carboidratos, lipideos, proteinas e enzimas

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Carboidratos – são moléculas formadas por carbono, hidrogênio e oxigênio.
- Principal fonte energética dos seres vivos
- Biomoléculas mais abundantes do planeta
-Representações podem ser por: 
Polidoxialdeido/Aldoses- aldeído: com oxigênio ligado a carbono primário.
Polidoxicetose/Cetoses- cetona: com oxigênio ligado a carbono secundários.
Monossacarídeos: aldeídos ou cetonas com dois ou mais grupo hidroxila, com esqueletos de três a sete carbonos.
São sólidos cristalinos e incolores plenamente solúveis em água, mas insolúveis em solventes polares. A maioria tem sabor adocicado. Possui grupo carbonil que quando na extremidade forma uma aldose e se em outra posição forma cetose.
Exemplos: 
Glicose- aldeído, hexose
Frutose- cetona, hexose
Galactose- aldeido, hexose
Possui átomos de carbonos assimétricos (queirais) e, portanto, ocorrem em formas isotéricas opticamente ativas- isômeros ópticos diferentes ou enantiometros.
São isômeros de posição e (de função diferentes- no caso da glicose/galactose com a frutose), formado pela mesma quantidade dos mesmos elementos
12 hidrogênios
6 carbonos
6 oxigênios
Ex: talidomida tem dois isômeros ópticos – levogiro e dextrogiro, um resolvia o enjoo o outro levava a má formação. A distinção entre eles é a ocupação da posição do espaço.
Epimeros:são moléculas que tem diferença apenas na posição da hidroxila, no caso de monômeros de glicose.
 diasteroisomeros que diferem em apenas um carbono quiral. Na forma de anel, o epímero é chamado de anômero .
Para haver isomeria óptica é necessária a presença de um carbono quiral (com 4 radicais diferentes).
Ciclizacao:
Na bioquímica os carboidratos estarão no processo de ciclizacao, pois elas abertas iam formar cadeias muito longas e fáceis de sofrer reações. Para protege- las e manter mais unidas eles se fecham por ciclizacao, para se manter pequena, hidroxilas com carbono um (próximo do oxigênio) se ligam gerando a forma cíclica de 4 ou mais carbonos. Assim, o resultado do fechamento pode haver a hidroxila para baixo- estrutura alfa e se para cima- estrutura beta. Ó fechamento desse anel cria um novo centro quiral.
Carboidratos fechados lembrando um hexágono significa que a estrutura é proveniente de um aldeido.
Carboidratos fechados lembrando um pentágono significa que a estrutura é proveniente de uma cetona.
Em solução aquosa, as aldosteroses e todos os monossacarideos com cinco ou mais átomos de carbono no esqueleto ocorrem predominantemente como estrutura cíclicas. A formação dessas estruturas cíclicas em anel é o resultado da reação geral entre um álcool e aldeídos ou cetonas para formar os derivados hemiacetais (quando o OH é adicionado a uma aldose) ou hemiacetais (quando o OH é adicionado a uma cetose). A ligação é formada por ligação glicosídica. A substituição de uma segunda outra molécula de OH (álcool) são formados os acetais ou os cetais.
Hexágono  aldeído  Alfa (oh para baixo) ou beta (oh para cima)  No carbono 1 próximo ao oxigênio posição da hidroxila 
Pentágono  Cetona  Alfa (OH para baixo) ou beta (OH para cima)  No carbono 2  Próximo a hidroxila e a carbono terciário ligado a outra hidroxila 
As formas isotéricas de monossacarídeos que diferem apenas na configuração do átomo de carbono hemiacetais ou hemicetal são chamados de anoméros e o átomo de carbono da carbonila é chamado de carbono anomerico.
Oligossacarídeos: são cadeias curtas de unidades de monossacarídeos unidos por ligações características chamadas de ligação glicosídica.
Dissacarídeos:
Dois monômeros ou oses diferentes podem se ligar por ligação glicosídica. (um acetal de origem de um hemiacetal mais um álcool formando um glicosídeo)
 Ex: alfa d glicose + beta d glicose = maltose + água.
A diferença nos dissacarídeos vem dos monômeros que a compõem.
1. Lactose: galactose + glicose
2. Sacarose: frutose + glicose
3. Trealose: alfa d glicopiranosil + alfa d glicopiranosideo (entre dois carbonos 1 alfa)
4. Maltose: glicose + glicose 
5. Isomaltose: glicose + glicose ( Carbono 1 com carbono 6).
No caso de carboidrato, as nossas células só reconhecem os isômeros D. Devido a posição no espaço.
