O QUE É UMA ENZIMA. São proteínas especializadas na catálise de reações biológicas. Poder calalítico do suco gástrico sobre as proteínas poder da s...

O QUE É UMA ENZIMA. São proteínas especializadas na catálise de reações biológicas. Poder calalítico do suco gástrico sobre as proteínas poder da saliva o amido As vias metabólicas são catalisadas por Sistemas enzimáticos sequenciais Enzimas +substratos= produtos e enzimas Co-fatores enzimáticos ou Coenzimas Elementos inorgânicos ou íons metálicos que funcionam como co-fatores para as enzimas: Cu 2+ (Citocromo oxidase) Fe 2+ ou Fe 3+ (Citocromo oxidase, catalase, peroxidase) K + (Piruvato quinase) Mg 2+ (Hexoquinase, glicose-6-fosfatase, piruvato quinase) Mn 2+ (Arginase, ribonucleotídio redutase) Mo (Dinitrogenase) Zn 2+ (Anidrase carbônica, álcool desidrogenase, carboxipeptidase A e B) Porque as enzimas são catalisadores tão eficazes? Vários fatores determinam o papel das enzimas no metabolismo celular: A. Ações na economia energética celular Diminuem a necessidade energética para que as reações bioquímicas aconteçam. Não alteram a energia livre (G) da reação; Reduzem a energia de ativação (GAT) das reações químicas. Porque as enzimas são catalisadores tão eficazes? Reações exotérmicas: Provocam aumento na temperatura do meio (liberação de energia) REAÇÕES EXERGÔNICAS Reações endotérmicas: Consomem calor do meio (déficit energético) REAÇÕES ENDERGÔNICAS Energia de ativação: Quantidade de energia que os substratos necessitam receber para se transformar em produto (elevação do seu estado de excitação molecular até sua conversão em Produto) Porque as enzimas são catalisadores tão eficazes? As enzimas não modificam o processo de produção ou consumo energético de uma reação química; ✔ Não alteram o equilíbrio da reação; ✔ Aumentam a velocidade da reação por diminuir a energia de ativação do substrato ✔ FACILITAÇÃO DO ALINHAMENTO TRIDIMENSIONAL ENTRE OS SUBSTRATOS E A FORMA TRIDIMENSIONAL DO SÍTIO CATALÍTICO DA ENZIMA E DO CO-FATOR NA MAIORIA DAS VEZES!!!!!!! Porque as enzimas são catalisadores tão eficazes? As enzimas aceleram as reações metabólicas nas células! Ex: 180g de glicose convertida em H2O e CO2 Ausência de enzima - Consome 180 kcal e libera 680 kcal Presença de enzima (dentro da célula) – Consome 20 kcal e libera 680 kcal (Economia proporcionada pelas enzimas no metabolismo energético!!!) As reações metabólicas nas células sem as enzimas exigiriam uma temperatura corpórea 10 vezes maior (370º C). Porque as enzimas são catalisadores tão eficazes? A AÇÃO NA ORDEM DAS REAÇÕES CELULARES Em termos fisiológicos: ✔ Espera-se rapidez na formação dos produtos para a continuidade do ciclo biológico ✔ Lentidão na formação dos produtos emperraria a maquinaria bioquímica celular ✔ Colapso químico – devido ao acúmulo dos substratos e pela deficiência do produto) Porque as enzimas são catalisadores tão eficazes? IMPOSSÍVEL EM TERMOS BIOLÓGICOS OU EFEITOS SECUNDÁRIOS GRAVES PARA A CÉLULA Ex: Deficiência da glicose-6-fosfatase (Doença de von Gierke) Acúmulo de glicose nas células hepáticas - A glicose é degradada por outra enzima em menor velocidade – glicose-6-desidrogenase Pentoses – bases nitrogenadas ( A e G) – ácido úrico – grave doença (gota) Porque as enzimas são catalisadores tão eficazes? Alta eficiência mesmo em baixas concentrações: Após as reações enzimáticas as enzimas são regeneradas podendo reagir com novas moléculas do substrato Porque as enzimas são catalisadores tão eficazes? Especificidade enzima substrato como fator acelerador da reação: Alinhamento das partes afins das moléculas com gastos mínimo de energia ✔ A falta de especificidade entre a enzima e o produto formado é fundamental para liberação da enzima. R. Enolase C. Catálise por íon metálico: As interações iônicas entre uma enzima ligada a um metal e o substrato podem orientar ou estabilizar a reação. MECANISMOS DE AÇÃO ENZIMÁTICA C. Catálise por íon metálico: As interações iônicas entre uma enzima ligada a um metal e o substrato podem orientar ou estabilizar a reação. REGULAÇÃO ENZIMÁTICA Enzimas alostéricas Homotrópicas e heterotrópicas Moduladores positivos e moduladores negativos MECANISMOS DE INIBIÇÃO ENZIMÁTICA 1. Inibidores enzimáticos competitivos 2. Inibidores não-competitivos 3. Inibidores irreversíveis Enzimas reguladoras por clivagem proteolítica Enzima com sequência de aminoácidos a mais do que os necessários para a sua atividade Aminoácidos adicionais que impedem a ação catalítica da enzima (zimogênio) Enzimas reguladoras retiram as sequências zimogênio proporcionando a sua ativação