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ENZIMAS ENZIMAS Estágio em Docência: Estágio em Docência: Janaina Duarte Baumer Janaina Duarte Baumer Siannah Maria Mas Diego Siannah Maria Mas Diego Prof. Agenor Furigo Jr. Prof. Agenor Furigo Jr. Setembro/2008 Setembro/2008

Enzimas Parte 1

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  • ENZIMASEstgio em Docncia:Janaina Duarte BaumerSiannah Maria Mas Diego

    Prof. Agenor Furigo Jr.Setembro/2008

  • INTRODUO

    Os sistemas vivos so formados por uma enorme variedade de reaes bioqumicas, e quase todas elas so mediadas por uma srie de extraordinrios catalisadores biolgicos

    ENZIMAS

  • HISTRICO A atividade cataltica de enzimas tem sido utilizada pelo homem h milhares de anos

    Fermentao do suco de uva para obteno do vinho;Fabricao de queijo; Fabricao de po.

    No entanto, estas eram apenas aplicaes prticas, uma vez que o conhecimento do modo de ao dos catalisadores biolgicos s recentemente foi elucidado.

  • HISTRICO

    1833 - A primeira hidrlise enzimtica do amidoOs franceses Payen e Persoz isolaram um complexo enzimtico do malte que catalisava a transformao do amido em glicose, denominando-o "diastase" (do grego "separar"). O sufixo ase de diastase passou a ser usado.

    1835 - o qumico sueco Berzelius descreveu a hidrlise enzimtica do amido.Demonstrou que o amido pode ser mais eficientemente decomposto usando-se extrato de malte preferencialmente ao c. sulfrico e cunhou o termo catlise.

  • HISTRICO1836 - Schwann descobre a enzima digestiva Pepsina

    1860 - Debate: Qual o papel da levedura no processo de fermentao? Pauster X LienbergPasteur, defendia que a fermentao alcolica s ocorria em presena de clulas vivas de levedura. Lienberg defendia que os processos fermentativos eram reaes qumicas.

    1897 - A polmica foi resolvida. Os irmos Buchner demonstraram que um extrato de levedura livre de clulas era capaz de fermentar o acar. O extrato continha catalisadores da fermentao alcolica.

  • HISTRICO 1878 - William Kuhne props que o nome enzima (na levedura)

    1894 - Primeira produo comercial de alimentos com enzimasO japons Dr. Jokichi Takamine comeou a produo comercial de koji a partir do fungo Aspergillus oryzae.

    1894 - Cientistas definem a teoria Fechadura e Chave

    1913 - Michaelis e Lyn descreveu cintica enzimtica matematicamente.

    1914 - lanado o primeiro detergente compacto

  • HISTRICO

    1926 - Cientistas descobrem que as enzimas so protenas - James Summers isolou e cristalizou a primeira enzima, a urase.

    A partir 1960 - A evoluo no estudo das enzimas, acompanhado por avanos tecnolgicos, possibilitou o isolamento e a identificao de propriedades das enzimas. Caracterizao e o estudo cintico de milhares de enzimas de diferentes fontes: animais, vegetais e de microrganismos.

    1986 - A primeira enzima a partir de organismo geneticamente modificado (OGM)

  • PROPRIEDADES GERAIS

    Enzimas

    Protenas

    RNA

  • PROPRIEDADES GERAIS RNA

    1989 - Canadense Sidney Altman e o norte-americano Thomas Cech:RNA Prmio Nobel de QumicaAtividade Cataltica

    Como seria possvel o incio da vida, uma vez que as molculas de DNA s podem ser reproduzidas e decifradas com a ajuda de protenas?