D: radical para frente  consegue se ligar ao receptor, complementar ao radical por encaixe. Possível ser metabolizado. PARA A DIREITA
L: radical para trás  Não consegue se ligar ao receptor, não é complementar ao radica por encaixe. Não é possível ser metabolizado. PARA A ESQUERDA
Amido e glicogênio: formado por várias moléculas de glicose, unidas por ligações glicosídicas. (polissacarídeo).
A função do glicogênio para os animais é equivalente ao amido para as plantas.
Os glicídios além de terem função enérgica participam da estrutura dos ácidos nucleicos (RNA e DNA)
 
Polissacarídeo: são polímeros de açúcar que contém mais de 20 unidades de monossacarídeo. Não possui sabor adocicado.
Forma de estocagem de combustíveis: polissacarídeo de armazenamento mis importantes são o amido, em células vegetais e o glicogênio em células animais. São extremamente hidratados, pois tem muitos grupos hidroxilas expostos e disponíveis para formarem ligações de hidrogênio com água.
Amido: contém dois tipos de polímeros de glicose (amilose e amilopectina). As ligações glicosídicas que unem os resíduos de glicose sucessivos nas cadeias de amilopectina, alfa 1 para 4, nos pontos de ramificação, são alfa 1 para 6.
Glicogênio: polímero de subunidades de glicose ligadas por ligações alfa 1 para 4 com alfa 1 para 6 nas ramificações. Mais ramificado e compacto que o amido.
Amilose Homo (a1S4)Glc, linear a cada 24-30 resíduos
Amilopectina Homo (a1S4)Glc, com ramificações 50-5.000 Até 106 resíduos
 (a1S6)Glc
 Armazenamento de energia: em plantas
O amido é um polissacarídeo utilizado pelos vegetais como reserva energética. Podemos encontrá-lo em raízes, tubérculos e sementes. Sua síntese é consequência do excesso de glicose da fotossíntese. A glicose é o monossacarídeo mais utilizado como fonte de energia pelos seres vivos.
Lipídios - altamente diversificados. Tem várias estruturas moleculares, são insolúveis em água. Principais formas de armazenamentos de energia em muitos organismos.
Neutros-
Polares- ligados à outras moléculas o que acaba fornecendo polaridade. Parte pequena, ainda insolúvel em água.
Desempenham papéis cruciais como cofatores enzimáticos, transportadores de elétrons, pigmentos fotossensíveis, âncoras hidrofóbicas para proteínas, chaperonas para auxiliar o enovelamento de proteínas de membranas, agentes emulsificante no trato digestivo, hormônios mensageiros intracelulares. 
Lipídios de armazenamento: triacilglicerol. (glicerol com ramificação de 3 ácidos graxos cada um em ligação éster) - armazenado nos adipócitos e ceras. São neutros. Derivados de ácidos graxos- derivados de hidrocarbonetos com estado de oxidação altamente reduzido. A oxidação de ácidos graxos é altamente exergônica. Proporciona energia e isolamento térmico- triaglicerois armazenados sob a pele.
Componentes celulares insolúveis em água e podem ser extraídos dos tecidos por solventes apolares. São saturados ou insaturadas, com ligação dupla quase sempre na posição cis. 
Lipases são enzimas que catalisam a hidrólise dos triaglicerois armazenados, liberando ácidos graxos para serem transportados pra os locais onde serão usados como combustível.
· Pacientes com diabetes tem movimentação de ácidos graxos de triacidilglicerol, em seu metabolismo, formando por compostos cetonicos , diminuindo oh do sangue.
· Corticoide: mobilização de ácidos graxos, concentra gorduras em alguns pontos.
· Ômega 3: ácido graxo ajuda no processo inflamatório.
Ácidos graxos: serão usados no metabolismo, o metabolismo os separa do glicerol e os liberam, eles entram na célula e na mitocôndria para sofrer processo de oxidação e gerar ATP. Alguns órgãos do nosso organismo também o utilizam para as suas funções.
Grupo carboxila ligada à cadeia hidrocarbonada.
1. Saturados: só ligação simples, a sigma. Arrumados, mais coesões,maior fator empacotamento mais estáveis, ligações mais fortes, maior ponto de fusão. (Mais difícil de fazer seu metabolismo)
2. Insaturados: possui ligação dupla, a sigma e pi. A cadeia dobrada, ficam mais espalhados, menor fator empacotamento menos estável, ligações mais fracas, ponto de fusão menor. (mais fácil de fazer seu metabolismo). Perde. Validade rápido, pois a ligação é mais frágil e o oxigênio quebra as ligações, os oxida. 
Hidrogenação: quebra as instaurações e coloca hidrogênio no lugar. Transformando gorduras insaturadas em saturadas. É nesse processo de hidrogenação não é quebrada todas as duplas, mas muda posição de alguns radicais, transformando estruturas cis em trans. Então esse processo aumenta o prazo de validade, mas aumenta a produção de gordura trans. Ex: manteiga virando margarina.
