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Aula 6 - ENZIMAS - Bioquímica Humana

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Prof. Dr. Fábio Fidélis
fidelis1fabio@gmail.com 
ENZIMAS
BIOQUÍMICA 
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS
As formas TRIDIMENSIONAIS das Proteínas permitem que elas desempenhem funções ESTRUTURAIS e de TRANSPORTE.
Nessa aula vamos discutir as funções das ENZIMAS e como elas são catalisadores biológicos EXTRAORDINARIAMENTE eficientes e seletivos.
Sem ENZIMAS, as reações metabólicas NÃO ocorrem a velocidades significativas em condições fisiológicas (37º C e pH neutro).
O principal papel das PROTEÍNAS ENZIMÁTICAS é aumentar a velocidade dessas reações para tornar a VIDA POSSÍVEL. 
Reações Enzimáticas são entre 103 e 1020 vezes mais rápidas do que as reações NÃO catalisadas  DIFERENÇA GIGANTESCA.
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS
Grupo de substâncias orgânicas de natureza normalmente proteica (exceto as ribozimas), com atividade INTRA ou EXTRAcelular que têm funções catalisadoras, ou seja, são biomoléculas que AUMENTAM A VELOCIDADE de uma determinada reação química em nosso organismo. 
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS
São proteínas conhecidas por atuarem como CATALISADORES nos sistemas biológicos. Ou seja, são biomoléculas que aumentam a velocidade de uma determinada reação química em nosso organismo. 
Preste bastante atenção: Todas as características descritas anteriormente para as proteínas se aplicam para as enzimas, visto que “TODA” enzima é uma proteína, porém nem toda proteína apresentará atividade catalítica.
 Você saberia dizer o porquê as enzimas ganham um tópico especial dentro do estudo da bioquímica? 
 Você já imaginou quantas reações metabólicas estão ocorrendo dentro de você durante essa aula? Quantas mais ocorrem quando estamos nos alimentando? E durante o exercício físico, já pensou???
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS
O ramo da Bioquímica que trata do estudo das reações enzimáticas é a ENZIMOLOGIA. 
É comum ouvirmos falar sobre as enzimas, do quanto elas são importantes no nosso organismo e da sua função catalisadora no nosso sistema biológico. Porém, de fato, o que vem a ser uma enzima? Qual seu real papel e o que ela representa no nosso organismo?
Se não fossem as enzimas, diversas reações do nosso metabolismo aconteceriam de maneira exageradamente LENTA, o que iria prejudicar e muito o nosso sistema. Elas agilizam as reações químicas das células aumentando a velocidade com que elas trabalham, assim, a sua atuação se torna mais eficaz, fazendo com que haja um melhor desempenho.
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS
O estudo das enzimas tem IMENSA IMPORTÂNCIA CLÍNICA. 
Em algumas DOENÇAS as atividades de certas enzimas são medidas, principalmente, no plasma sanguíneo, eritrócitos ou tecidos. Todas as enzimas presentes no corpo humano são sintetizadas INTRACELULARMENTE. 
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS
As enzimas intracelulares normalmente apresentam BAIXOS teores SÉRICOS, mas os níveis AUMENTAM quando são liberadas a partir de tecidos lesados por alguma doença. 
Isto permite inferir a localização e a natureza das variações patológicas em alguns órgãos, tais como: FÍGADO, PÂNCREAS E MIOCÁRDIO.
A ELEVAÇÃO da atividade sérica depende do conteúdo de enzima do tecido envolvido, da EXTENSÃO e do tipo de necrose. 
Além das ENZIMAS CELULARES, também existem ENZIMAS PLASMA-ESPECÍFICAS e ENZIMAS SECRETADAS.
As meias-vidas das enzimas teciduais após liberação no plasma apresentam grande variabilidade.
Nos casos de enzimas medidas com propósitos DIAGNÓSTICOS e PROGNÓSTICOS, podem variar desde algumas horas até semanas. 
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS
A UTILIDADE DIAGNÓSTICA da medida das enzimas PLASMÁTICAS (Séricas) reside no fato que as alterações em suas atividades fornecem indicadores sensíveis de LESÃO ou proliferação celular. 
Estas modificações ajudam a detectar e, em alguns casos, localizar a lesão tecidual, monitorar o tratamento e o progresso da doença.