    A vida comeou com uma molcula de RNA

  • PROPRIEDADES GERAIS RNAEsquema Geral da Sntese de Protenas

    DNA (Ncleo)Transcrito em RNAEnviado p/ o citoplasmaRNA traduzido em uma sequncia de polipeptdeos (protenas)

  • PROTENASA vida est intimamente ligada s protenas. Estas molculas realizam as mais variadas funes no nosso organismo:

    Reserva alimentar: albuminaTransporte: hemoglobina (transporte O2)Contrcteis: miosinaProtetoras: anticorposToxinas: venenos de cobras ou insetosEstruturais: glicoprotenas (parede celular), queratina (pele, unha)Funo hormonal: insulinaEnzimas: catalase, hidrolases, isomerases, etc.

  • ESTRUTURA PROTEICAApesar da complexidade de suas funes, as protenas so relativamente simples: Repeties de 20 unidades bsicas, os aminocidos (aminocidos-padro)

    -aa: pois possuem um grupo amino 1rio e um grupo carboxlico como substituintes no mesmo tomo de carbono (exceo: prolina grupo amino 2rio).

    Estrutura geral de um -aminocidos.

  • ESTRUTURA PROTEICAApesar da complexidade de suas funes, as protenas so relativamente simples: Repeties de 20 unidades bsicas, os aminocidos (aminocidos-padro)

    -aa: pois possuem um grupo amino 1rio e um grupo carboxlico como substituintes no mesmo tomo de carbono (exceo: prolina grupo amino 2rio).

    Estrutura geral de um -aminocidos.

  • ESTRUTURA PROTEICAApesar da complexidade de suas funes, as protenas so relativamente simples: Repeties de 20 unidades bsicas, os aminocidos (aminocidos-padro)

    -aa: pois possuem um grupo amino 1rio e um grupo carboxlico como substituintes no mesmo tomo de carbono (exceo: prolina grupo amino 2rio).

    Estrutura geral de um -aminocidos.

  • ESTRUTURA PROTEICAApesar da complexidade de suas funes, as protenas so relativamente simples: Repeties de 20 unidades bsicas, os aminocidos (aminocidos-padro)

    -aa: pois possuem um grupo amino 1rio e um grupo carboxlico como substituintes no mesmo tomo de carbono (exceo: prolina grupo amino 2rio).

    Estrutura geral de um -aminocidos.

  • ESTRUTURA PROTEICAApesar da complexidade de suas funes, as protenas so relativamente simples: Repeties de 20 unidades bsicas, os aminocidos (aminocidos-padro)

    -aa: pois possuem um grupo amino 1rio e um grupo carboxlico como substituintes no mesmo tomo de carbono (exceo: prolina grupo amino 2rio).

    Estrutura geral de um -aminocidos.

  • AMINOCIDOS Os aa podem ser polimerizados para formar cadeias Reao de condensao

    grupo carboxil de uma molcula reage com o grupo amina de outra, liberando uma molcula de H2O.

    Ligao peptdica.

  • ESTRUTURA PROTEICA

  • ESTRUTURA PROTEICAOutro tipo de ligao importante: Ligaes Dissulfeto entre Cistenas

  • AMINOCIDOSComportamento qumico anftero

    cidos bases (doadores de prtons) (receptores de prtons)

    adquirindo carga eltrica efetiva dependendo da [H+] (pH).

    PI: pH cujo determinado aa encontra-se eletricamente neutro.

  • AMINOCIDOSpH > pIpH do meio esta alcalino;concentrao reduzida de ons H+ no meio;os aa liberam H+, ficando eletricamente negativo.

    pH < pIpH do meio esta cido;excesso de ons H+ no meio;os aa recebem H+, ficando eletricamente positivo.

  • AMINOCIDOSPolmeros compostos de - 2 aa= dipeptideo- 3 aa = triptideo- 3-10 aa = oligopeptideo- Muitos aa = polipeptideo

    Classificao: polaridade de suas cadeias laterais. apolares, polares no carregados epolares carregados.