Ácidos graxos trans na dieta são um importante fator de risco para doenças cardíacas coronarianas.
Gordura líquida: superior quantidade de ácidos graxos saturados. Ponto de fusão pequeno.
Gordura sólida: superioridade de ácidos graxos insaturadas. Ponte de fusão grande.
Gordura sólida mole: possui ácidos graxos saturados e insaturadas. Ponto de fusão maior.
Diasteroisomeros 
Gordura cis- radicais dos isômeros do mesmo lado
Gordura trans- radicais dos isômeros em lados opostos. Seu consumo exagerado leva a doenças pois a mudança na posição do radical, faz com que aumente a produção do colesterol ruim, aumenta a formação dos quilomícrons- carregam essas moléculas- ocorre uma ligação que aumenta a produção na sinalização celular.
Lipídeos de membrana / polar- na estrutura uma parte é polar.
A) Fosfolipídios
1. Glicerofosfideos- gricerol+ 2 ácidos graxo + PO4 e um grupo cabeça constituinte (pode ser uma função de álcool.)
2. Esfingolipídios- esfingosina+ ácido graxo + PO4 e grupo substituinte (pode ser colina).
O grupo fosfato pode ser perdido.
B) Glicolipideos 
1. Esfingnolipideos- enfingosina + ácido graxo+ mono ou oligossacarídeos.
2. Galactolipideos ( sulfolipideos)- glicerol+ 2 ácidos graxo+ mono ou dissacarídeo e SO4.
ligado diretamente a molécula, sem fosfato
· Lipídios estruturais na membrana
Dupla camada de lipídeos atua como barreira a passagem de moléculas polares e íons- são antipáticos. Suas interações hidrofóbicas entre si e suas interações hidrofílicas com a água direcionam o seu empacotamento em camadas- as bicamadas de membrana.
A) Glicerofosfolipideos: regiões hidrofóbicas são compostas por dois ácidos graxos ligados ao glicerol. Ligação fosfodiester- fosfolipídios. São derivados de ácido fosfatidico.
B) Galactolipideo e sulfolipideo: contém ácidos graxos esterificados com glicerol, mas não apresentam os fosfatos característicos dos fosfolipídios
C) Lipídios tetraneto em arqueia: duas cadeias muito longas de alquilas estão unidas por ligação éter ao glicerol em ambas as extremidades.
D) Esfingolipídios: um único ácido graxo está ligado a uma amina graxa, a esfingosina e esteróis, compostos caracterizados por um sistema rígido de 4 anéis hidrocarbonada fusionados. Ligação fosfodiester- fosfolipídios e sem fosfato, mas com açúcar simples ou oligossacarídeo complexo em suas extremidades polares- glicolipídios. Derivados da esfingosina. Nas superfícies celulares só sítios de reconhecimento biológico. Definem os grupos sanguíneos humanos. São degradados nos lisossomos os fosfolipídios.
· Colesterol
Uma molécula de lipídeos precursora de vários hormônios, sempre com o núcleo esteroide presente. É um lipídeo.
Origina vitamina D, pressiona, cortical.
Vitamina D: 7 desidrocolesterol pela irradiação UV – colecalciferol e no fígado e no rim é metabolizado em hidroxivitamina D.
Os lipídios são insolúveis na água por suas moléculas serem apolares, mas são solúveis em solventes orgânicos como álcool, éter e benzeno
Proteínas- formada por monômeros de 20 aminoácidos.
Anemia falciforme: proteína hemoglobina 
Hemoglobina normal- aminoácido glutamina
Hemoglobina alterada- aminoácido valina
Aminoácidos: são as unidades estruturais básicas de peptídeos, proteínas. São transportados pelos grupos amino, são precursores de cetoacidos, aminas biogênicas, glicose (por gliconeogênese), nucleotídeos, heme, creatina. São também alguns neurotransmissores glutamato- excesso gera crise epilética, aspartato e glicina.
Características gerais: na proteína eles interagem entre si, compostos por estes elementos Chaves, mas pode haver enxofre.
 íons dipolar: carbono, agrupamento carboxila (COO-), hidrogênio, grupo amina e outro radical.
não ionizado: carbono, agrupamento hidroxila (COOH), hidrogênio, grupo amina e outro radical.
O carbono que possui esses ligantes se chama carbono alfa. O aminoácido alfa é composto pelo átomo central carbono alfa ligado a um grupo amino, ácido carboxílico, átomo de hidrogênio e um grupo R diferenciado.
Se o radical for diferente dos outros 3 ligantes se formará um carbono quiral- carbono ligado a 4 ligantes diferentes.
Isomeria óptica: substância opticamente ativa- coloca a luz em um sentido ao passa lá por um polarizador. Coloca a substância em seu interior e avalia o seu desvio.
