Enzimas: Catalisadores Biológicos

Prévia do material em texto

» São substâncias orgânicas de natureza normalmente proteica. 
» Atividades intra ou extracelular. 
Função 
» Catalisadoras, catalisando reações químicas que sem a sua 
presença, dificilmente aconteceriam, isso é obtido através do 
abaixamento da energia de ativação necessária para que se dê 
uma reação química, resultando no aumento da velocidade da 
reação química e possibilitando o metabolismo dos seres vivos. 
Sem as enzimas as reações químicas do organismo seria muito 
lenta, elas proporcionam uma maior eficiência, reduzindo a 
energia de ativação sem deslocar o equilíbrio exercendo, assim, 
seu poder catalítico. 
Tipos de Enzima 
 Enzimas simples 
 Enzimas alostéricas 
 Enzimas complexas 
 Isoenzimas 
» As enzimas convertem uma substância, chamada de substrato 
em produto. 
»São específicas para a reação que catalisam, 
consequentemente, o tipo de enzimas encontradas numa célula 
determina o tipo de metabolismo que a célula efetua. 
» A velocidade da reação catalisada por uma enzima é aumentada 
devido ao abaixamento da energia de ativação necessária para 
converter o substrato no produto. 
» Não são consumidas na reação e não alteram o equilíbrio 
químico. 
Cofatores 
» Que podem participar ou não diretamente na reação 
enzimática. 
Inibidores enzimáticos 
» Determinadas substâncias podem inibir a atividade de algumas 
enzimas, diminuindo-a ou eliminando-a totalmente. 
» Pelo fato de serem proteínas com estrutura terciária ou 
quaternária, as enzimas são dotadas de dobramentos 
tridimensionais em suas cadeias polipeptídicas, que lhes confere 
uma forma característica e exclusiva. Assim, diferentes enzimas 
tem diferentes papéis biológicos. 
» Para que uma enzima atue, é necessário que os substratos se 
encaixem na enzima, esse encaixe depende da forma da enzima, 
apresentando especificidade ao substrato em que atuam, 
ocorrendo o encaixe forma-se um complexo enzima-substrato, 
chamado de modelo da teoria da chave-fechadura. O local da 
enzima onde o substrato se “encaixa” é denominado sítio ativo. 
Após a reação, a enzima desliga-se do substrato e permanece 
intacta. 
» Existem dois tipos de reações com e sem enzimas. 
 
Gráficos 
 
 
Temperatura 
» A velocidade da atividade enzimática aumenta quando se 
aumenta a temperatura. Entretanto, a velocidade da reação 
aumenta até um máximo, após determinada temperatura a 
velocidade declina rapidamente, mesmo aumentando a 
temperatura. Isso ocorre por que a estrutura tridimensional das 
enzimas se rompe, impossibilitando-a de formar o complexo 
enzima-substrato. 
» Quando uma proteína sofre modificações em sua temperatura, 
ela desnatura, assim a atividade da enzima é alterada. 
» Toda enzima tem uma temperatura ótima, que é a 
temperatura que a enzima atua na sua melhor forma, e 
conforme se afasta dessa temperatura ótima a efetividade da 
enzima decaí. Para as enzimas que atuam no sangue a 
temperatura ótima é 36 a 36,5 graus. 
 
pH 
» Assim como no caso da temperatura, existe um valor para a 
atividade ótima o qual após ele ocorre um rápido decréscimo. 
» O sangue é um líquido tamponado, que possui estratégias para 
manter o ph do sangue neutro, justamente para enzimas 
presentes não perdam sua atividade, caso o ph se afaste do 
ideal a ação da enzima decaí. 
 ph ácido: as enzimas digestivas 
 ph neutro: enzimas que atuam no sangue 
 ph básico: enzimas do intestino 
 