    Peptdeos

  • AMINOCIDOSCadeias laterais apolares

    GlisinaAlaninaValinaLeucinaIsoleucinaFenilalanina TriptofanoMetioninaProlina

  • AMINOCIDOSCadeias laterais apolares

    GlisinaAlaninaValinaLeucinaIsoleucinaFenilalanina TriptofanoMetioninaProlinaMenor

  • AMINOCIDOSCadeias laterais apolares

    GlisinaAlaninaValinaLeucinaIsoleucinaFenilalanina TriptofanoMetioninaProlinaAlifticos

  • AMINOCIDOSCadeias laterais apolares

    GlisinaAlaninaValinaLeucinaIsoleucinaFenilalanina TriptofanoMetioninaProlinaAromticos

  • AMINOCIDOSCadeias laterais apolares

    GlisinaAlaninaValinaLeucinaIsoleucinaFenilalanina TriptofanoMetioninaProlinatiol ter

  • AMINOCIDOSCadeias laterais apolares

    GlisinaAlaninaValinaLeucinaIsoleucinaFenilalanina TriptofanoMetioninaProlinaGrupo pirrolidina cclico

  • AMINOCIDOSCadeias laterais polares no carregadasSerinaTreoninaAsparaginaGlutaminaTirosinaCistena

  • AMINOCIDOSCadeias laterais polares no carregadasSerinaTreoninaAsparaginaGlutaminaTirosinaCistenaGrupos carboxlicos

  • AMINOCIDOSCadeias laterais polares no carregadasSerinaTreoninaAsparaginaGlutaminaTirosinaCistenaGrupos amino

  • AMINOCIDOSCadeias laterais polares no carregadasSerinaTreoninaAsparaginaGlutaminaTirosinaCistenaGrupos fenlico

  • AMINOCIDOSCadeias laterais polares no carregadasSerinaTreoninaAsparaginaGlutaminaTirosinaCistenaGrupo tiol q pode formar ponte dissulfeto com outra cisteina

  • AMINOCIDOSCadeias laterais carregadasHistidinaLisinaArgininaAc. asprticoAc. glutmico

  • AMINOCIDOSCadeias laterais carregadasHistidinaLisinaArgininaAc. asprticoAc. glutmicoBSICOS:carregadas + em valores de pH fisiologicos

  • AMINOCIDOSCadeias laterais carregadasHistidinaLisinaArgininaAc. asprticoAc. glutmicoCIDOS:Carregado - acima de pH 3

  • AMINOCIDOSTabela de aa.

  • ESTRUTURA PROTEICA

    As protenas podem ter 4 tipos de estrutura dependendo do tipo de aa que possui, do tamanho da cadeia e da configurao espacial da cadeia polipeptdica.

    Estruturas

    PrimriaTerciriaSecundriaQuaternria

  • ESTRUTURA PROTEICAEstrutura Primria

    Sequncia dos aa, sem se preocupar com a orientao espacial da molcula.

    Determina a forma e a funo da protena.

  • ESTRUTURA PROTEICAEstrutura Primria

    Sequncia dos aa, sem se preocupar com a orientao espacial da molcula.

    Determina a forma e a funo da protena.As interaes intermoleculares fazem com que a cadeia protica assuma uma estrutura 2ria e, algumas vezes, uma 3ria

  • ESTRUTURA PROTEICAEstrutura Secundria

    Dada pelo arranjo espacial de aa prximos entre si na seqncia primria da protena.

    o ltimo nvel de organizao das protenas fibrosas mais simples estruturalmente.

    Ocorre graas possibilidade de rotao das ligaes entre os carbonos a dos aminocidos e seus grupamentos amina e carboxila.

  • ESTRUTURA PROTEICAEstrutura Secundria

    Alfa-hlice:

    Forma mais comum de estrutura 2ria; Caracteriza-se por uma hlice em espiral; as cadeias laterais dos aa se distribuem para fora da hlice;Principal fora de estabilizao a ponte H.

  • ESTRUTURA PROTEICAEstrutura Secundria

    Folha - beta: ou folha pregueada.