Levogiro- desvia a luz para a esquerda (indicada por -)
Dextrogiro- desvia a luz para a direita (indicado por +)
Obs: cristalografia é como se fosse um raio X da molécula.
Apenas os aminoácidos L constituem as proteínas são ligeiramente mais solúveis do que uma mistura racêmica de aminoácidos D e L.
Em PH neutro aminoácidos exigem como íons dipolares zwitterions.
Alzaimer- acúmulo de proteína amilose beta (D aminoácidos) fazem haver apoptose de neurônios do SNC. Os D aminoácidos ocorre, em peptídeos aminoácidos (dados recentes).
Obs: proteínas naturais possuem somente L aminoácidos.
Centro quiral dos aminoácidos: carbono ligado a 4 ligante diferentes.
Os aminoácidos são classificados pelo radical. Na glicina não há classificação de L e D pois seu Radical é o hidrogênio. Os outros aminoácidos são classificados pelo radical, inclusive em R e D.
Proteína  macromolécula formadas por aminoácidos (monômeros)- unidos por ligações peptídica (grupo de ácido carboxílico reagindo com grupo amina, sofrendo desidratação e formando amida - CONH).
A aminoácidos que não compõem as proteínas pois possuem ciclizações indesejáveis.
Dipeptídio- dois monômeros de aminoácidos por ligação peptídica.
 - A ligação peptídica: ligação simples entre o grupo alfa carboxila de um aminoácido ao grupo amino de outro aminoácido com caráter de dupla ligação, pois ocorre o fenômeno de ressonância (dupla ligação que vai variando- vai e volta) conformação do arcabouço é restrita. São cineticamente bem estáveis e é essencialmente plana. Não tem carga permitindo que polímeros de aminoácidos unidos por ligações peptídicas formem estruturas globulares densa, entre compactadas.
Cadeia polipeptídica  uma sequência de aminoácidos unidos por ligações peptídicas forma uma cadeia polipeptídica, cada unidade de aminoácido em um polipeptídio é chamada de resíduo. A extremidade amina é considerada o começo da cadeia, começa se, portanto, pelo resíduo aminoterminal. Há uma parte repetitiva retangular, o arcabouço/ cadeia principal (com alto potencial de formar pontes de hidrogênio), é uma parte variável, as cadeias laterais específicas.
Configurações da ligação peptídica: 
1. Trans: dois átomos de carbono alfa em lados opostos da ligação peptídica
2. Cis: dois altos de carbono alfa no mesmo lado da ligação peptídica 
Praticamente todas das proteínas são trans.
A ligação dupla com o hidrogênio não é estável, ligação sigmatica de Schroedinger
Na ligação simples ocorre a rotação das moléculas ao torno da ligação simples.
Efeito da dupla ligação na rotação dos átomos- fornece mais estabilidade impede que as moléculas girem.
As ligações entre o grupo amino e o carbono alfa adjacente pode rodar em torno dessas ligações, adquirindo várias orientações. Esta liberdade de rotação entre duas ligações de cada aminoácido permite que as proteínas possam se enovelar de muitas formas diferentes especificadas por ângulos de torção.Há combinações entre os ângulos de rotação não há muitas possíveis pela colisão esotéricas entre os átomos  portanto, são 4 possíveis.
Estudo dirigido:
1. Identifique a estrutura molecular de um aminoácido.
Formado por um carbono alfa ligado ao grupo amino, ácido carboxílico, hidrogênio e outro radical.
2. Qual a diferença entre um L aminoácidos e um D aminoácido?
Isomeria óptica, comum na química orgânica, pois possui carbono quiral, tendo a propriedade de desviar a luz polarizada para a direita – dextrogiro ou esquerda- Levogiro.
3. Como ocorre a ligação peptídica?
União entre dois aminoácidos, através da reação de desidratação entre grupo amino e grupo carboxílico, eliminando água e formando a união entre o nitrogênio e o carbono ligado com dupla ao oxigênio, formando ligação gerando uma amida.
Exceção – glicina, não ter carbono quiral pois o radical é um hidrogênio.
4. Explique por que a ligação peptídica tem caráter de dupla ligação.
Ocorre uma ressonância em que a ligação dupla ora está na ligação dupla ora entra entre o carbono e o oxigênio, portanto, a dupla está se alternando entre a peptídica e a outra ligação, apresentando esse caráter de dupla ligação.
A rigidez de um peptídeo e o exíguo conjunto de ângulos e permitidos limitam o número de estruturas acessíveis à forma desnovelada o suficiente para permitir que ocorra o enovelamento da proteína.
Níveis de organização das proteínas:
1- Primária: é a sequência de aminoácidos na cadeia polipeptidica mantida por ligações peptídicas. É o esqueleto covalente – fio do colar- formado pela sequência dos átomos na proteína.