» São enzimas que apresentam mesma função, recebem o 
mesmo nome, mas se encontram em diferentes tecidos e tem 
genes diferentes, assim, vão ter ligeiras mudanças estruturais. 
Ex: LDH 
» Essa enzima está presente em todas as células 
 LDH 1 está presente no coração 
 LDH 111 está presente nas hemácias 
 LDH V está presente nos músculos 
» O conceito de isoenzimas pode as vezes atrapalhar o 
diagnóstico laboratorial. 
» AST está presente no fígado e no coração, quando a AST 
aumenta pode ter algum problema no fígado ou no coração, 
atrapalhando a conclusão do diagnóstico. 
» Algumas enzimas não necessitam de componentes adicionais 
para mostrarem uma atividade completa. No entanto, outras 
requerem ligação a moléculas não proteicas para que possam 
exercer a sua atividade. 
» Podem ser inorgânicos ou composto orgânicos, mas a maioria é 
inorgânico (metais). 
» São necessárias. 
» Ex: as enzimas que sintetizam os anticorpos são dependentes 
de zinco, na ausência de zinco, a enzima fica inativada e sem 
produzir anticorpos consequentemente. 
Apoenzimas 
» Enzima que requer um cofator mas que não se ligam a estes, 
uma apoenzima juntamente com seu cofator é denominada 
holoenzimas, que possuem uma apoenzima e um cofator, podendo 
ser um íon ou uma coenzima. 
» O bom funcionamento do organismo se deve ao fato de que 
alguns cofatores terem a habilidade de se separarem de suas 
respectivas apoenzimas operar funções específicas. 
 
» Transportam grupos químicos de uma enzima para outra. 
» Aumenta a atividade das enzimas. 
» Não são necessárias. 
» São modificadas quimicamente como consequência da ação 
enzimática, sendo uma classe especial de substrato, ou 
substratos secundários. 
» Ex: Coenzyme Q10, se liga as enzimas antioxidantes, 
melhorando a retirada de radicais livres. 
 Vitaminas do complexo B, que atua no metabolismo muscular, 
funcionando de maneira otimizada. 
 
 
 
Inibição competitiva 
O inibidor e o substrato competem reversilvelmente ao mesmo 
sítio enzimático. Os inibidores são muitas vezes semelhantes ao 
substrato da enzima. Nota-se que a ligação do inibidor não é a 
mesma, pois muda a conformação da enzima com vista a impedir 
a ligação do substrato. 
A velocidade máxima da reação não é alterada, mas níveis mais 
altos de concentração do substrato são necessários para que 
atinja uma determinada velocidade. 
Gráfico 
 
Inibição não competitiva 
Podem ligar-se a enzima ao mesmo tempo que o substrato, ou 
seja, nunca se ligam ao sítio ativo, se ligam em um sítio alostérico, 
que muda o formato da enzima, impedindo que o substrato se 
encaixe. Assim, o aumento do substrato não faz com que o 
inibidor não haja, assim a velocidade é alterada. 
Gráfico 
 
Ex: “chumbinho”, carbomato é um inibidor de uma enzima AChE, 
que degrada o excesso de acetilcolina na fenda sináptica, o 
carbomato vai competir com a acetilcolina pela AChE, fazendo 
com que a quantidade de acetilcolina aumente, logo o neurônio pós 
sináptico vai ficar sempre estimulado, que pode levar a convusão, 
coma, hipericitação muscular, cardíaca. Sendo indicado para o 
paciente um medicamento chamado atropina, que imita a ação da 
AChE, competindo com o carbanato até ser eliminado. 
» Natureza da reação catalizada + sufixo-ase. 
» Seis classes caracterizada pelo tipo de reação que elas 
catalisam.: 
 Oxidorredutases 
 Isomerases 
 Hidrolases 
 Liases 
 Transferase 
 Ligases 
» Podemos encontrar enzimas em quase todas as estruturas 
celulares e fluidos corporais. Algumas têm localização específica, 
de tal modo que podem servir para indicar que estamos em 
presença de tal tecido. 
Plasma 
» Coagulação, fibrinólise 
» Presente só no plasma 
Secretada 
» Tripsinogênio 
» Produzidas em um local e secretados em outros, é produzida 
no pâncreas e secretada nos anexos digestivos. 
Celulares 
» Transaminases, LHL 
» Enzimas que só estão dentro das células, caso seja encontrado 
no sangue, é um sinal que ocorreu algum problema no organismo, 
que causou o rompimento das células. 
» A alteração da enzima no sangue pode está de forma 
aumentada ou diminuída. 
Aumentada 
» Lesão muscular 
» Aumento da síntese da enzima 
» Obstrução de ductos: ducto biliar, que comunica o fígado com o 
intestino, caso tenha um tumor ou um cálculo renal que obstrua o 
vaso, as enzimas não vão ser transportadas, assim a 
concentração dessa enzima aumenta no sangue. 
Diminuída 
» Síntesediminuída 
» Deficiências congênitas 
» Estuda a presença das enzimas no soro 
 
