Enzimas_aula.ppt

Bioquímica enzimas

1. Enzimas
Dra. Natalia Velasquez Oliveira
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNANBUCO -UFRPE
Unidade de Serra Talhada
Matéria (s): Bioquímica/Biofísica/ Química Orgânica para Ciências
Biológicas.
SERRA TALHADA-PE
2017

2. Sumário
Introdução:ConceitosePropriedades;
1)CofatoreseCoenzimas;
2)NomenclaturaeClassificação;
3)Catálise;
4)Fatoresqueafetamavelocidadedacatálise
5)Estrutura;
6)Especificidade
7)ModelosRelaçãoEstruturaAtividade
8)Inibiçãoeregulaçãoenzimática
ReferenciasBibliográficas
Enzimas
Enzimas

3. Introdução: Conceitos e
propriedades
Enzimas
Proteínascomafunçãoespecíficadeacelerar
reaçõesquímicasnascélulas;
Maioriaéproteínaglobular(excetoribozimas);
Catalisadoresmaisnotáveis:
•Catalisamreaçõesnascondiçõescelular.
•Apresentamespecificidadeporseusubstrato;
•Apresentamaltopodercatalítico
•Apresentamregulaçãodesuaatividadecatalítica.

4. 1.CofatoreseCoenzimas
Enzimas
CofatorEnzima
Zn2+ Anidrasecarbônica carboxipeptidase
Mg2+ hexocinase
Ni2+ urease
Mo Nitrato redutase
Se Glutationaperoxidase
Mn2+ Superóxidodismutase
K+ Propionil-CoA-carboxilase
Cofatores
metálicos

5. 2.Nomenclaturaeclassificação
Enzimas
a) Oxirredutases
–Desidrogenases
–Redutases
–Oxigenases
b) Transferases
–Transaminases (aminotransferases)
–Quinases ou cinases
c) Hidrolases
–Hidroxilases
–Glicosidases
–Peptidases
d) Liases
e) Isomerases
f) Ligases

6. 3.Catalisadores
Enzimas
1.Formação do P,
energeticamente
favorável,exotérmica;
2.Formação deS,
energeticamente
desfavorável,endotérmica.

7. 4.Fatoresqueafetamavelocidade
dacatálise
Enzimas
Concentraçãodosubstratonoestadodetransição,
VariaçõesnopHdomeio
Temperatura.
Inibiçãoenzimática
Regulaçãoenzimática

8. 4.Fatoresqueafetamavelocidade
dacatálise
Enzimas

9. 4.Fatoresqueafetamavelocidade
dacatálise
Enzimas
Concentração
Vo = velocidade inicial da reação.
[S] = concentração do substrato.
Vmax = velocidade máxima.
KM=ConstantedeMichaelis-
Mentenparaumdadosubstrato.

10. 4.Fatoresqueafetamavelocidade
dacatálise
Enzimas
pHdomeio

11. 4.Fatoresqueafetamavelocidade
dacatálise
Enzimas
Temperatura
1.oaumentousualna
velocidadedereaçãocom
atemperatura;
2.ovalorcrescentede
desnaturaçãotérmicada
enzimaacimadeuma
temperaturacrítica.

12. 5.EstruturadoSítio-Ativo
Enzimas
Éumafendaousulcotridimensionalnasuperfície
daenzima;
Ocupasomenteumapequenapartedamolécula.

13. 6.Especificidade
Enzimas

14. 6.Especificidade:Relativa
Enzimas

15. 7.Modelos Relação Enzima
Substrato:Chave-Fechadura
Enzimas

16. 7.Modelos Relação Enzima
Substrato:Ajusteinduzido.
Enzimas

17. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Inibidorenzimático:moléculaligadaàcadeia
polipeptídicadeumaenzima↓avelocidadeda
reação.
Tipos:irreversívelereversível(baseia-sena
naturezaquímicadaligação)

18. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Inibiçãoirreversível:Atravésdeligaçãocovalente.
Ex.:InibiçãodaAchEpororganofosforados.

19. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Inibiçãoreversível:
Atravésdeumaoumaisinteraçõesquímicasnão
covalentes(pontesdehidrogênio,interação
hidrofóbica,ligaçãoiônica,vanderWalls,dipolo-
dipolo).
Tipos:Competitiva,não-competitivaemista.

20. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Competitiva:
Aestruturaquímicadoinibidorcompetitivo
assemelha-seàestruturadosubstrato.
Ex.:inibiçãoda
desidrogenase
succníca(ciclo
deKrebs)pelo
malonato.

21. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Competitiva:
Podeserrevertida↑aconcentraçãodosubstrato.

22. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Não-Competitiva:
LigaçãodoinibidorapenasaocomplexoES
originandoumcomplexoESI:
Nãoérevertida
com ↑ na
concentraçãodo
substrato.

23. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Mista:
Oinibidorpodeseligartantoa[E]quantoao
complexo[ES],formandoocomplexo[ESI]
Ex.:Metaispesados(Pb
2+
,Ag
2+
,Hg
2+
).
Ligam-seaSH(cadeialateraldacisteína).

24. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
EnzimasReguladoras:
Regulaçãonãocovalenteoucontrolealostérico.
Modificaçãocovalentereversível.
Clivagemproteolítica.
Produçãodeformasmúltiplasdeenzimas
(isoenzimas).

25. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Sistemamultienzimáticoouviametabólica:
Seqüênciadereaçõesquímicasemqueum
sistemamultienzimáticoatuaemconjuntopara
converterumdeterminadosubstratoemumou
maisprodutos.
Ex.:Glicóliseanaeróbica.Aglicose→2
moléculasdeácidoláctico,sobaaçãode11
enzimas
Aprimeiraenzimadeumaviaéumareguladora.
Aenzimareguladoraquecatalisaareaçãomais
lentadeumaviaéamarcapasso.
Enzimas marca passos:reguladoras.
Classificadas:enzimasalostéricaseenzimas
reguladascovalentemente.

26. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Regulaçãoalostericaounão-covalente:
Enzimasalostéricas:proteínasreguladorasqueapresentam
umsítiocatalíticoeumsítioalostéricoouregulador.
AosítioalostéricoseligaoefetorouM(nãocovalente).
Sítiosativosealostéricos:localizadosemregiõesdistintas.
2formas:T(tensa),nãoligadaaoS,eR(Relaxada)ligada.
TemespecificidadetantoparaoseuSquantoparaoM.
OsMsãoativadoresouinibidoresdaatividadecatalítica.

27. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Enzimas alostéricas homotrópica e heterotrópica.
Regulaçãohomotrópica:omoduladoréopróprio
substratodaenzima.
Quandoosubstratoatuacomomodulador
homotrópicoeleseligaaosítioalostérico,regulando
assim,aatividadedaenzima.
Reguladorheterotrópico:Qualquersubstância
diferentedosubstrato.
Algumasenzimasalostéricasapresentamambosos
tiposderegulação.

28. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Efeito da Concentração do S na atividade enzimática
das enzimas alostéricas:
Enzimascomplexas,proteínasoligoméricas.
Curvavx[S]eefeitos
dos moduladores
alostéricos
heterotrópicoM+eM-
nasuacurvade
saturação

29. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Propriedades das enzimas alostéricas:
Sãoproteínasoligoméricas;.
Sãoreguladaspelaligaçãonãocovalentedoefetorou
moduladoraosítioreguladoroualostérico;
Apresentamcurvadesaturaçãodotiposigmóide;
Apresentampropriedadescooperativas;
Nãoseguemocomportamentocinéticodescritopor
Michaelis-Menten,paraasenzimassimples;
Aconcentraçãodosubstratoquecorrespondeàmetadeda
velocidademáximaédenominadaK0,5.

30. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Enzimas reguladas covalentemente:
(Glicogênio)+Fosfato→
Fosforilase A + 2H2O → Fosforilase B + 2Pi
Fosforilase
fosfatase
Fosforilase b + 2ATP → Fosforilase a+ 2ADP
Fosforilase
cinase
(Glicogênioencurtadode
umresíduodeglicose)+
glicose-1-fosfato

31. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Zimogênios:
Precursoresinativosativadosporenzimasproteolíticas
(hidrolise).
Formaativa:atividadehidrolítica.
Oszimogêniosdaquimotripsinaetripsina,são,
respectivamente,quimotripsinogênioetripsinogênio.

32. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Ativação da tripsina:
1. Tripsinogênio → Tripsina + hexapeptídeo
Tripsina
2. Tripsinogênio →Tripsina + hexapeptídeo
enteroquinase

33. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Ativação da Quimiotripsina:
Tripsina
1 Quimotripsinogênio → p-Quimotripsina + p-Quimotripsina
2 p-Quimotripsina → a-Quimotripsina + 2 dipeptídeos

34. 8. Inibição e regulação enzimática
Enzimas
Izoenzimas:
Composição das subunidades da lactato-desidrogenase e suas localizações:
Formasmolecularesmúltiplasdeumaenzima,querealizam
amesmaaçãocatalítica;
Ex.:Alactato-desidrogenase(LDH);
Essassubunidadessãocodificadasporgenesdiferentes

35. Referências Bibliográficas
CAMPBELL,A.K.Bioquímica.3ªed.PortoAlegre:Artmed,2000.
MARZZOCO,A.;TORRES,B.B.BBioquímicabásica.3ªEd.
SãoPaulo:GuanabaraKoogan,2007.
MURRAY,R.K.ABioquímica,9ªEdição,SãoPaulo,Editora
Atheneu,2002
HARPER.BioquímicaIlustrada(Lange)27ªedição,PortoAlegre:
Artmed,2008.
NELSON,D.L.PrincípiosdeBioquímicadeLehningerEdição
4ª,PortoAlegre:Artmed.2006
STRYER,L.Bioquímica,6ºedição,EditoraGuanabaraKoogan,
2008.
VOET,DONALDEVOET,JUDITHHG.Bioquímica.3ªEdição
PortoAlegre:Artmed,2006.
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