2- Secundaria: enovelamento de partes de cadeia polipeptidica, formada somente pelos átomos de ligação peptídica através das pontes de H entre os grupos N-H e C=O dos aminoácidos próximos na cadeia linear.
Ex : 
alfa hélice – primeira estrutura descoberta secundaria da proteína 2º. 1º aminoácido com o 4º aminoácido da cadeia polipeptidica por meio de ligação de H, assim ela faz um giro/ looping. Essa estrutura não ocorre de qualquer forma pois existem ângulos formados em que há um limite de formação de estruturas chamados ângulos de edros ( phi e psi)- mede o espaço entre dois semiplanos na matemática, já na proteína ele mede se é possível ou não prever a formação da estrutura de alfa hélice ao medir a rotação dos planos que se formam entre os aminoácidos.
Passo da alfa hélice é o comprimento de uma volta completa em torno do eixo da hélice.
Obs- diagrama de caixa padrão, visualização de aminoácidos que permitem ver os aminoácidos que dobram a estrutura. Gráfica que mostra os aminoácidos que formam a estrutura de alfa hélice secundaria, pois não é qualquer aminoácido que o 1º reage com o 4º formando a ligação de H (restrição- aminoácido com volume muito grande da cadeia lateral, empecimento alostérico). O matemático fez um algoritmo ramachandram que demostram quais aminoácidos tem essa capacidade)
Os aminoácidos fazem ligações de hidrogênio entre os aminoácidos da cadeia, média de 3 a 4 aminoácidos gera looping da molécula 
Looping para a esquerda/ anti-horário: L-aa, hélice levogira
Looping para a direita/ horário: D-aa, hélice Dextrogira
A torção da hélice favorece interações produtivas nas faces da hélice 
Folha beta pregueada- segunda a ser descoberta. Cadeias laterais interagem formando dobras, antiparalelas, unidas e começadas em sentidos opostos - folha beta antiparalela e paralelas- folhas betas antiparalelas, unidas e começando pelo mesmo lado.
Descobriram que os aminoácidos poderiam se arrumar de formas diferentes, em zigue-zague. A interação entre o hidrogênio de um radical com o oxigênio do outro radical. Formada por duas ou mais cadeias beta dispostas próximas uma da outra através de pontes de hidrogênio.
Folha beta antiparalela: as duas fitas em direção oposta.
Folha beta paralela: as duas fitas na mesma direção.
Folha beta mista
Cadeias mudando de direção:
Volta reversa/ volta beta: têm formas compactas, globulares em decorrência de reversões na direção de suas cadeias polipeptidicas. O grupo CO do residuo I de um polipeptídeo estabelece uma ponte de hidrogênio com o grupo NH do residuo I+ 3.
Alças: estrutura mais elaborada são responsáveis pelas reversões da cadeia. Não tem estruturas regulares e periódicas, no entanto tem estruturas rígidas e bem definindo-se, se encontram na superfície das proteínas e, portanto, geralmente participam nas interações entre proteínas e outras moléculas.
3- Terciário: enovelamento de uma proteína de cadeia polipeptídica como um todo, ocorre. Ligações entre os átomos radicais de R de todos os aminoácidos da molécula. A partir dessa nós temos proteínas fisiológicas.
Há várias estruturas secundárias unidas, bem compactadas, por pontes dissulfeto.
Em um meio aquoso, o enovelamento das proteínas é dirigido pela forte tendência dos resíduos hidrofóbicas de serem excluídos da água. Lembrem se de que um sistema é mais termodinamicamente estável quando os elementos hidrofóbicos são agrupados, em vez de disseminados, em meio aquoso. Portanto, a cadeia polipeptídica se enovela de modo que as cadeias laterais se internalizem, enquanto suas cadeias polares carregadas se dispõem na superfície. Muitas alfas hélice e fitas beta são antipáticos, isto é, a alfa hélice ou fita beta tem um lado hidrofóbico, que se volta para o interior da proteína, é uma face mais polar que se volta para a solução. Os grupos NH e CO são pareados por meio de pontes de hidrogênio e este pareamento é ordenadamente obtido em uma alfa helice ou folha beta. As interações van der waals entre as cadeias laterais hidrocarbonadas fortemente unidas contribui para a estabilização das proteínas fornecem uma gama de elementos de escolha que preenchem perfeitamente o interior da proteína, assim maximizando as interações de wan der waals.
Padrões diversos: motivo estrutural- combinação em diversos arranjos de estrutura para haver mais condensação na formação da estrutura terciária.
A) Unidade Beta alfa beta
B) Unidade alfa, alfa- duas unidas
C) Meandro beta- várias betas uma na outra
D) Chave grega (barril beta) - betas se ligando formando um labirinto 
4- Quaternária: associação mais de uma cadeia polipeptídica. No modelo, um tetrâmero composto de 4 cadeias polipeptídica. União de duas estruturas terciárias.
