T08_Cinetica_enzimatica

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3/18/2010
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Bioquímica Geral
RFM0004
Cinética enzimática
Profa. Dra Tie Koide
Departamento de Bioquímica e Imunologia
FMRP-USP
17/03/2010 Tie Koide - FMRP
substrato
Sítio ativo
Como as enzimas trabalham?
17/03/2010 Tie Koide - FMRP
E + S ES E + P
17/03/2010 Tie Koide - FMRP 17/03/2010 Tie Koide - FMRP
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S P
v = k [S]
Determinar a velocidade depois de Δt �
velocidade média durante este intervalo de tempo, ao 
longo do qual [S] variou
Para simplificar:
Velocidade INICIAL (V
o
) = intervalo de tempo curto
[S] pode ser considerada constante
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Saturação dos 
sítios-ativos
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E + S ES E + P
K -1
K1
K -2
K2
Tempo inicial � [P] é insignificante em relação a [S]
[ P ] � 0 
V-2 = 0
Combinação reversível ES 
Atinge equilíbrio
Passo limitante da reação 
Proporcional a [ES]
TEMPOS INICIAIS da reação
Velocidade de formação ES
V1 = k1 [E] [S]
V-2 = k -2 [E] [P]
K
-1>>K2
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E + S ES E + P
K -1
K1
K -2
K2
TEMPOS INICIAIS da reação
Velocidade de formação ES
V1 = k1 [E] [S]
V-2 = k -2 [E] [P] = 0
Velocidade de desaparecimento de ES
V-1= k -1 [ES] 
V2 = k2 [ES] 
V-1 + V 2 = k -1 [ES] + k2 [ES] 
V-1 + V 2 = (k -1 + k2 ) [ES]
17/03/2010 Tie Koide - FMRP
E + S ES E + P
K -1
K1
K -2
K2
TEMPOS INICIAIS da reação : [ES ]= constante = equilíbrio estacionário
Velocidade de formação ES
V1 = k1 [E] [S]
= (k -1 + k2 ) [ES]
Velocidade de desaparecimento de ES=
V-1 + V 2 = (k -1 + k2 ) [ES]=
k1 [E] [S] = (k -1 + k2 ) [ES]
[E] + [ES] = [ET] 
k1 ( [ET] - [ES] ) [S] = (k -1 + k2 ) [ES]
( [ET ] - [ES] ) [S]
k1
[ET ] [S] - [ES] [S] = (k -1 + k2 ) [ES]
k1
[ES] =
[ ET ][ S ]
k -1 + k2
k1
+ [ S ]
V0 = velocidade inicial = 
velocidade de aparecimento de P
V0 = k2 [ES]
17/03/2010 Tie Koide - FMRP
E + S ES E + P
K -1
K1
K -2
K2
[ES] =
[ ET ][ S ]
k -1 + k2
k1
+ [ S ]
V0 = velocidade inicial = 
velocidade de aparecimento de P
V0 = k2 [ES]
V0 = k2
[ ET ][ S ]
k -1 + k2
k1
+ [ S ]
Quando obtemos Vmax?
[ET] = [ES]
Vmax = K2 [ET]
V0 = k2 [ES]
V0 =
Vmax [ S ]
k -1 + k2
k1
+ [ S ]
V0 =
Vmax [ S ]
KM + [ S ]
Equação de Michaelis - Menten
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O que acontece quando V0 = Vmax/2 ???
V0 =
Vmax [ S ]
KM + [ S ]
Equação de Michaelis - Menten
KM = [ S ]
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O que acontece quando [S] <<<< KM ???
O que acontece quando [S] >>> KM ??
Como determinar Vmax?
V0=k[S]
y=ax
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V0 =
Vmax [ S ]
KM + [ S ]
1
V0
=
KM + [ S ]
Vmax [ S ]
V0
1
=
KM
Vmax [S]
1
Vmax
1
+
y = a x + b
Transformação duplo-recíproco
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k -1 + k2
k1
Km= Qdo k2<<< k-1 = 
indica afinidade do complexo ES
E + S ES E + P
K -1
K1 K2
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Kcat = Vmax
[ET]
Constante catalítica
“turnover”
= renovação
Número de moléculas de substrato 
transformadas em produto por uma 
molécula de enzima, na unidade de tempo 
quando a enzima está saturada com o 
substrato
E + S ES E + P
K -1
K2K1
Vmax = k2 [ET]
V0 = k2 [ES]
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Rapidez com que a enzima pode operar, 
qdo todos sítio ativos estão ocupados!17/03/2010 Tie Koide - FMRP
kcat
Km
Eficiência catalítica
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Eficiência próxima a perfeição catalítica: geram 
produto cada vez que colidem com o substrato
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AZT 
(3’azido-2’desoxitimidina) Desoxitimidina
Enzima: DNA polimerase viral
Tratamento AIDS17/03/2010 Tie Koide - FMRP
H
5 fluorouracila Uracila
Enzima: timidilato sintase
Tratamento de tumores
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Exemplos de inibidores não-competitivos:
Hg+2, Pb+2 = reagem com grupos -SH das proteínas
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