No entanto, muitas vezes FALTA ESPECIFICIDADE, isto é, existem dificuldades em relacionar a atividade enzimática aumentada com os tecidos lesados. Isto porque as enzimas não estão confinadas a tecidos ou órgãos específicos, pois estão grandemente distribuídas e suas atividades podem refletir desordens envolvendo vários tecidos.
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS
Na prática, a falta de especificidade é parcialmente SUPERADA pela medida de vários parâmetros (que incluem várias enzimas  MARCADORES BIOQUÍMICOS). 
Como as concentrações relativas das enzimas variam consideravelmente em diferentes tecidos, é possível, pelo menos em parte, identificar a origem de algumas enzimas. 
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS
A especificidade das ENZIMAS não só economiza energia das células, mas evita a produção de subprodutos metabólicos potencialmente tóxicos.
Algumas reações enzimáticas funcionam como pontos de controle do METABOLISMO.
Desta forma, as ENZIMAS possuem 4 propriedades principais:
Funcionam como CATALISADORES;
Catalisam reações altamente ESPECÍFICAS;
Podem ACOPLAR reações;
Suas atividades podem ser REGULADAS.
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS
Acredito que você já entendeu a importância do estudo enzimático, então vamos aprofundar nosso conhecimento sobre o tema. Vamos iniciar com o sistema de nomenclatura.
Existem 2 nomenclaturas para enzimas:
A primeira é mais recomendada para o uso no dia a dia. 
A segunda é mais COMPLEXA e é conhecida como o Nome Sistemático que é usado para identificar a enzima de forma precisa e sem AMBIGUIDADES. Geralmente utilizada em trabalhos de caráter científico.
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS
NOMENCLATURA COTIDIANA: 
Nessa terminologia o sufixo “ASE” é adicionado ao nome do SUBSTRATO da reação. Considere o substrato como sendo o material que a enzima vai utilizar para transformar no produto especifico da reação. 
Exemplos: a enzima que utiliza como o substrato a uréia recebe o nome de urease. Nos estudos de carboidratos, a sacarose (açúcar) é hidrolisada pela enzima sacarase. 
Para determinadas enzimas o seu nome pode estar associado ao TIPO DE REAÇÃO química por ela realizada. 
Exemplos: a enzima lactato-desidrogenase, que pode converter o piruvato em lactato no metabolismo da glicose, ou a álcool-desidrogenase que catalisa a remoção de hidrogênio dos álcoois (ou seja, a oxidação desses compostos).
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
NOMENCLATURA SISTEMÁTICA: 
A International Union of Biochemistry and Molecular Biology (IUBMB) classificou as enzimas em 6 grandes grupos (Classes), de acordo com o tipo de reação que catalisam. 
OXIRREDUTASES, TRANSFERASES, HIDROLASES, LIASES, ISOMERASES e LIGASES.
PORÉM existem enzimas que mantém um nome trivial original (Histórico), consagrados pelo uso, o que significa que seu nome não esta associado com a reação enzimática (Exemplo: Tripsina, Pepsina, Amilase).
OXIDAÇÃO = Perda de Elétron
REDUÇÃO = Ganho de Elétrons
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
OXIDORREDUTASES:
São todas as enzimas que catalisam reações de OXIDAÇÃO-REDUÇÃO (TRANSFERÊNCIA DE ELÉTRONS).
O substrato oxidado é um hidrogênio (H) ou doador de elétron.
Exemplos: A maioria é comumente chamada de Desidrogenases, mas também existem Oxidases, Peroxidases, Oxigenases ou Redutases.
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
OXIDORREDUTASES:
Há uma tendência cada vez maior em Bioquímica para se referir a essas enzimas por seu nome sistemático, OXIDORREDUTASES, em vez de usar seus nomes mais comuns na literatura mais antiga.
Um bom exemplo é a Lactato Desidrogenase, também chamada de Lactato:NAD Oxidorredutase, que catalisa a conversão reversível de L-lactato em Piruvato. A oxidação de L-lactato é acoplada a redução da coenzima Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo (NAD+).
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
OXIDORREDUTASES (LACTATO DESIDROGENASE):
A lactato desidrogenaseestá presente no citoplasma de TODAS as células do organismo. Sendo rica no MIOCÁRDIO, FÍGADO, MÚSCULO ESQUELÉTICO, Rins e Eritrócitos. 