    Ao contrrio da alfa-hlice, a folha - beta envolve 2 ou mais segmentos polipeptdicos da mesma molcula ou de molculas diferentes, arranjados em paralelo ou no sentido anti-paralelo.

    As pontes H so a principal fora de estabilizao.

  • ESTRUTURA PROTEICAEstrutura TerciriaConformao tridimensional,Resulta do enovelamento (protena globosa) ou dobramento (protena filamentosa) da estrutura 2ria.

  • ESTRUTURA PROTEICAEstrutura Terciria

    Esta estrutura confere a atividade biolgica s protenas.

    Enquanto a estrutura 2ria determinada pelo relacionamento estrutural de curta distncia, a 3ria caracterizada pelas interaes de longa distncia entre aa.

  • ESTRUTURA PROTEICAEstrutura Terciria

    Estas dobras so mantidas em posio por ligaes entre os diversos radicais -R dos aa. Foras fracas, podem ser facilmente quebradas

    desnaturao

  • ESTRUTURA PROTEICAEstrutura Quaternria

    Associao de vrias subunidades, iguais ou diferentes, atravs de ligaes no covalentes. Nvel superior de complexidade que se pode encontrar na estrutura proteica tanto em protenas globulares (hemoglobina) com em fibrosas (colgeno).So guiadas e estabilizadas pela mesmas interaes da 3riaO tamanho da protena reflete sua funo. A funo da enzima requer uma estrutura muito grande.

  • ESTRUTURA PROTEICAEstrutura Quaternria

    Um dos principais exemplos de estrutura quaternria a hemoglobina.

  • PROTENAS

    Se uma enzima quebrada em seus aa constituintes, a sua atividade cataltica sempre destruda.

    Assim, a estrutura protica primria, secundria, terciria e quaternria das enzimas so essenciais para sua atividade cataltica.

  • PROTENAS

    SimplesConstituida somentepor aa

  • PROTENAS

    SimplesConstituida somentepor aa

    ConjugadasContm grupos prostticos,(grupos no aa, tais como carbohidratos, ons, pigmentos)HemoglobinaGrupo Heme: tomo de Fe e porfirina

  • PROTENAS

    Fibrosas:Forma alongadaInsolveisFuno estrutural: queratinas, colgeno

    Globulares: Formadas por cadeias polipeptdicas que se dobram adqirindo a forma esfrica ou globularFunes: enzimtica, transporte, defesa e hormonal

  • Nomenclatura e classificao das enzimas

    Sculo XIX - poucas enzimas identificadas Adio do sufixo ASE ao nome do substrato:

    * gorduras (lipo - grego) LIPASE* amido (amylon - grego) AMILASE

    Nomes arbitrrios:

    * Tripsina e pepsina proteases

  • Nomenclatura e classificao das enzimas

    Sculo XX - quantidade de enzimas descritas

    Nomenclatura existente se tornou ineficaz

    1955 - IUB - Unio Internacional de Bioqumica adotou um novo sistema de nomenclatura e classificao

    mais complexosem ambigidadesbaseado no mecanismo de reao

  • Nomenclatura e classificao das enzimas

    Cada enzima cdigo com 4 dgitos que caracteriza o tipo de reao catalisada:

    (E.C.- Enzime Comission)

    1 dgito classe2 dgito subclasse3 dgito - sub-subclasse4 dgito - indica o substrato

  • Classificao das Enzimas1. Oxido-redutases (Reaes de oxidao/Reduo) 1.1.atuando em CH-OH 1.2.atuando em C=O 1.3.atuando em C=O- 1.4.atuando em CH-NH2 1.5.atuando em CH-NH- 1.6.atuando em NADH, NADPH

    2.Transferases (Transferncia de grupos) 2.1.grupos com um carbono 2.2.grupos aldedo ou cetona 2.3.grupos acil 2.4.grupos glicosil 2.7.grupos fosfatos 2.8.grupos contendo enxofre

