Enzimas e inibidores enzimáticos

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enzimas
Processos celulares e moleculares
Luíza Soares 19.2-UNIFACS
Luíza Soares 19.2 
ENZIMAS E INIBIDORES ENZIMÁTICOS 
A maioria das enzimas são proteicas. São catalisadores biológicos, aumentam a velocidade de reações e diminuem a 
energia de ativação. São seletivas e eficientes. *lactase é seletiva com a lactose. São proteínas de estrutura terciária. 
De modo geral, as enzimas são globulares(circunferências). Isso ocorre por causa do sítio ativo. A lactase, por ser 
globular e circular, possui cavidades (sítios ativos) e essas regiões vão reagir com o substrato. 
Boa parte das reações químicas que acontecem no nosso organismo são espontâneas, mas poderiam demorar muito 
para ocorrer. Enquanto, com enzimas, elas ocorrem em frações de segundos. Então, a possibilidade da vida só é real 
por conta da existência das enzimas. 
*ribozimas=não são proteicas. 
 
 
 
 
 
 
As enzimas normalmente têm o sufixo ‘’ase’’. Já o seu prefixo tem relação com a função executada pela enzima. A 
amilase, por exemplo, que quebra o amido em porções menores (dissacarídeos). A lipase quebra moléculas de 
gordura, degrada triglicerídeos (3 ácidos graxos e um glicerol). A álcool desidrogenase degrada álcool etílico, ela se 
encontra no tecido hepático, e atua na desintoxicação do organismo. *esteatose hepática alcoólica é o acúmulo de 
gordura no fígado e a pessoa começa a perder função hepática. Nós produzimos álcool desidrogenado de forma 
endógena. Uma pessoa que nunca bebeu, sente mais efeitos tóxicos do álcool já que não está acostumada a 
produzir essa enzima. Uma pessoa que bebe mais, produz mais enzima. Porém uma pessoa que bebe de forma 
crônica, tem destruição de células hepáticas, podendo gerar uma cirrose hepática. Basta o indivíduo beber um pouco 
que ele já fica bêbado. A produção de álcool desidrogenado varia entre as populações, por exemplo, os japoneses 
produzem menos, logo, ficam mais bêbados com facilidade. 
 
 
Água+CO2= ácido carbônico. 
A enzima anidrase carbônica catalisa a conversão de 
CO2 e H2O em H2CO3 (ácido carbônico). Ela aumenta a 
velocidade da reação em 1milhão de vezes por segundo. 
Sem essa enzima a célula não tem eficiência, ela não 
tempo pra esperar. Só a enzima pode fazer com que as 
reações ocorram na velocidade necessária para o devido 
funcionamento celular. 
 
Se alterarmos a conformação da proteína, alteramos o seu funcionamento (pH e temperatura). 
SÍTIO ATIVO: região de interação entre a proteína e o substrato. O modelo chave-fechadura não explica o 
funcionamento de ligação da enzima. O funcionamento do substrato com a enzima é dinâmico. “Eles vão se 
encaixando até conseguirem.” É o modelo do ajuste induzido. É uma complementariedade geométrica. O sítio ativo 
se molda ao substrato. Tem relação com a eletrostática também. Dá para aumentar a afinidade se as cargas forem 
opostas. Enzimas tem afinidade por seus substratos. 
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*Glicocinase e Exocinase: ambas têm como substrato a glicose. Elas duas tem afinidades diferentes com a glicose. 
 
A enzima possibilita a transformação do substrato em produto 
usando menos energia. 
ES=complexo enzima-substrato, complexo transitório. 
EP=complexo enzima-produto 
A enzima não é descartada, pode voltar para o início e “pegar” um 
novo produto. 
A energia proveniente da interação enzima-substrato é 
denominada energia de ligação. 
As interações ótimas entre substratos e enzimas só ocorrem no estado de transição da reação. 
 
 
Essa imagem (letra b) prova que o modelo chave-fechadura não funciona. Isso porque a barra ‘’não tem espaço de 
dobrar-se’’ e modificar o substrato. Logo, uma enzima totalmente complementar seria muito “pobre”. 
A letra c indica o modelo de ajuste induzido. O processo de catálise não destrói a enzima. Porém a enzima tem uma 
meia-vida (proteínas possuem isso). Ao longo do tempo ela passa a não reconhecer mais o substrato e acaba sendo 
destruída. 
Cada enzima possui o seu pH ótimo. A pepsina (estômago, degrada proteínas em peptídeos). Ela tem um pH ótimo 
que é 2. A glicose-6-fosfatase (células sangue) degrada a glicose-6-fosfato. O seu pH ótimo é 7,4, já que ela está no 
sangue. Os pH’s ótimos de atuação de maneira geral, tem relação com os meios em que elas estão inseridas. Por isso 
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não podemos alterar o pH sanguíneo, pois podemos alterar o funcionamento de enzimas muito importantes para o 
funcionamento de nossas células. 
 
