Enzimas e Inibidores Enzimáticos

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Izabelle P. Santana 
Turma XXIV - A 
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Nomenclatura: nome do substrato catalisado ou processo realizado + sufixo ASE. 
Algumas enzimas não seguem esta regra. Ex: Renina, Calecreína, Enzima Conversora de 
Angiotensina, Tripsina, Pepsina. 
Algumas enzimas precisam de outras moléculas para a sua atividade enzimática; 
• Se esse componente for um íon metálico como o Zn2+ ou Fe2+ é chamado de cofator. 
• Se for uma molécula orgânica pequena é chamada de coenzima. Ex.: NAD+, coenzima A. As 
coenzimas frequentemente são derivadas de vitaminas. 
 
 
G – energia livre. 
S – estado fundamental do substrato. 
P – estado fundamental do produto. 
Para qualquer reação de transformação de substrato em produto ou vice-versa, deve-se 
fornecer energia livre ao sistema (∆G). 
∆G’° – energia livre padrão. 
∆Gsp – energia livre para transformar substrato em produto. 
∆Gps – energia livre para transformar produto em substrato. 
Delta de energia livre padrão é a diferença entre o estado fundamental do substrato para o 
estado fundamental do produto. 
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As ondulações são as fases da reação. Cada complexo (ES, EP) necessita de uma quantidade 
específica de energia livre para ser formado, logo que o primeiro complexo ES catalisa sua 
reação, outro pico de energia livre é alcançado para as reações do complexo seguinte. 
As enzimas apenas são capazes de alterar a velocidade de reação (△G+). Porém, não alteram 
o equilíbrio, pois esse depende da variação de energia livre padrão (△G°). 
 
Delta de energia livre padrão não muda (em 
vermelho) e a enzima não altera. 
 Keq’ (constante de equilíbrio) é diretamente 
proporcional ao delta de energia livre 
padrão. 
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 Velocidade e energia livre de transição são inversamente proporcionais. 
 
Mecanismo de catálise. 
1. As enzimas catalisam os substratos em produtos através de interações covalentes e 
não-covalentes do sítio ativo com o substrato específico. 
2. Quando esse complexo é formado, a enzima diminui drasticamente a entropia do 
substrato no meio, conserva-o num ponto. E essa diminuição de entropia facilita a 
transformação de substrato em produto. 
3. E para se transformar em produto a enzima começa a interagir com ligações 
covalentes ou não covalentes do substrato e começa a alterar seus grupamentos 
funcionais. Dessa maneira, alterando seus grupamentos forma o que nós chamamos 
de produto, só que a enzima ainda está ligada com esse produto. 
4. Para que o produto seja liberado ela precisa regenerar suas ligações e quando isso 
ocorre o produto fica liberado e o sítio ativo da enzima fica regenerado. 
Tipos de catálise enzimática: 
- Ácido-base: quando a enzima tem um sítio catalítico ácido e o substrato é básico, então ela 
capta esse substrato e faz uma catálise ácido-básico convencional; 
- Covalente: pode ser ligações covalentes que vão promover a quebra ou conversão de uma 
ligação covalente nova; 
- Mediada por íon metálico: nessa ocasião nós temos as enzimas que necessitam de um 
cofator para promover essa catálise. Uma enzima que precisa de um cofator ou uma coenzima 
chama holoenzima. 
A cinética enzimática é a velocidade com que o substrato é convertido em produto de acordo 
com o tempo. 
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Um inibidor é uma substância que interfere na ação da enzima diminuindo a velocidade de 
reação. 
Inibidor reversível pode ligar-se a enzima e ser liberado em seguida deixando-a na condição 
original. 
Inibidor irreversível reage com a enzima por ligações covalentes de tal forma que a enzima 
não pode ser regenerada. Ex.: aspirina (promove a acetilação de um resíduo de serina na COX, 
inativando-a). 
 
Inibidor competitivo reversível. 
 
Inibidor não competitivo reversível. 
Um inibidor é capaz de se ligar reversivelmente em outro sítio da enzima que não o catalítico. 
Porém, esta ligação somente ocorre quando o complexo ES está formado. 
 
Ex.: metais pesados. 
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INIBIDORES ENZIMÁTICOS 
Penicilina é um inibidor irreversível de uma enzima importante para a integridade da parede 
da bactéria, que quando utilizado deixa a bactéria vulnerável. Reage com a enzima por ligações 
covalentes de tal forma que a enzima não pode ser regenerada. 
 