Os níveis teciduais de Lactato Desidrogenase são, aproximadamente, 500 vezes maiores do que os encontrados no soro e LESÕES destes tecidos provocam elevações plasmáticas SIGNIFICANTES desta enzima. 
A Lactato Desidrogenase (LDH) é uma enzima chave do metabolismo dos Glicídios. 
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
OXIDORREDUTASES (LACTATO DESIDROGENASE):
Devido a presença da Lactato Desidrogenase em vários tecidos, o AUMENTO dos teores séricos da mesma é um achado INESPECÍFICO. 
É possível obter informações de maior significado clínico pela separação da Lactato Desidrogenase em suas 5 FRAÇÕES ISOENZIMÁTICAS (H  Coração / M  Músculos). 
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
TRANSFERASES:
São enzimas que catalisam a TRANSFERÊNCIA DE GRUPOS FUNCIONAIS entre duas moléculas, e muitas delas necessitam da presença de coenzimas.
Nessas reações uma parte da molécula do substrato normalmente se liga de modo covalente enzima ou a sua coenzima.
Esse grupo inclui as Quinases (Cinases), enzimas que transferem grupos fosfatos de moléculas doadoras de alta energia (como o ATP) para moléculas-alvo específicas, ou seja, essas enzimas catalisam a transferência de um grupo fosforil do ATP (FOSFORILAÇÃO).
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
TRANSFERASES:
A Alanina Transferase (Alanina AminoTransferase – ALT ou Transaminase Glutâmico Pirúvica – TGP) é uma típica TRANSFERASE, onde ela transfere um GRUPO AMINO de L-alanina para o α-cetoglutarato, formando Piruvato + L-Glutamato.
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
TRANSFERASES (TRANSAMINASES)
Enzimas Aspartato AminoTransferase, AST (Transaminase Glutâmica-Oxalacética, TGO) e Alanina AminoTransferase, ALT (Transaminase Glutâmica-Pirúvica, TGP).
Estão amplamente distribuídas nos tecidos humanos. As atividades mais elevadas encontram-se no MIOCÁRDIO, FÍGADO, músculo esquelético, com pequenas quantidades nos rins, pâncreas, baço, cérebro, pulmões e eritrócitos.
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
TRANSFERASES (TRANSAMINASES – Níveis ELEVADOS)
Desordens Hepatocelulares: A AST e a ALT são enzimas intracelulares presentes em grandes quantidades no citoplasma dos hepatócitos. LESÕES ou DESTRUIÇÃO das células hepáticas liberam estas enzimas para a circulação. A ALT é encontrada principalmente no citoplasma do Hepatócito, enquanto 80% da AST está presente na mitocôndria. Esta diferença tem auxiliado no diagnóstico e prognóstico de doenças hepáticas (HEPATITES AGUDAS e CIRROSE HEPÁTICA). Em dano hepatocelular LEVE a forma predominante no soro é a Citoplasmática, enquanto em lesões GRAVES ocorre a liberação da enzima Mitocondrial, elevando a relação AST/ALT.
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
TRANSFERASES (TRANSAMINASES – Níveis ELEVADOS)
INFARTO DO MIOCÁRDIO: Ao redor de 6 a 8 horas após o infarto do miocárdio, a atividade sérica da AST começa a elevar, atingindo o pico máximo (20 a 200 U/mL) entre 18 e 24 horas e, progressivamente, retornando aos valores de referência ao redor do 5º dia. 
A AST NÃO ALTERA na angina pectoris, pericardite e enfermidade vascular miocárdica.
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TRANSFERASES (Creatina Quinase – CK)
Creatina Fosfoquinase (CPK) é uma enzima presente em vários tecidos e tipos de célula, onde a mesma catalisa a conversão da Creatina e consome ATP para criar Fosfocreatina e ADP. 
Esta reação da CK é REVERSÍVEL, sendo assim, o ATP pode ser gerado a partir de Fosfocreatina e ADP.
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TRANSFERASES (Creatina Quinase – Níveis ELEVADOS)
Em tecidos e células que consomem ATP rapidamente (músculo esquelético, cérebro, fotorreceptores da retina, células ciliadas do ouvido interno, espermatozóides e músculo liso) a Fosfocreatina serve como um reservatório de energia para regeneração rápida in situ, bem como para transporte de energia INTRACELULAR (enzima importante para esses tecidos).