» Tampa amarela: soro, colhido sem anticoagulante. 
» Gel separador: serve para separar as células do soro. 
» Células: hemácia, plaqueta. 
» Enzimas de importância clínica: hepáticas, pancreáticas, 
musculares, cardíacas. 
» Função do fígado: metaboliza e armazena nutrientes, que só 
ficam prontos para serem absorvidos e utilizados pelos 
organismo após passarem por ele. 
Função hepática 
 ALT: alanina aminotransferase 
 AST: espartato aminotransferase 
 GGT: gamaglutamiltransferase 
 ALP: fosfatase alcalina 
São marcadores de lesão hepática celular, como por exemplo 
hepatite, cirrose. 
ALT 
Enzima presente no citoplasma da célula do fígado e do rim. 
.É uma isoenzima. 
Essa enzima é presente no sangue no caso de rompimento 
celular. 
Transforma alanina (ALT) em pyruvato (TGP). 
Valor de referência: H até 40 U/L , M até 32 U/L. 
AST. 
Enzima presente no coração, rim e fígado. 
É uma isoenzima. 
Está presente na mitocôndria 
Esta enzima é presente no sangue quando estiver um dano nos 
hepatócitos, só que de forma mais grave, que fez com que 
tivesse dano na mitocôndria. 
Transforma aspartato (AST) em oxaloacetase (TGO). 
Valor de referência: H até 40 U/L M até 32 U/L. 
As siglas TGO e TGP estão em desuso, mas existe alguns 
profissionais que ainda utilizam. 
Meia-Vida Plasmática 
» Meia-vida da AST é maior que a da ALT 
» COEFICIENTE DE RITTIS 
 C= AST/ ALT 
 C > 1 HEPATOPATIA CRÔNICA 
 C < 1 HEPATOPATIA AGUDA 
Doenças obstrutivas 
» Pode existir um paciente com problemas no fígado sem a 
presença de ALT ou AST, que no caso tem uma doença hepática, 
porém não é hepático celular e sim causada por doenças 
obstrutivas. 
» Dentro do fígado existe sinusóides hepáticos que transportam 
a bile por exemplo, que é componente que vão ver armazenados 
dentro da vesícula e depois vão ser eliminados na porção inicial do 
intestino, e principalmente no duodeno, isso ocorrendo em um 
paciente normal. Pacientes obstruídos tem um tumor no fígado 
que pressiona o sinusóide, então tudo que o fígado está 
produzindo e levaria até a vesícula, não ocorre devido ao 
entupimento, ou seja uma obstrução, assim esses componentes 
vão se acumular e parar no sangue. 
» Pedra na vesícula e cálculos obstruem a passagem da bile, 
assim o fígado não consegue mandar para a vesícula tudo o que 
produziu, se acumulando no sangue. 
 
