Enzimas

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ENZIMAS
- Manutenção da vida celular depende de reações químicas
- Reações devem ocorrer em uma velocidade adequada
· Transformação do CO2 e H2O em bicarbonato e H+
- Reações devem ser específicas
Composição
· Enzimas protéicas - imensa maioria
· Ribozimas
Características
· Macromoléculas - mais de uma centena de aminoácidos
· Composição e estrutura de uma proteína
· Atuam como catalisadores – aumentam a velocidade das reações
· Sítio ativo
· Sítio alostérico
· Cofatores e coenzimas
Estrutura das proteínas
· Primária
· Secundária
· Terciária
· Estrutura quaternária
Enzimas e Substrato
· Sítio ativo
· Características químicas
· que permitem interações
· Cadeias laterais
· Estrutura protéica
Vantagens das enzimas
· Sintetizadas pela próprias células
· Controle da concentração e atividade
· Altamente específicas
· Mais rápidas que outros catalizadores
Graus de especificidade das enzimas
· Enzimas possuem alto grau de especificidade, mas algumas são mais específicas que outras
· L-aminoxidases apenas aminoácidos na configuração L
· Pepsina hidrólise ligações peptídicas de grupos carboxílicos de aminoácidos aromáticos (triptofano, fenilalanina e tirosina)
Fatores que interferem na atividade enzimática
· pH
· Temperatura
Cinética da reação enzimática
· Enzima e substrato formam em complexo transitório
Representação de reações químicas 
Velocidade da reação é afetada por:
· Concentração da enzima
· Concentração do substrato
· Tempo de verificação 
Efeito da alteração da concentração da enzima
INIBIDORES ENZIMÁTICOS
Inibidores enzimáticos:
· Reduzem a atividade enzimática
· Modificam o metabolismo e cinética enzimática
· Papel regulador do metabolismo
· Perigo
· Método de estudo
· Emprego farmacêutico
Classificação segundo a estabilidade da ligação da molécula com a enzima
· Irreversíveis
· Reversíveis
 - Competitivos
 - Não-competitivos
Inibidores irreversíveis
· Inativação definitiva da enzima
· Maioria possui inespecificidade
· Ligação à cadeias laterais da enzima
· Modificação estrutural definitiva da enzima
· Compostos organofosforados
 - Formam ligações covalentes com o grupo OH de resíduos de serina
· Iodoacetamida ou iodoacetato
 - Reage com o grupo SH de resíduos de cisteína
· Ácido acetilsalicílico
 - Transfere seu grupo acetila para o grupo OH de um resíduo de serina da cicloxigenase
· Penicilina
 - Inativa enzimas da síntese da parede bacteriana
Inibidores reversíveis
Inibidores competitivos:
· Ligam-se ao sítio ativo da enzima
· Estrutura química parecida com a do substrato
· Não geram produtos
· Amplo emprego terapêutico
· Aumento na [S] provoca redução na [EI]
· Aumento na [S] atenua ou anula o efeito do inibidor
· Sulfanilamida inibe síntese do tetraidrofolato
· AZT inibe a DNA polimerase
 
Inibidores não – competitivos
· Ligam-se ao sítio alostérico da enzima, numa cadeia lateral de um aminoácido
· Não são quimicamente semelhantes ao substrato
· Aumento na [S] não atenua expressivamente ou anula o efeito do inibidor
· Metais pesados
· Hg2+ , Pb2+ , Ag+ reagem com grupo SH das enzimas
· Ampla ação 
ANTIMETABÓLITOS, ISOENZIMAS, ZIMOGÊNIOS, COENZIMAS, COFATORES
Análogos de substratos ou antimetabólitos
· Ligam-se ao sítio ativo da enzima
· Fórmula estrutural semelhante ao do substrato
· Gera produto
· Produto diferente do gerado pelo substrato o que interrompe a sequência metabólica
· Canavanina análogo da arginina – plantas
· Citosina arabinosídeo análoga da citosina - quimioterápico
· Acicloguanosina análoga da guanosina - antiviral
Síntese da forma inativa das enzimas
· Zimogênios - forma precursora inativa
· Enzimas cujo local de ação é extracelular
· Pepsinogênio na célula 》 cavidade gástrica há ação de íons de H+ que removem 42 resíduos de aminoácidos e geram a pepsina
· Pepsina catalisa conversão de pepsinogênio em mais pepsina
· Tripsinogênio em Tripsina, intestino delgado
Isoenzimas
· Enzimas que catalisam a mesma reação, mas que apresentam estruturas diversas, dependendo do tecido ou organela em que se localizam
· O padrão característico da isoenzima permite detectar, pela, concentração plasmática, órgãos doentes.
· Lactato desidrogenase
 - subunidade H
 - subunidade M
· Formas HHHH e HHHM são comuns no coração
· Formas MMMM predominam nos músculos esqueléticos
Cofatores e coenzimas
· Moléculas ou íons que associam às enzimas para permitir sua atividade catalítica
· Cofatores
 - Íons metálicos
· Coenzimas
 - Moléculas orgânicas não-proteicas
Cofatores enzimáticos
Cofatores:
· Zn2+ , Fe2+, Cu2+, Co2+
· Forte ligação à cadeias laterais de aminoácidos
· Podem ser parte do sítio ativo
· Na+, K+, Mg2+, Mn2+, Ca2+
· Ligação mais fraca
· Podem associar se ao sítio ativo, substrato ou coenzima
Coenzimas
· São transportadoras de determinados grupos
· Atuam como aceptoras de átomos ou grupos funcionais retirados do substrato em uma reação e doadoras destes mesmo grupos em outras reações
· Aloja-se com o substrato no sítio ativo, durante a reação
· A coenzima sempre volta à sua forma original, é reciclada
· Ligada covalentemente à enzima, constituindo grupo prostético
 ° FAD (flavina adenina dinucleotídeo)
· Livre
 ° NAD+ (nicotinamida adenina dinocleotídeo)
· Totalmente sintetizadas pela células
· ATP
· Provenientes da dieta
· vitaminas (principalmente as hidrossolúveis)