CLINICAMENTE, a Creatina Quinase é usada em testes de sangue como um marcador do infarto do miocárdio, rabdomiólise (lesão muscular), distrofia muscular, inflamações musculares autoimunes e falência renal aguda.
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
TRANSFERASES (Creatina Quinase – Níveis ELEVADOS)
A CK consiste de 1 dímero composto de 2 subunidades (B ou cérebro e M ou muscular) que são separadas em 3 formas moleculares distintas:
CK-BB ou CK-1 , encontrada predominantemente no cérebro. Raramente está presente no sangue.
CK-MB ou CK-2 , forma híbrida, predominante no miocárdio.
CK-MM ou CK-3 , predominante no músculo esquelético.
Níveis ELEVADOS de CK-MB são de grande significado diagnóstico no Infarto Agudo do Miocárdio (IAM).
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
HIDROLASE:
Catalisam a reação de HIDRÓLISE (quebra), com adição de H2O, de várias ligações covalentes. São uma classe especial de TRANSFERASES com a água servindo de aceptor do grupo transferido.
O nome, em geral, é dado pelo “substrato” + o sufixo “ASE”.
Exemplos: Peptidase, Lactase, Maltase.
AB + H2O  A + B
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
HIDROLASE:
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
HIDROLASE (LACTASE  INTOLERÂNCIA A LACTOSE):
A LACTOSE é o principal carboidrato do leite.
Na luz intestinal existe uma enzima (LACTASE) que hidrolisa a Lactose (glicose + galactose) o que permite que ela seja absorvida pela mucosa intestinal.
Quando não hidrolisada, a Lactose por osmose, leva a desvios de líquidos para a luz intestinal ocasionando diarréia.
A Lactose na luz intestinal fermenta ocasionando timpanismo (acúmulo de GASES), distensão abdominal e cólicas.
Pode não se manifestar clinicamente até a puberdade ou final da adolescência.
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
HIDROLASE (AMILASE):
É uma enzima da classe das HIDROLASES que catalisa o desdobramento do AMIDO ingerido na dieta. 
A amilase sérica é secretada, fundamentalmente, pelas Glândulas Salivares (forma S) e Células Acinares do Pâncreas (forma P). 
É secretada no trato intestinal por meio do ducto pancreático. 
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
HIDROLASE (AMILASE):
HIPERAMILASEMIA
Pancreatite Aguda: Os níveis de amilasemia aumentam após 2-12 h do início do episódio de dor abdominal. Os valores máximos são quatro a seis vezes maiores do que os valores de referência e são atingidos entre 12-24 h. A atividade amilásica retorna ao normal entre o 3º e o 4º dia. 
Pancreatite Crônica: Os níveis de amilasemia encontram-se normais devido a destruição gradativa das células da glândula.
Outras causas de HIPERAMILASEMIA pancreática:
Complicações da pancreatite aguda
Lesões traumáticas do pâncreas
Carcinoma de pâncreas
Abscesso pancreático
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
HIDROLASE (LIPASE):
 É uma enzima altamente específica que catalisa a hidrólise dos ésteres de glicerol de ácidos graxos de cadeia longa (TRIGLICERÍDIOS) em presença de sais biliares e um cofator chamado colipase. 
Tanto a lipase como a colipase são sintetizadas pelas Células Acinares do Pâncreas. 
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
HIDROLASE (LIPASE):
 HIPERLIPASEMIA
Pancreatite aguda: A atividade da lipase aumenta entre 3 a 6 horas, após o início do quadro atingindo o pico máximo em 24-48 horas. Os valores voltam ao normal entre 7 e 10 dias. Os aumentos da lipase geralmente são paralelo s àqueles da amilase, entretanto, tais aumentos podem ocorrer antes ou após as elevações da amilase. 
Pancreatite crônica: A lipase sérica também é utilizada no diagnóstico da pancreatite crônica, apesar da destruição das Células Acinares nos últimos estágios da enfermidade resulta em diminuição na quantidade da enzima na circulação. 
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA ENZIMAS
LIASES:
Catalisam a quebra das reação C-C (ligações Covalentes). 
Adição de grupos em duplas ligações ou formação de duplas ligações por remoção de grupos, ou seja, são enzimas que adicionam ou removem elementos de água, amônia ou dióxido de carbono
Exemplos: Descarboxilases e Dehidratases.