  • Classificao das Enzimas

    3.Hidrolases (Reaes de Hidrlise) 3.1.steres 3.2.ligaes glicosdicas 3.4.ligaes peptdicas 3.5.outras ligaes C-N 3.6.anidridos cidos

    4.Liases (Adio ou remoo de grupos) 4.1. =C=C= 4.2. =C=O 4.3. =C=N-

  • Classificao das Enzimas

    5.Isomerases (Transferncia de grupos dentro da mesma molcula, formao de ismeros) 5.1.racemases 5.2. Cis-Trans isomerases 5.3. Oxirredutases Intramoleculares 5.4. Transferases Intramoleculares (Mutases) 5.5. Liases Intramoleculares

    6.Ligases (catalisam a ligao de duas molculas com hidrlise da ligao pirofosfato na molcula de ATP (ou uma semelhante, igualmente trifosfatada)

    6.1. C-O 6.2. C-S 6.3. C-N 6.4. C-C

  • Classificao das Enzimas

    . Oxirredutases Reaes de oxidao/ReduoExemplo: Lactato desidrogenaseReduo c. Pirvico c. ltico

  • Classificao das Enzimas

    Exemplo Hexoquinase2. Transferases - Transferncia de grupos Tranferncia do P do ATP para glicose

  • Classificao das Enzimas

    3. Hidrolases - Reaes de Hidrlise Exemplo: LactaseCatalisa a hidrlise da lactose em glicose e galactose

  • Classificao das Enzimas

    4. Liases Adio ou remoo de grupos (H2O, NH4+, CO2).Ex: Fumarasehidratao de fumarato em L-malato

  • Classificao das Enzimas

    5. Isomerases Transferncia de grupos dentro da mesma molcula, formao de ismerosInterconverso reversvel de dihidroxiacetona fosfato e D-gliceraldeido-3-fosfato Exemplo: Triose Fosfato Isomerase

  • Classificao das Enzimas

    6. Ligases catalisam a ligao de duas molculas com hidrlise da ligao pirofosfato na molcula de ATP (ou uma semelhante, igualmente trifosfatada)Formadora de ligao C-C Exemplo: Piruvato carboxilase

  • Classificao das Enzimas

    ATP + D-GlicoseADP + D-Glicose-6-fosfatoGlicose fosfotransferase2 - Classe - Transferase

    Nome trivial: HexoquinaseExemplo:E.C.

  • Classificao das Enzimas

    ATP + D-GlicoseADP + D-Glicose-6-fosfatoGlicose fosfotransferase2 - Classe - Transferase7 - Subclasse - Fosfotransferases

    Nome trivial: HexoquinaseExemplo:E.C.

  • Classificao das Enzimas

    ATP + D-GlicoseADP + D-Glicose-6-fosfatoGlicose fosfotransferase2 - Classe - Transferase7 - Subclasse - Fosfotransferases 1 - Sub-subclasse - Fosfotransferase que utiliza grupo hidroxila como receptor

    Nome trivial: HexoquinaseExemplo:E.C.

  • Classificao das Enzimas

    ATP + D-GlicoseADP + D-Glicose-6-fosfatoGlicose fosfotransferase2 - Classe - Transferase7 - Subclasse - Fosfotransferases 1 - Sub-subclasse - Fosfotransferase que utiliza grupo hidroxila como receptor1 - Indica ser a D-glicose o receptor do grupo fosfato

    Nome trivial: HexoquinaseExemplo:E.C.

  • Outras formas de classificar

    Enzimas intracelularesatuam no interior da clulasintetizam o material celularrealizam reaes catablicas que suprem as necessidades energticas da clula.Enzimas extracelularesatuam fora da clulaexecutando as alteraes necessrias penetrao dos nutrientes para o interior das clulas.

  • Outras formas de classificarEndoenzimasExoenzimasAgem dentro das molculasEx: endoamilases, que hidrolisam ligaes glicosdicas ao acaso ao longo das cadeias de amiloseAgem nas extermidades das molculasEx: exoamilases, que hidrolisam,sucessivamente, ligaes glicosdicas a partir da extremidade no redutora das mesmas.