KM: Constante de Michaelis. 
É uma equação que determina a afinidade da enzima com o seu substrato. Km é a 
quantidade de substrato necessária para a enzima atingir a metade da velocidade 
máxima. Uma enzima michaeliana vai aumentando sua velocidade de reação até 
atingir um ponto máximo de velocidade de reação, que é um ponto de 
saturação. Todos os sítios ativos estão ocupados, e é o ponto de velocidade 
máxima. 
-Em baixas concentrações de substrato, a velocidade é proporcional à 
concentração. 
-Em altas concentrações, a velocidade permanece constante (Vmáx). 
Logo, o Km pode ser entendido como uma medida da afinidade da enzima por 
seu substrato. Quanto mais substrato você precisa colocar para a enzima atingir o KM, menos afinidade ela tem. Se 
ao colocar um pouco de substrato, já atinge o KM, quer dizer que existe uma alta afinidade. 
 
 
 
São ISOENZIMAS, mesmo substrato, diferentes tecidos e diferentes afinidades. 
HEXOQUINASE- KM baixo, atinge essa velocidade na presença de pouco substrato. Alta afinidade. 
GLICOQUINASE-KM elevado, precisa de muito substrato para atingir metade da sua velocidade máxima. Quer dizer 
que ela tem baixa afinidade com a glicose. 
Uma enzima com KM baixo é mais eficiente pois tem uma maior afinidade. 
ESTRUTURA DAS ENZIMAS COMPLEXAS: 
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Precisam de compostos químicos chamados de COFATORES, íons metálicos, ou de um complexo orgânico chamado 
de COENZIMA. 
A coenzima e o cofator estabilizam a ligação do substrato no sítio ativo (aumentam a 
afinidade). A grande maioria das enzimas do nosso corpo só são eficientes se tiverem a 
presença de coenzimas e cofatores. Coenzimas de modo geral são vitaminas do 
complexo B. Tem enzimas que conseguem concluir a reação sem a coenzima, porém 
com menor afinidade. Essa imagem é uma HOLOENZIMA, que é o conjunto todo. 
A apoenzima é a parte proteica. 
Os cofatores são estruturas inorgânicas. Tem várias enzimas que só funcionam com esses componentes. 
SÍTIO ALOSTÉRICO: 
Algumas enzimas não têm só o sítio ativo, elas têm também um segundo sítio, sítio alostérico. Eles regulam a 
atividade de uma enzima. São enzimas que podem sofrer 
modulação por outras substâncias. As enzimas alostéricas são um 
dos tipos de enzima que não podem ser explicadas pelo modelo de 
Michaelis-Menten. 
A cinética alostérica depende da concentração do substrato e da 
concentração de moduladores. 
 
Esse modulador positiva faz com que o substrato se ligue melhor 
ao sítio ativo. Ele sofre uma mudança conformacional. O 
modulador se liga ao sítio alostérico, e eles facilitam o 
funcionamento do sítio ativo com o substrato. 
Tem o inibidor alostérico (negativo) onde inicialmente a enzima vai 
estar na sua forma mais ativa e passará para a forma menos ativa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INIBIÇÃO COMPETITIVA: 
Tanto o substrato como o inibidor vão competir pelo mesmo sítio. Não tem alostérico nessa situação. À medida que 
o inibidor ocupa o sítio ativo, ele impede que o substrato se ligue á enzima. Precisa aumentar os substratos para 
competir com o inibidor. Não altera a velocidade máxima. É como se fosse um carro, vai precisar de mais gasolina 
para atingir a velocidade máxima, mas continua atingindo a velocidade máxima. Muda Km para mais. 
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INIBIÇÃO INCOMPETITIVA 
É uma enzima alostérica. O inibidor se liga ao sítio alostérico, enquanto o substrato se liga ao sítio ativo. 
Tem dois sítios. O inibidor só se liga após o substrato.A velocidade diminui. Não altera Km. Esta ligação altera a 
estrutura enzimática a tal ponto que inviabiliza a catálise. Tudo se passa como se efetivamente houvesse uma 
concentração menor de enzimas. Como o sítio de ligação do inibidor não-competitivo é diferente do sítio ativo, em 
alguns casos é possível a ligação concomitante de inibidor e substrato, formando um complexo ternário, incapaz de 
gerar produto. 
 
 
INIBIÇÃO MISTA 
O inibidor pode se ligar tanto no complexo enzima substrato como também pode se ligar na enzima sem substrato. 
Vmáx diminui e Km aumenta.