A=B + C  ABC
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
LIASES:
Catalisam a lise de um substrato, gerando uma ligação dupla em reações de eliminação não Hidrolíticas e não Oxidativas. Na direção inversa, a LIASE catalisa a adição de um substrato a uma ligação dupla de outro.
A Piruvato Descarboxilase pertence a essa classe de enzimas, pois ela transforma o Piruvato em Acetaldeído e Dióxido de Carbono. 
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
ISOMERASES:
Transferência de grupos DENTRO DA MESMO MOLÉCULA para formar isômeros, ou seja, catalisam alterações estruturais em uma molécula.
Como essa reações têm apenas um substrato e um produto, elas estão entre as reações enzimáticas mais SIMPLES.
Exemplos: Epimerases.
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
ISOMERASES:
Na via Glicolítica ocorre a isomerização reversível da glicose-6-fosfato, formando frutose-6-fosfato. 
A enzima que catalisa esta reação é a fosfo-hexose-isomerase.
Lembrete: há apenas um rearranjo, sem perca de carbono, visto que a glicose é uma aldose, e a frutose é uma cetose, mas ambas são hexoses. 
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
LIGASES:
Catalisam reações de SÍNTESE de uma nova molécula a partir da LIGAÇÃO entre duas moléculas, com a concomitante hidrólise (consumo) de ATP.
Exemplos: Ligases, Carboxilases ou Sintetases.
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
LIGASES (Déficit da PIRUVATO CARBOXILASE):
Doença do Metabolismo Energético – Causando HIPOGLICEMIA constante.
Trata-se de uma Enzima Hepática Mitocondrial que atua no primeiro passo da GLICONEOGÊNESE (Impedimento da síntese do Oxaloacetato).
O cérebro recebe sua energia a partir de corpos cetônicos quando uma quantidade insuficiente de glicose está disponível, isso geralmente ocorre em jejum ou após alguns dias sem se alimentar.
Entretanto, o cérebro ainda mantém uma certa necessidade pela glicose, porque os corpos cetônicos somente na mitocôndria podem ser quebrados para fornecer energia, e os axônios das células cerebrais estão muito longe da mitocôndria.
Pode causar atraso PSICOMOTOR em recém nascidos. 
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS
Cada enzima é ÚNICA para uma determinada reação e para seu funcionamento eficaz, deve ter sua estrutura tridimensional conservada. 
Ela possui uma região específica de ligação ao substrato chamada de SÍTIO ATIVO, a conformação desta região forma um encaixe “PERFEITO e ÚNICO” entre determinada enzima e um substrato, normalmente por ligações covalentes transitórias. 
Ao terminar a reação ela se solta do substrato e continua perfeita, em sua forma, para novas atividades. 
Como toda proteína, ela pode se desnaturar em algumas condições, como em altas temperaturas, variação extrema de pH, perdendo assim sua função.
Como toda proteína, elas precisam de uma temperatura e pH ideal para serem ativas nas reações.
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
COMPONENTES DA REAÇÃO ENZIMÁTICA
E: Enzima
S: Substrato
ES: Complexo Enzima + Substrato
P: Produto
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
ENERGIA DE ATIVAÇÃO (Ea): energia necessária para romper ligações químicas existentes entre os átomos de cada substância, favorecendo, assim, a ocorrência de outras ligações químicas e a síntese de uma nova substância a partir de duas iniciais.
Ou seja, os SUBSTRATOS (reagentes) apenas serão convertidos em PRODUTOS caso superem esse a energia de ativação (Ea), dessa forma mais SUBSTRATO será convertido em PRODUTO no intervalo de tempo menor.
Sendo assim, a ENERGIA DE ATIVAÇÃO representa a diferença entre os níveis de energia do Estado BASAL e o Estado de TRANSIÇÃO.
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
O MECANISMO DE AÇÃO ENZIMÁTICO se baseia na capacidade que a ENZIMA dispõe de oferecer uma Rota Reacional Alternativa de maneira que a Energia de Ativação necessária para converter o substrato em produto seja menor quando comparada com a reação sem a presença do biocatalisador.
Em outras palavras, as enzimas atuam DIMINUINDO a Energia de Ativação da reação!!!