  • Outras formas de classificarEnzimas habituais ou constitutivasEnzimas indutivasAs clulas sempre as sintetizamAs clulas s as sintetizam quando esto na presena do substrato da enzimaIsoenzimasEnzimas que tm a mesma funo, ou seja, catalisam uma mesma reao, porm apresentam estruturas diferentes

  • Propriedades Gerais

    Diferenas entre enzimas e catalisadores qumicos

    Velocidade de reao mais rpida:

    106 a 1012x > que as no catalisadas,

    e so varias ordens de magnitude > do que as reaes catalisadas quimicamente.

  • Propriedades GeraisDiferenas entre enzimas e catalisadores qumicos

    Maior especificidade da reaoGrau de especificidade imensamente > em relao a identidade dos seus S e dos seus PReaes enzimticas raramente produzem subprodutos. Estereoespecificidade: Agem em grupos funcionais especficos catalisando reaes de forma estereoepecfica, formando somente um dos enantimeros possveis

  • Propriedades Gerais

    Condies reacionais mais brandas

    pH

    Temperatura

    Desnaturao

  • Mecanismo de Ao

    A reao enzimtica ocorre em duas etapas:

    E + S E S P + E

    2 modelos:Modelo chave-fechaduraModelo do ajuste induzido

  • Mecanismo de AoModelo Chave-fechadura

    Emil Fischer em 1894Relao estrica entre enzima e substrato

  • Mecanismo de AoModelo do ajuste induzidoKoshland em 1958Prev um stio de ligao no totalmente pr-formado, E e o S sofrem conformao para o encaixe.

  • Mecanismo de Ao

    Estudos por raio X indicam que os stios de ligao aos substratos da maioria das enzimas so, em grande parte, pr-formados, mas sofrem mudanas conformacionais no momento da ligao do substrato (um fenmeno denominado ajuste induzido).

  • Mecanismo de Ao Conceitos

    Teoria da Coliso:

    As reaes qumicas acontecem quando ligaes so quebradas ou formadas. Para isto tomos, ons e molculas devem colidir. Todos os tomos, ons e molculas esto em constante movimento e portanto colidindo constantemente.A energia transferida pelas partculas na coliso pode desorganizar suas estruturas eletrnicas o suficiente para que as ligaes qumicas sejam quebradas ou novas ligaes se formem.

  • Mecanismo de Ao

    Energia de ativao: Quantidade de en. requerida para romper a configurao eletrnica estvel de qualquer molcula especfica para que os eltrons possam ser reorganizados.

    Energia de AtivaoG reao

  • Mecanismo de Ao

    G: A diferena de energia entre produtos e reagentes No depende da E.A.Energia de AtivaoG reao

  • Mecanismo de Ao

    Taxa de reao: A freqncia de colises contendo energia suficiente para que a reao acontea.

    taxa de reao:

    de T = o calor a freqncia das colises e o n de molculas que atingem a E.A.

    Reagentes esto + concentrados = Dist. entre as molculas menor.

  • Reaes Catalisadas por EnzimasEnergia do sistema (G)Progresso da ReaoEnergia de Ativaao na presena de enzimaEnergia de Ativao na ausncia de enzimaG reaoNo catalisadaCatalisadaReagentesProdutos

  • Reaes Catalisadas por EnzimasReagentesProdutosCatalisador atua diminuindo a Energia de Ativao

  • Reaes Catalisadas por EnzimasNo altera : equilbrio nem o GReagentesProdutos

  • Reaes Catalisadas por EnzimasEnergia do sistema (G)Progresso da ReaoG: Energia de Ativaao na presena de enzimaG: Energia de Ativao na ausncia de enzimaG reaoNo catalisadaCatalisadaReagentesProdutosGcat = Eficincia Catalisador-

  • Mecanismo de AoEnzimas atuam de diversas formas:

    Baixando a E.A., atravs da criao de um ambiente no qual o estado de transio estabilizado (ex., distorcendo a forma da molcula do S).