Marcadores de doença hepática obstrutiva 
 GGT: Y-glutamiltransferase 
 ALP: fosfatase alcalina 
GGT 
» Está presente no fígado, pâncreas, intestino e no rim. 
» Dar uma informação precisa de que o paciente está sofrendo 
uma obstrução que pode ser intra-hepática ou pós-hepática. 
» Quando está aumentada se detecta uma obstrução, só não 
sabe se a obstrução é intra ou extra, por isso é necessário um 
segundo exame, de ALP, que somente está aumentada na 
obstrução pós-hepática. 
ALP 
» Presente nos calcalicos pós-hepáticos, rins, intestino, placenta 
e nos osteoblastos. 
» Os osteoblastos, que é a célula do tecido ósseo que constrói a 
matriz óssea, utiliza a enzima ALP, para fazer a junção do cálcio 
com o fostato. 
» Aumento da ALP com o aumento da GGT significa a presença 
de uma doença hepática. 
» Aumento da ALP e a diminuição da GGT significa presença de 
doença óssea. 
» O pâncreas é uma glândula com função endócrina, que produz 
hormônios como a insulina, e exócrina participando de um órgão 
acessório do processo digestivo. 
» Pâncreas produz muitas enzimas que auxiliam na digestão como: 
 Tripsina 
 Quimiotripsina 
 Elastase 
» A amilase e a lípase são produzidas pela parte exócrina do 
pâncreas e são lançadas no intestino para auxiliar a digestão. E 
quando estão aumentadas no soro, é um marcador de doença no 
pâncreas. 
Amilase 
» Enzima importante no processo de metabolismo energético. 
» O amido é um polissacarídeo, a amilase pega a glicose do amido, 
vai retirar e utilizar para a síntese de ATP (energia). 
» Amilase pancreática e salivar, porém a amilase salivar não 
interfere no exame pois não atinge o sangue. 
» Ex:“Cachumba” atinge as glândulas salivares e provoca aumento 
da amilase. Entrentando, quando não se tem diagnóstico concreto, 
pode se suspeitar de doença no pâncreas. 
» O sêmen, testículo, tuba uterina e o pulmão produzem amilase, 
mas não são grandes interferentes no exame laboratorial. 
» A amilase pancreática é uma molécula muito pequena que é 
filtrada no rim e lançada na urina, portanto alguns testes 
laboratoriais identificam a presença de amilase na urina. 
» Patologias que ocorrem com o aumento da amilase 
 Pancreatite aguda 
 Glândula salivar 
 Doenças Hepáticas 
Lipase 
» Enzima que auxilia na quebra de lipídios. 
» Libera lípase que quebra as moléculas de triglicerídeos, que 
libera ácidos graxos (ácidos gordos) que é usado para produzir 
energia. 
» Produzida pelo pâncreas, estômago, intestino. 
» É uma isoenzima, que pode acarretar em uma inteferência 
laboratorial. 
» Alterações 
 Pancreatite aguda 
 Obstrução biliar 
 Insuficiência renal 
 Apendicite 
» Os músculos são tecidos metabolicamente ativos. 
» As patologias que causam aumento das enzimas musculares: 
» Distrofia muscular: doenças genéticas, doenças autoimune 
» Rabdomiólise: morte de células musculares 
» Atividade muscular intensa: as fibras musculares degradadas 
com algumas células rompidas. 
» Epilepsia: durante a convulsão tem contração muscular violenta, 
rompendo consequentemente as células. 
» Doenças autoimune/mastenia gravis: provoca quebra da célula 
e aumento da enzima. 
Enzimas musculares 
 Creatinaquinase: CK 
 Lactato desidronegase: LDH 
CK 
» Função: enzima importante no metabolismo energético do 
múculo 
» O processo de deslizamento das fibras leva a degradação de 
energia, transformando ATP em ADP. 
» Para economizar energia faz uso da enzima CK que recebe o 
fosfato perdido do ATP, e doa para CK que é usado como 
reservatório de energia que é devolvido para gera ATP 
novamente. 
» Oaumento de CK no sangue significa lesão muscular. 
» Vai ter diferentes isoenzimas 
 CK BB: está presente no cérebro 
 CK MM: está presente no m. esquelético 
 CK MB: está presente no coração e é o principal 
marcador de infarto. 
 CK Mt está presente na mitocôndria. 
» No exame se percebe que o aumento de CK é evidencia de 
dano muscular, porém não se sabe em qual músculo específico, 
exigindo exames mais modernos. 
LDH . 
» Presente em todas as células dos mamíferos 
» Marcador inespecífico de lesão tecidual 
» Se está aumentado demonstra lesão nas células, só não sabe 
em que local. 
» Vai ter isoenzimas 
 LDH1 coração, hemácias 
 LDH2 leucócitos, coração 
 LDH3 pulmões 
 LDH4 rins, placenta, pâncreas 
 LDH5 fígado e músculo esquelético 
» O diagnóstico do infarto é feito em 3 evidências. 
» São marcadores cardíacos. 
» O ideal é que seja marcadores precoce, aumentando assim que 
ocorre o infarto, sensível, específicos, que estivesse apenas no 
coração sem a presença de isoenzimas que interferem no 
diagnóstico. 
» Enzimas cardíacas 
 CK pico em 24 hrs 
 CK-MB mais frequente no coração 
 LDH inespecífico 
 AST marcador de doença hepática e cardíaca, com o 
aumento da AST e ALT normal, pode se concluir como 
um infarto. 
Gráfico 
 
CK/ CK-MB 
» Sobreposição: após 4 a 6 hrs vai passar do valor de 
referência. 
» Não é precoce. 
» Pico em 24 horas. 
» Permanece em até 72 horas no organismo. 
» Pode medir o tempo de infarto. 
AST 
» Não é precoce. 
» Nível normal: 3 a 8 dias, marcador de permanência. 
» Não é específico pois existe uma isoforma. 
 LDH 
» Inespecífico. 
» Não é muito precoce. 
» Marcador de possibilidade, precisando de exames 
complementares. 
» As 3 são usadas em associação. 
» Marcadoresde infarto que não são enzimas e sim proteínas 
 Mioglobina: transporta O2 no músculo, e para produzir 
ATP precisa de respiração aeróbica. Caso tenha uma 
lesão no músculo a aumento de mioglobina. Não é 
específico, porém é precoce o que possibilita um 
prognóstico em associação com outros exames. 
 Troponina: presente no músculo cardíaco, e é 
específica, e como é um marcador muito precoce 
auxilia no diagnóstico.