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
LIGAÇÃO ENZIMA SUBSTRATO: 2 MODELOS
EMIL FISCHER (1894): o alto grau de especificidade das enzimas originou → CHAVE-FECHADURA, que considera que a enzima possui sítio ativo complementar ao substrato, ou seja, um encaixe “PERFEITO” do substrato no sítio de ligação enzimático. (NÃO É MAIS UTILIZADO)
KOSHLAND (1958): ENCAIXE INDUZIDO, a enzima e o substrato sofrem conformação para o encaixe. O substrato é DISTORCIDO para conformação EXATA do estado de transição, ou seja, o sítio de ligação não é totalmente pré-formado, mas sim MOLDÁVEL a molécula do substrato.
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
LIGAÇÃO ENZIMA SUBSTRATO: 2 MODELOS
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
MECANISMOS CATALÍTICOS:
EFEITOS DE PROXIMIDADE E ORIENTAÇÃO: substrato se aproxima da enzima específica por uma orientação espacial apropriada; 
CATÁLISE ELETROSTÁTICA (por íons metálicos): A distribuição de cargas no sítio ativo pode influenciar a reatividade química do substrato; 
CATÁLISE ÁCIDO-BÁSICA: os grupos químicos podem se tornar mais reativos pela adição ou remoção de prótons. Os sítios ativos das enzimas podem atuar como doadores ou receptores de prótons; 
CATÁLISE COVALENTE: Formação de ligação covalente transitória entre enzima-substrato. 
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
APOENZIMAS: Parte proteica de uma HOLOENZIMA.
HOLOENZIMAS (Enzima CONJUGADA):
Algumas enzimas além do sítio ativo, tem um sítio ALOSTÉRICO para ligação de moléculas específicas (CO-FATORES ou COENZIMA) que aumentam ou reduzem a atividade enzimática.
COENZIMAS  moléculas orgânicas (vindos em geral de vitaminas, NAD+, FAD, coenzima A).
COFATOR  são colaboradores não proteicos necessários para a atividade da enzima. Podem ser íons metálicos (Zn+2 , Fe+2 ).
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
COMPONENTES DE UMA HOLOENZIMA:
APOENZIMA
HOLOENZIMA
COENZIMA
COFATOR
SUBSTRATO
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
FATORES QUE INFLUENCIAM NA ATIVIDADE ENZIMÁTICA
pH
Temperatura
Concentração dos Substratos 
Concentração de Enzimas
Presença de Inibidores
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
FATORES QUE INFLUENCIAM NA ATIVIDADE ENZIMÁTICA
pH: 
O efeito do pH sobre a enzima deve-se às variações no ESTADO DE IONIZAÇÃO dos componentes do sistema à medida que o pH varia.
Enzimas → grupos ionizáveis, existem em ≠ estados de ionização.
Corpo humano: pH em torno de 7 (Ptialina)
Algumas Exceções: 
Pepsina: pH 2
Lipase: pH 8
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
FATORES QUE INFLUENCIAM NA ATIVIDADE ENZIMÁTICA
pH: 
Distúrbios do Equilíbrio ACIDOBÁSICO podem ser provocados por problemas primários que afetam o componente respiratório ou a concentração de Bicarbonato.
ACIDOSE: ↑[H+]		ALCALOSE: ↓[H+]
ACIDOSE é uma alteração muito mais comum do que a ALCALOSE
CO2 + H2O  H2CO3  H+ + HCO3-
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
FATORES QUE INFLUENCIAM NA ATIVIDADE ENZIMÁTICA
TEMPERATURA: FEBRE = SINTOMA
Com a elevação da temperatura dois efeitos ocorrem: 
A taxa de reação aumenta, como se observa na maioria das reações químicas (Enzimas HUMANA entre 30 e 40oC – 36,5oC).
A estabilidade da proteína DECRESCE devido a desativação térmica (DESNATURAÇÃO). 
A temperatura ótima para que a enzima atinja sua atividade máxima, é a temperatura máxima na qual a enzima possui uma atividadeconstante por um período de tempo.
36,5oC
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
FATORES QUE INFLUENCIAM NA ATIVIDADE ENZIMÁTICA
CONCENTRAÇÃO DE SUBSTRATO:
O aumento da concentração de substrato corresponde ao aumento da atividade enzimática.
 CONCENTRAÇÃO DE ENZIMAS:
 A velocidade inicial da reação é em função da quantidade de enzima disponível.