As proteínas só desempenham sua função proteína na estrutura terciário e quaternária: função regulação, estrutural, sinalização, transporte, catálise.
1- Explique a formação da estrutura alfa hélice.
Os aminoácidos fazem ligações de hidrogênio entre os próprios aminoácidos de cadeia a cada 3 ou 4 aminoácidos. O oxigênio do carbono faz ligação de hidrogênio com um hidrogênio do terceiro ou quarto carbono, isso encurta a distância entre os aminoácidos, formando uma estrutura em espiral.
2- Explique a formação da estrutura secundaria beta pregueada.
Os aminoácidos de uma cadeia polipeptídica podem interagir através de ligação de hidrogênio essa interação ocorre entre os radicais desses aminoácidos formando uma estrutura chamada de beta pregueada, porém, várias estruturas beta pregueada podem unir se no sentido paralelo ou antiparalelo.
Em uma cadeia polipeptídica os radicais desses aminoácidos podem interagir entre si através de pontes de hidrogeno confirmando uma estrutura estendendo-se em zigue-zague a beta pregueada.
3- Qual a diferença das interações de aminoácidos das cadeias polipeptídica entre as estruturas alfa e beta?
Enzimas- proteínas notáveis, altamente especializadas, com alto grau de especificidade com substratos. Alto Poder catalítico (maior que catalisadores sintéticos). Facilitam a formação do estado de transicao.
Catalisadoras: moléculas orgânicas que aumentam a velocidade de uma reação sem ser consumido, não afeta o equilíbrio e nem desloca o. Aumenta a velocidade da reação pela diminuição da energia de ativação.
Não podem alterar as leis da termodinâmica: não altera o equilíbrio de reação.
A velocidade da formação do produto se estabiliza quando alcança o equilíbrio, as enzimasaceleram a obtenção do equilíbrio mas não deslocam sua posição.
Estado de transição é uma estrutura molecular transitória que não é mais o substrato, mas ainda não é o produto. O estado de transição é a forma menos estável e mais raramente ocupada ao longo da via da reação, visto que é a que apresenta a energia livre mais alta.
Diferença de energia livre Diferença de energia livre e o substrato  energia livre de ativação de Gibbs.
Ex: enzimas proteolíticas como exemplo, in vivo, catalisam proteólise e a hidrólise de uma ligação peptídica.
tem o objetivo de acelerar uma reação química (em condições ideais de temperatura e PH), e é primordial para que importantes reações metabólicas ocorram em tempo hábil ( ex- anidras carbônica no sistema tempão. catalisam reações de produção de ATP. Doenças de erros inatos no metabolismo- ocorrem pelo mal funcionamento de enzimas ( ex- fenilcetanuria).
Grande importância no metabolismo determina quais reações potenciais devem ocorrer.
Alta eficiência catalítica, algumas precisam ser ativadas.
Enzima —> Substrato(reagente) —> complexo enzima substrato —> produto —> separação do complexo 
Usando as forças intermoleculares as enzimas aproximam os substratos em uma orientação ideal, que constitui o preludio para a formação e a quebra de ligações químicas.
A ação catalisadora ocorre ao estabilizar os estado de transicao.
Ativadores de proteínas:
1- Co fator: substâncias inorgânicas necessárias ao funcionamento das enzimas.
a) Metais
b) Pequenas moléculas orgânicas -Co enzima: substâncias orgânicas necessárias ao funcionamento das enzimas.
Podem se ligar a enzima firmemente ou frouxamente:
A) Firmemente: grupos proseteticos 
B) Frouxamente: cossubstratos 
Apoenzima : enzima sem cofator
Holoenzima: enzima completa e catalitica,neste ativa.
Apoenzima + cofator= enzima
Obs: enzimas que utilizam a mesma coenzima realizam catálise por mecanismo semelhantes.
Especificidade enzimática: deriva da formação de múltiplas interações fracas entre a enzima e a molécula do substrato específico. Há redução da entropia pela ligação.
Regulação por expressão genica, alostérica, efetores positivos ou negativos
-Gene metilado- adicionando metila em uma base nitrogenada—> ação silenciadora. Ex inativação do X formando o corpúsculo de bohr, modificação covalente (cofator por exemplo um cátion que se liga a enzima ativando a enzima/ zimogênio – enzima inativa ativada por cofator.
- Glicose normalmente vida glicose 6 fosfato e gerando frutose 6 fosfato. Se há muito glicose 6 fosfato há sobras para se ligar a catalisadora da reação hexasoquinase inativando o sítio para glicose ocorrer- feed Back negativo. Se há pouca glicose 6 fosfato não há como se ligar a hexoquinase inativando a e, portanto, a glicose ocorre- feed Back positivo (se ligam a enzima pelo sítio alostérico presente na enzima- inativando a).
