Enzimas: Catalisadores da Vida

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4 aula	Enzimas 
· Enzimas 
· Reações químicas​
· Catalisadores​
· Velocidade das reações​
· Condições fundamentais para a vida​
 
· ENZIMAS SÃO PROTEÍNAS​
Atividade catalítica depende:​
 Da integridade da sua conformação proteica nativa:
 Não deve haver desnaturação​
De alterações estruturais: Podem aumentar ou diminir atividade nativa​
· Classificação
· ​ Sempre globulares​
·  Geralmente de alto valor biológico​
·  Podem ser simples ou conjugadas​
Podem ser formadas por apenas resíduos de  aminoácidos (PROTEÍNA SIMPLES)​
​
Outras requerem um componente adicional para  atividade catalítica (PROTEÍNA CONJUGADA)​
Cofator (inorgânico) = íons metálicos como Fe2+, Mg2+, Mn2+ ou Zn2+​
​
Coenzima (molécula orgânica complexa ou metalorgânica, geralmente derivadas de vitaminas)​
A coenzima ou o íon metálico ligado à parte protéica = Grupo Prostético​
· Sufixo “ASE”​
Urease: hidrólise da uréia​
DNA polimerase: polimerização de nucleotídeos para  formar o DNA​
Álcool desidrogenase: oxidação de álcoois em aldeídos​
Glicose-6-fosfatase: retira o fosfato da glicose​
· Outras nomenclaturas​
Pepsina, Tripsina​
Mesma enzima com 2 ou + nomes ou vice-versa​
· ENZIMAS - CATÁLISE​
A reação catalisada ocorre no SÍTIO ATIVO da enzima (limites de uma cavidade da enzima)​
​
 A molécula que se liga ao sítio ativo e​
sofre ação da enzima é o SUBSTRATO​
 Complexo ENZIMA-SUBSTRATO​
  
TEORIA CHAVE-FECHADURA​
​
Elas são catalisadores altamente específicos, ou seja, para cada substrato devem existir poucas (ou apenas uma) enzimas.​
​
 
 
O catalisador aumenta a velocidade da reação sem  afetar seu equilíbrio: diminuem a energia de ativação​
 
 
· EFEITO DE CONDIÇÕES EXTERNAS
PH, temperatura e concentração salina afetam a
 atividade enzimática​
​
 Há maior importância em ensaios enzimáticos invitro  que medem atividade enzimática em amostras de plasma ou tecido.​ 
· CINÉTICA ENZIMÁTICA​
Determinação da velocidade da reação​
 A concentração do substrato [S] é sempre muito maior que a concentração da enzima nas reações​
​
​Teoria de Michaelis-Menten​
Podese atingir a velocidade máxima da reação quando praticamente todas as moléculas estiverem ligadas (ES) → enzima saturada ​
Exemplo:​
​
Enzima hexoquinase possui 2 substratos: glicose e frutose​
​
Km para gli = 0,15 mM​
Km pra fru = 1,5 mM​
​
Por qual substrato a enzima tem maior afinidade?​
Quanto menor o Km, maior a afinidade da enzima pelo substrato (precisa de menor quantidade para atingir a metade da velocidade máxima) ​
Glicose
· REGULAÇÃO DA ATIVIDADE ENZIMÁTICA
Importância:​
 Ajustes na velocidade das vias metabólicas de acordo com a necessidade​
 Capacidade de responder a alterações do meio​
​
Tipos:​
Controle na disponibilidade​
Controle da atividade         
Alostérica​
Modificações covalentes
· CONTROLE DA DISPONIBILIDADE​
Regulação da síntese ou degradação das enzimas; ou disponibilidade de substrato​
​
 Depende da concentração de substratos, presença de hormônios específicos​
​
Ex: lactase​
· REGULAÇÃO ALOSTÉRICA​
Proteína alostérica:​
Apresentam “outras” formas ou conformações induzidas pela ligação de moduladores​
​
 Os moduladores / efetuadores alostéricos podem ser tanto inibidores quanto estimuladores: ​
Moduladores alostéricos positivos: ativadores  (aumento da velocidade da reação catalisada)​
Moduladores alostéricos negativos: inibidores  (diminuição da velocidade da reação catalisada)​
· REGULAÇÃO ALOSTÉRICA​
· REGULAÇÃO POR MODIFICAÇÃO COVALENTE​
· INIBIÇÃO ENZIMÁTICA​
Duas classes:
· INIBIÇÃO COMPETITIVA​
Alta especificidade​
​Largo emprego terapêutico​
 Inibição de reações que ocorrem no organismo parasita (bactéria ou vírus)​
​
Ex. ​
Sulfamida: inibe a síntese bacteriana da coenzima tetraidrofolato ​
+​
AZT (3’-azido-2’-desoxitimidina): inibe a DNA polimerase (transcriptase reversa) necessária para a replicação do vírus HIV​
Ligação em regiões diferentes do sítio ativo da enzima (em geral, cadeia lateral de aminoácidos), inviabilizando a catálise momentaneamente​
Tudo se passa como se houvesse uma concentração menor de enzimas​
·  A ligação normalmente ocorre numa –OH ou –SH dos aminoácidos constituintes das enzimas.​
·  Baixa especificidade
​
·  Metais pesados: Hg2+, Pb2+, Ag+ reagem com –SH das proteínas – são tóxicos​
·  Mineração de ouro: Hg2+ usado para extração​
·  Despejo de resíduos nos rios​
·  Alimentos contaminados (origem animal ou vegetal) ​
Inibição Irreversível​
Inibidor combina-se com um grupo funcional na molécula da enzima ou o destroem ou ainda formam uma associação covalente bem estável. ​
Ácido Acetilsalicílico (AAS): inibição irreversível da enzima ciclooxigenase (COX) envolvida na produção de prostaglandinas, substâncias pró-inflamatórias​