resumo de enzima

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Enzimas
Conceito
- Compostos orgânicos com capacidade catalítica “Catalisadores biológicos“.
- Atividade intracelular ou extracelular. 
- Natureza.
· Proteica – composta por aminoácidos 
· Nucleotídeos – RNA ( Ribozimas )
· Abzimas – Anticorpo monoclonal com atividade catalítica (Síntese em laboratório).
- Elementos naturais biológicos e biodegradáveis 
- Possuem elevada especificidade pela reação
- Não são consumidas durante a reação
- Aumentam a velocidade das reações químicas 
- São ésteres seletivos 
- Atuam em condições brandas de PH e temperatura
Histórico
1878 – Willian Kuhne
· Concepção do termo Enzima ( Em = dentro e Zyme = levedura )
· Primeiro isolamento nos estratos de levedura
1897 – Eduard Buchner
· Extratos de levedo podiam fermentar o açúcar até álcool 
1926 – James Summer
· Isolamento e cristalização da uréase
1930 – Northrop e Stanley
· Uso da cristalização para o estudo de três enzimas digestivas: pepsina, tripsina e quimotripsina
- Atualmente
· Conhecimento de estrutura e função de mais de duas mil enzimas de origem animal, vegetal e microbiana. 
1956 – União Internacional de Bioquímica criou uma Comissão Internacional de Enzimas para classificação.
· Código de 4 dígitos 
1° - Classe
2° - Sub –classe dentro da classe
3° - Grupos químicos que participam da reação
4° Enzimas propriamente dita
A atividade metabólica celular é regida pela ação das combinações das seis classes de enzimas.
Classe 1: Óxido – redutases 
Oxidação ( perda de elétrons ) e redução ( ganho de elétrons ) entre os elementos envolvidos na reação 
Incluem os seguintes pares de doadores – aceptores: 
· Ligação carbono – carbono (saturada – insaturada)
· Alcoóis – aldeídos 
· Aldeidos – ácidos 
· Aminas – minas 
 Classe 2 –Transferases
Envolve a transferência de grupos químicos de uma molécula para outra; Dois substratos e dois produtos.
Incluem as seguintes reações; 
· Hexocinase – Transfere um grupo fosfato do ATP para um aceptor como a glicose 
· Aminotrasnferases – Transfere o grupo amino e converte o aminoácido em cetoácido
Classe 3 – Hidrolases
Reações de hidrolise, adição de agua a uma ligação química; Transferência de um –OH para o substrato
Incluem as seguintes reações:
· Hidrolise de ligações glicosídicas e peptídicas 
· Hidrolise de ligações fosfato ( Quebra do ATP )
· Hidrolise de triglicerídeos 
Classe 4 – Liases
LIase implica quebra; Clivagem de ligações carbono –carbono, ligações carbono – hidrogênio ou liberação de CO2 de um beta – cetoácido.
Incluem as seguintes reações;
· Importantes reações neuroquímicas, incluindo a formação de dopamina e serotonina
Classe 5 – Isomerases
Movimentação de um grupo funcional ou de uma dupla ligação dentro da mesma molécula 
Incluem as seguintes reações;
· Troca de posição de uma hidroxila e carbolina
· Movimentação de uma dupla ligação no metabolismo dos ácidos graxos
Classe 6 – Ligases
Adição ou união de átomos de carbono; Envolvimento de gasto de energia 
Incluem as seguintes reações;
· Adição de O2 ao piruvato
· Adição de um aminoácido ao RNAt
	- 241 aminoácidos
- Possui dois domínios 
- Centro ativo no meio dos dois domínios 
Estudo da estrutura – Quimotripsina Sintetizada no pâncreas secreada no intestino
Centro Ativo 
- A especificidade é atribuída à geometria do centro ativo da enzima 
- Exemplo de elementos de variação:
· Estereoisomeros D e L
· Ligações alfa e beta 
- Representa uma região complexa da enzima, que pode se ajustar para acomodar o substrato correto e estabilizar os estado de transição. E + S = ES
- Cadeias laterais dos aminoácidos que formam o centro ativo sofrem reorientação de maneira que as suas posições potenciem a ação catalítica da enzima
- Substratos também podem se molda
Outros elementos enzimáticos 
1) Parte não – proteica ( Holoenzima )
a) Coenzimas, Cossubstratos e Cofatores.
Elemtos de constituição não aminoacídica que co –auxiliam a ação das enzimas dentro do metabolismo celular.
2) Parte proteica 
a) Apoenzima
Coenzima
- Participam das reações, mas não são os compostos primários.
- A mesma coenzima pode participar de reações diferentes 
- Coenzimas se ligam covalentemente às enzimas 
Cossubstratos 
- Elemento modular da atividade enzimática 
- Em geral participa da reação sendo consumido – ATP – (principal representante).
Cofatores 
- Substâncias inorgânicas necessárias para o funcionamento das enzimas 
- Participam das reações, mas não são os compostos primários
 Como as enzimas funcionam?
- Reação química clássica
· Aproximação de moléculas reagentes 
· Interações de elétrons 
· Estado de transição
- Marcha de uma reação química 
- As enzimas não alteram a constante de equilíbrio 
- As enzimas não alteram a energia livre entre produtos e reagentes 
Como as enzimas atuam de fato?
- Estabilizam o estado de transição, permitindo que mais moléculas reagentes o atinjam, por diminuírem a energia de ativação da reação.
Regulação da atividade enzimática 
Modificação covalente
- Ação de proteínas quinases que catalisam a fosforilação de resíduos serina, treonina e tirosina em enzimas.
- A cascata de fosforilação e desfosforilação modula a ação das enzimas 
- Consiste em uma ligação covalente reversível entre o radical fosfato e a enzima
Controle alosterico da atividade enzimática 
- Ação de ligantes que se complexam à enzima em sítios diferentes do sitio de ligação do substrato.
- Os efetores alostericos ou modulares não são consumidos na reação. 
- Efetores ( + ) aumentam a afinidade da enzima pelo substrato, enquanto os efetores ( - ) diminuiem a afinidade.
- A ligação do efetor é reversível 
Enzimas multi-subunidades: Comperatividade
- Representam enzimas multímeros constituídos de subunidades monoméricas iguais ou diferentes 
- Uma subunidade pode alterar o poder catalítico da subunidade adjacente 
- A modulação da atividade de catalisa é ocasionada pela modificação da conformação do centro ativo.
Inibidores 
- Compostos químicos que se ligam de forma variável às enzimas ou ao complexo ES, afetando a velocidade das reações 
- O inibidor não é consumido durante o curso da reação
- A forma de relacionamento do inibidor com a enzima resulta em comportamento variável das enzimas 
Inibição competitiva 
- Substancias semelhantes se ligam de modo reversível a uma enzima, no qual faz ligação direta com o sitio ativo da enzima.. mas não possuem configuração de enzima.
Acompetitiva ESI / Inibição não competitiva ES e ESI
- O inibidor se liga tanto á enzima livre quanto ao complexo ES
Inibição Irreversível 
- Agente inibidor liga-se fortemente à enzima impedindo o desenvolvimento da reação
RESUMO