A aspirina é um inibidor irreversível que irá promover a acetilação da serina no sítio ativo da 
enzima COX. Através desse mecanismo ela impede a formação de alguns eicosanoides na 
cascata inflamatória, como prostaciclinas e tromboxanos, mas não impede a formação dos 
leucotrienos pelas enzimas LOXs, caracterizando-se então com um AINEs (anti-inflamatório 
não esteroidais). 
 
O alopurinol é um inibidor competitivo reversível, sendo, portanto, um inibidor específico da 
xantina-oxidase. Tal enzima participa da degradação de nucleotídeos (purinas), catalisando a 
reação da hipoxantina em xantina, e desta em ácido úrico. O alopurinol tem estrutura similar 
tanto a xantina quanto a hipoxantina, e compete pelo sítio ativo da xantina-oxidase, 
impedindo a formação de ácido úrico. Hiperuricemia – excesso de ácido úrico na urina. É um 
problema, pois em temperaturas mais baixas ele se cristaliza, causando danos aos tecidos. 
Causa: preda nos rins ou artrite (gota). 
 
Acarbose (GLUCOBAY) funciona como um inibidor competitivo reversível da enzima alfa-
glicosidase. Esse inibidor tem sua estrutura semelhante a um oligossacarídeo de amido, 
competindo pelo sítio ativo da alfa-glicosidase. Assim, diminui a quebra de oligossacarídeos 
em monossacarídeos e sua absorção para o sangue. 
Consequentemente eles seguem o trânsito intestinal e são metabolizados pela microflora (o 
que gera gases e pode promover flatus e cólicas, dois eventos adversos previsíveis da 
Acarbose) ou são excretados. 
 
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Orlistat (ou Xenical) é um inibidor competitivo reversível que compete com lipídeos pelo sítio 
ativo das enzimas lipases gastrointestinais. São usados no emagrecimento e inibem a 
degradação do triglicerídeos, o que consequentemente causa “esteatorreia” – excesso de 
gordura nas fezes, diarreia e até incontinência fecal. 
 
 
Inibidor não competitivo reversível – não é específico, pode inativar diversas enzimas 
diferentes. Por isso é mais tóxico e não utilizado muito na clínica. Normalmente funciona como 
intoxicação por metais pesados. 
O sítio alostérico é a parte na qual um inibidor alostérico, também chamado inibidor não 
competitivo, pode ligar-se à enzima para inibir seu funcionamento. 
 
Cascata Inflamatória 
 
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As membranas das células são compostas por vários lipídeos, os fosfolipídeos sofrem ação de 
enzimas fosfolipases A2 e formam ácido araquidônico, que sofre ação da COX1 (enzima). 
Eicosanoides – moléculas (não enzimas) com 20 carbonos, que são formados a partir do ácido 
araquidônico. São os tromboxanos, prostaglandinas, prostaciclinas e leucotrienos. 
**Acido araquidônico é o precursor dos eicosanoides. 
COX1 – é protetora do sistema fisiológico, chamada de constitutiva. Ex.: formação do muco no 
estômago, importante para gerar prostaglandinas e prostaciclinas que vão atuar no glomérulo 
renal e regular a filtração renal. 
COX2 – está mais envolvida ao processo inflamatório, gera os eicosanoides que agirão no 
processo inflamatório, gerando dor, calor, etc. 
Tromboxano – importante para coagulação, é formado a partir do acido araquidônico, tendo 
sua formação inibida pelo uso da aspirina. Por isso quando se pretende realizar um processo 
cirúrgico é contraindicado o uso de aspirina. 
Prostaglandinas – na inflamação fazem com que a permeabilidade capilar aumente, além de 
possuírem o poder da quimiotaxia, atraindo células (por exemplo, macrófagos) especializadas 
na fagocitose. Apresentam também influencias fisiológicas. 
A aspirinainibe as duas, causando efeitos colaterais no sistema fisiológico (ex. gastrite, piora 
da função renal, etc). 
Aspirina (AINE) é contraindicada para pessoas com ASMA, pois com a inibição das COXs 
aumenta-se a ação da lipo-oxidase, que permitirá o aumento da produção de leucotrieno 
(bronquioconstritor). 
Corticoides (AIE) agem inibindo as fosfolipases, impedindo a formação de ácido araquidônico, 
e consequentemente a ação das COXs e LOXs.