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
FATORES QUE INFLUENCIAM NA ATIVIDADE ENZIMÁTICA
PRESENÇA DE INIBIDORES:
Um Inibidor Enzimático é um composto que se liga à enzima e interfere em sua atividade. Podem atuar evitando a formação do Complexo ES ou bloqueando a reação química que leva a formação do produto.
As células possuem vários inibidores naturais que desempenham papéis importantes na Regulação Metabólica.
Inibidores artificiais são usados experimentalmente para investigar mecanismos enzimáticos e decifrar vias metabólicas.
Algumas drogas e muitos venenos são Inibidores de Enzimas.
Alguns inibidores se ligam covalentemente às enzimas, provocando inibição irreversível, mas a maioria da inibições biologicamente relevantes é Reversível.
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
FATORES QUE INFLUENCIAM NA ATIVIDADE ENZIMÁTICA
PRESENÇA DE INIBIDORES:
Inibidor é qualquer substância que reduz a velocidade de uma reação enzimática.
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS
FATORES QUE INFLUENCIAM NA ATIVIDADE ENZIMÁTICA
PRESENÇA DE INIBIDORES:
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS
FATORES QUE INFLUENCIAM NA ATIVIDADE ENZIMÁTICA
PRESENÇA DE INIBIDORES:
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS: PESQUISA – AINES
ANTI-INFLAMATÓRIOS NÃO ESTEROIDES
Descrever o Mecanismo de Ação:
NIMESULIDA
IBUPROFENO
DICLOFENACO
* MANUSCRITO
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS
FATORES QUE INFLUENCIAM NA ATIVIDADE ENZIMÁTICA
PRESENÇA DE INIBIDORES IRREVERSÍVEIS:
Os inibidores irreversíveis são aqueles inibidores que se ligam no sítio ativo da enzima, de modo a formar um COMPLEXO ESTÁVEL, ou seja, há a formação de uma ligação covalente entre o inibidor e a enzima, o que pode promover uma destruição dos grupos funcionais essenciais da enzima. 
Essa inibição é progressiva, aumentando com o tempo até que atinja uma máxima inibição. 
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS
FATORES QUE INFLUENCIAM NA ATIVIDADE ENZIMÁTICA
PRESENÇA DE INIBIDORES IRREVERSÍVEIS:
INIBIÇÃO IRREVERSÍVEL: diferentemente de um inibidor enzimático reversível, o IRREVERSÍVEL forma uma ligação COVALENTE estável com a molécula da Enzima e, portanto, retira essa molécula da população ativa.
Alguns inibidores irreversíveis são VENENOS, como é o caso de inseticidas Organofosforados e Carbamatos que inibem a acetilcolinesterase. Essa enzima degrada a acetilcolina do cérebro.
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS
Prof. Dr. Fábio Fidélis
CINÉTICA ENZIMÁTICA
Considerando que existem várias enzimas em nosso organismo, catalisando inúmeras reações, VOCÊ acha que todas as enzimas atuam com o mesmo perfil cinético de reação??? ou seja, TODAS apresentam a velocidade e o tempo de reação exatamente igual??? 
Ou que isso pode variar de acordo com o tipo da enzima ou tipo de reação que ela catalisa???
BIOQUÍMICA  ENZIMAS: CINÉTICA ENZIMÁTICA
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS ALOSTÉRICAS
O CONTROLE ALOSTÉRICO, ALOSTERISMO ou ALOSTERIA refere-se a qualquer alteração na estrutura terciária ou quaternária de uma enzima proteica induzida pela ação de uma molécula ligante, que pode ser um ATIVADOR, um INIBIDOR, um SUBSTRATO, ou os três. 
A modificação da estrutura regula a sua ATIVIDADE ENZIMÁTICA
Esse controle ocorre através da mudança conformacional de uma proteína ocasionada por moléculas chamadas "MODULADORES". 
Os moduladores podem INIBIR ou ATIVAR essas proteínas
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BIOQUÍMICA  ENZIMAS ALOSTÉRICAS
Prof. Dr. Fábio Fidélis
BIOQUÍMICA  ENZIMAS: PESQUISA – CINÉTICA
 DEFINIR: 
Vmax, Vmax/2 e Km
Curva Hiperbólica (PLATÔ)
Saturação Enzimática

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