Obs- enzimas alostéricas tem dois sítios um para o substrato é um alostérico.
(age inibindo ou ativação da enzima por feed Back negativo ou positivo).
Características comuns do sítio ativo: 
Sítio ativo região que se liga ao substrato, contém os resíduos que participam diretamente na produção e na quebra de ligações. Os resíduos são grupos catalíticos – a interação da enzima com o substrato no sítio ativo promove a formação do estado de transição.
Sítio ativo diminui mais diretamente o delta Gibbs da reação.
1. é uma fenda ou cavidade tridimensional formada por grupos que provém de diferentes partes da sequência de aminoácidos.
2. Ocupa uma pequena parte do volume total da enzima. Os aminoácidos extras servem de andaime para criar L sítio ativo tridimensional.
3. Microsmbientes singulares. Tem forma se,elegante a uma fenda ou cavidade, a qual os usurários se ligam. O macroambiente apolar da fenda aumenta a ligação dos substratos, bem como a catálise.
4. Os substratos estão ligados às enzimas por múltiplas atrações fracas. A enzima e o substrato devem ter formas complementares, o caráter direcional das pontes de hidrogênio entre a enzima e o substrato frequentemente reforça um alto grau de especificidade.
5. A especificidade da reação depende do arranjo precisamente definido de átomos no sítio ativo. 
É necessário que o substrato tenha um formato correspondente a enzima para se adaptar ao local de interação com a enzima chave fechadura.
As enzimas são flexíveis e que as formas dos sítios ativos podem ser acentuadamente modificadas pela ligação do substrato encaixe induzido.
Caso clínico – mulher casada chega ao consultório apresentando heptose hepática (gordura no fígado depositada, nos vacúolos). Pode ser de origem alcóolica ou não alcoólicas, se for por muito tempo necrosa as células do fígado e leva os pacientes pra morte.
Aplicação – casos clínicos:
1- Proteínas nas doenças neurodegenerativas 
A) Parkinson: alfa sinucleina 
B) Alzahermer: amiloide beta e tau
Comprometimento das atividades cognitivas, progressão gradual ao longo do envelhecimento, perda de memória recente, habilidades visuais espaciais, de cálculo e de uso de objetos. Diagnóstico definitivo é pós morte- placas demais de amilose beta e emaranhados de neurofibrila ( taubfosforilada) com processos degenerativos. —> depósito no hipocampo (lobo temporal- giro médio) e regiões do córtex associativo do motor. Morte de neurônios produtores de acetilcolina. Produção de proteína AoE4 (risco 3 vezes maior).
Aumento da produção da beta amiloide causa um acúmulo formanda uma placa de amilose beta, gera estresse oxidativo —> cascata de oxidação que gera apoptose —> morte do neurônio.
Placa amieloude- estado inicial
Aglomerados- progressão da doença 
C) Huntingeton: 
D) ELA
2- Lipideos
Glicólise estudo de câncer/ quimioterápicas / processos da diabetes
 Exames de cintilografia células cancerígenas realizam muita glicose, pontos escuros na imagem, câncer= áreas que ocorrem o metabolismo de glicose de forma intensa. Início de neoplasia- glicólise quebra carboidratos para produzir ATP, pois ainda não há oxigenação do tecido pela não finalização da angiogenese e precisam de ribonucleotideos para 
Destino da glicose: principal fonte de energia, armazenada sob a forma de polímero, posição central do metabolismo, produção de ATP aeróbica e anaeróbia, precursores em vias biossinteticas.
Glicólise é o processo em que a molécula de glicose é degradada por uma sequência de 10 reações até gerar 2 moléculas de piruvato.
Funções: transformar glicose em piruvato, sintetiza ATP com ou sem oxigênio, preparar a glicose, para ser degradada totalmente em CO2 e H2O.
Via glicolítica
 Fase preparatória
1º fosforilação – glicose  glicose 6 fosfato (enzima hexoquinse– regulação alostérico- doa o fósforo pro carbono 6, participa da transferência, então a glicose deixa de ser glicose e torna se glicose 6 fosfato.)
(gasto de 1 ATP)
A fosforilação do carbono 6 pela hexoquinase é para impedir que a glicose saia célula pois há mudança na carga elétrica proveniente da adição de fósforo, e a deixar dentro da célula para passar pela via glicolítica.
2º glicose 6 fosfato (aldeído)  frutose 6 fosfato (cetona)- (enzima fosfoglicose isomerase, processo de isomerização)
Fornece estabilidade a molécula na hora de bifosfatar. A molécula de frutose é mais simétrica nos carbonos e facilita a divisão, há duas metades de 3 carbonos.
