinidade da enzima pelo seu substrato. 
Na presença do inibidor não-competitivo, a reação ocorre como se houvesse uma concentração menor de 
enzima, e, sendo a velocidade da reação proporcional à concentração de enzimas ativas, a velocidade será menor do 
que na ausência de inibidor para qualquer concentração de substrato, logo a Vmáx será reduzida. Uma vez que substrato 
e inibidor não competem pelo sítio ativo, aumentos na concentração de substrato não anulam ou atenuam o efeito do 
inibidor. Na presença de inibidor não-competitivo, os valores de Km e Km ap coincidem, pois as velocidades medidas 
resultam da ação de enzimas ativas (não ligadas ao inibidor), que se comportam como se estivessem na ausência de 
inibidor, conservando a mesma afinidade pelo seu substrato. 
8. Como a inibição não-competitiva pode ser revertida? 
Esse tipo de inibição depende apenas da concentração do inibidor, não podendo ser anulada pelo aumento da 
concentração de substrato, todavia, é reversível, pois só é necessário consumir o inibidor para recuperar a enzima. 
9. A inibição não-competitiva é diferente da inibição alostérica. Explique esta afirmativa. 
A inibição não-competitiva é quando o inibidor não impede o substrato de se ligar ao sítio ativo. Em vez disso, 
ele se liga a outro sítio e impede a enzima de realizar seu trabalho. Essa inibição é assim chamada, pois não impede o 
inibidor e o substrato de estarem ambos ligados à enzima ao mesmo tempo. Já, o inibidor alostérico, apesar de também 
se ligar a uma enzima em um local diferente do sítio ativo, ele é responsável por alterar a forma do sítio ativo, fazendo 
com que a enzima não se ligue mais ao seu substrato. 
10. O gráfico de Michaelis-Menten abaixo demonstra o comportamento cinético da enzima Z, na ausência 
(curva roxa) e na presença dos inibidores A (curva verde) e B (curva azul). Indique os tipos de inibição: 
 
 
11. O gráfico do duplo-recíproco demonstra o comportamento cinético da enzima na ausência (reta preta) 
e na presença (reta vermelha) do inibidor I. Indique o tipo de inibição: 
 
O tipo de inibição 
que ocorre nessa 
enzima é a inibição 
não-competitiva. 
 
A inibição A é do tipo competitiva, 
enquanto a inibição B é do tipo 
não-competitiva. 
12. Comente todos os mecanismos de regulação da atividade enzimática estudados. 
• Inibição por feedback: tipo de regulação enzimática em que o produto de uma via metabólica 
inibe a atividade de uma enzima envolvida na sua síntese, a fim de manter a concentração em níveis 
ideais do produto formado. 
• Regulação Alostérica: nesse tipo de regulação, a atividade da enzima é controlada pela ligação de 
pequenas moléculas em sítios regulatórios sobre a enzima. O termo "regulação alostérica" vem do fato 
de que a molécula reguladora não se liga ao sítio catalítico, mas em um outro local sobre a proteína. A 
ligação da molécula reguladora muda a conformação da proteína, que por sua vez altera a forma do sítio 
ativo e sua atividade catalítica. 
• Regulação por fosforilação: a atividade das enzimas pode, também, ser regulada por modificações 
covalentes, tais como a adição de grupos fosfato a resíduos de serina, treonina ou tirosina. A fosforilação 
é um mecanismo muito comum na regulação da atividade enzimática, já que a adição de grupos fosfato 
estimula ou inibe as atividadesde muitas enzimas.