3º frutose 6 fosfato frutose 1,6 bifosfato (enzima fosfofrutocinase) 
(Gasto de 1 ATP)
A enzima adiciona um fósforo proveniente do ATP ao carbono 1 na frutose 6 fosfato. Da maior simetria, pois agora há fósforos dos dois lados, para a divisão da 4ª reação.
4º frutose 1,6 bifosfato  di hidroxicetona fosfato+ gliceroaldeido 3 fosfato (Aldoses)
1 molécula de 6 carbonos virando duas de 3 carbonos, mediada pela enzima aldeolas que clica no meio a molécula.
 5º dihidroxicetona fosfato  gliceroaldeido 3 fosfato ( triose fosfato isomerase)
 Assim gera se duas moléculas de gliceroaldeido 3 fosfato .
Gasto de duas moléculas de ATP
 Fase de pagamento ( duas moléculas de gliceroaldeido 3 fosfato- todo o processoem dobro).
6º gliceroaldeido 3 fosfato 1,3 bifosfoglicerato ( gliceraldeído 3 fosfato desidrogenase- fornece fósforo inorgânico para ocupar o lugar do hidrogênio que foi captador pelo NAD).
NAD+ recebe H e se transforma em NaDH + H
Como a frutose 1,6 fosfato se dividiu em dois, agora há extremidades sem fósforo, portanto há introdução de mais fósforo, elemento primordial para a produção de ATP.
7º 1,3 bifosfoglicerato 3 fosfoglicerato ( fosfoglicerato cinase- retira o fósforo da molécula início e a transfere para a molécula de ADP produzindo ATP).
8º 3º fosfoglicerato 2 fosfoglicerato ( fosfoglicerato mutase)
Ocorreu uma mudança na posição do fósforo, para facilitar energeticamente a saída de água do mesmo carbono
9º 2 fosfoglicerato fosfoenolpiruvato 
Ocorre a saída de agua
10º fosfoenolpiruvato  Piruvato
Saída de fósforo da molécula inicial e fosforilação do ADP
Produção de 4 moléculas de ATP e saldo de 2 ATP.
Regulação da glicolise
Reações irreversível 
Enzimas com sítios ativo alostericos
Hexoquinase (HK) ou glicoquinase: inibida por glicose 6 fosfato ( inibição alosterico)
Fosfofrutoquinase (PPK): principal sítio de regulação da glicolise. Inibida por ATP (feedbacks) e citrato (ajusta velocidade da glicolise ao CK).Estimulada por AMP ( pois tem pouco ATP) e frutose 2,6 bifosfato.
Piruvato quinase (PK): inibida por alanina (jejum). Estimulada por frutose 1,6 bifosfato( substrato).
Enzimas
Grande maioria formada por proteínas e algumas por RNA.
Função catalisadores de reações, aceleram as por meio da diminuição da energia de ativação, agem em substrato específico através sítio catalítico ativo- onde o substrato se conecta. Não altera o rendimento, nem desloca o equilíbrio, apenas modifica a velocidade da reação.
Substrato+ enzima complexo enzima substrato complexo enzima produto produto + enzima
   
 
 A formação de várias ligações fracas dão especificidade para o complexo enzima substrato. As ligações são feitas através do modelo chave fechadura induzido.
· Modelo chave fechadura: nesse modelo, o sítio ativo da enzima é pre formado e tem a forma complementar a molécula do substrato, de modo que outras moléculas não teriam acesso a ela.
· Modelo de encaixe induzido: o contato com a molécula do substrato induz mudanças conformaciomais na enzima que otimizam as interações com os resíduos do sítio ativo, age de forma específica. Após as ligações a repulsão dos elétrons e o próprio peso das moléculas vão causar deformidades nas ligações e vão alterar a estrutura e a geometria.
Controle da via cartalitica (feedbacks positivos e negativos)
As enzimas reguladoras: sinalizam se a reação pode ocorrer ou não, permitindo que produtos que seguem a via sejam formados.
Ex da glicolise: enzima hexoquinase pelo sítio ativo é ligado a glicose, formando o produto glicose 6 fosfato, permitindo que a via glicolitica siga. Se já ouvir muita glicose 6 fosfato, a 1º está da glicolise deve ser paralisada, para isso a glicose 6 fosfato se liga ao sítio ativo alosterico muda a conformação da enzima havendo a perda de afinidade com o substrato, que passa agora a não conseguir mais fosforilar a glicosefeedbacks negativo .
Ex do AMP C: ele se liga a enzima e aumenta a afinidade pelo substrato  feedbacks positivos
Sítios alostericos: locais em que compostos se ligam podendo aumentar ou diminuir a afinidade da enzima com o substrato gerando feedbacks.