    Providenciando uma via alternativa (ex., reagindo com o S formando um complexo ES, de existncia impossvel sem a presena da E).

    Reduzindo a variao da entropia da reao ao orientar os S de forma correta para facilitar a reao. Na ausncia de E, as molculas colidem em todas as direes possveis de forma aleatria.

  • Reaes Catalisadas por Enzimas Ex: Decomposio do H2O2

    H2O2H2OO2+Catalase

  • Reaes Catalisadas por Enzimas

    Embora a enzima participe da seqncia da reao, ela no sofre nenhuma transformao.

    Poucas molculas de E so capazes de catalisar a converso de milhares de molculas de S a P.

    Atuam em pequenas concentraes

  • Reaes Catalisadas por Enzimas

    Nmero de renovao = n de molculas de substrato convertidas em produto por uma nica molcula de enzima em uma dada unidade de tempo.

  • Fatores que Influenciam a Ao Enzimtica

    pH

    Temperatura

    Concentrao da Enzima

    Concentrao do Substrato

  • Fatores que Influenciam a Ao Enzimtica

    pHA ionizao de aa pode provocar modificaes na conformao da enzima.O substrato pode ver-se afetado.Pepsina pH timo 1,5Tripsina pH timo 7,7

  • Fatores que Influenciam a Ao EnzimticaTemperatura temperatura dois efeitos ocorrem: A taxa de reao aumenta, como se observa na maioria das reaes qumicas; A estabilidade da protena decresce devido a desativao trmica.

    Enzima temperatura tima para que atinja sua atividade mxima

  • Fatores que Influenciam a Ao EnzimticaConcentrao da EnzimaA velocidade mxima da reao uma funo da quantidade de enzima disponvel (existindo substrato em excesso).Figura: Efeito da [ ] da enzima sobre a velocidade inicial (V0) com de substrato em excesso.

  • Fatores que Influenciam a Ao EnzimticaConcentrao do SubstratoInicialmente a velocidade da reao diretamente proporcional a [S].

  • Fatores que Influenciam a Ao EnzimticaConcentrao do SubstratoA velocidade passa a ser constante porque no depende da [S]

  • Fatores que Influenciam a Ao EnzimticaConcentrao do SubstratoA quantidade de reagente o suficiente grande para saturar todos os stios catalticos enzimas.

  • Inibio enzimtica

    Grande parte do arsenal farmacutico (Por ex. tratamento da AIDS feito com drogas que inibem a atividade de certas enzimas virais.

    InibidoresSubstncias que reduzem a atividade de uma enzima de forma a influenciar a ligao do substrato.

  • Inibio enzimtica

    Classificao:IrreversvelReversvelCompetitivaNo Competitiva

  • Inibio Irreversvel

    O inibidor liga-se to fortemente enzima que a dissociao muito lenta.

    Podem destruir grupos funcionais que so essenciais para a atividade enzimtica.

    A enzima no retoma a sua atividade normal.

    Ex.: Inseticidas organofosforados na acetilcolinesterase (enzima importante na transmisso dos impulsos nervosos).

  • Inibio Irreversvel

    Ex: Inibio da enzima ciclo-oxigenase pelo acetilsalicilato

    Ciclo-oxigenaseSNTESEProstaglandinasProcesso biolgicos, ex. sensao de dor

  • Inibio Reversvel Competitiva Uma substncia que compete diretamente com o substrato pelo sitio de ligao de uma enzima. Inibidor normalmente semelhante ao substrato, de modo que se liga especificamente ao sitio ativo, mas difere do substrato por no poder reagir com ele. O inibidor liga-se enzima formando o complexo EI cataliticamente inativo.

  • Inibio Reversvel No Competitiva O inibidor no competitivo pode ser uma molcula que no se assemelha com o substrato, mas apresenta uma grande afinidade com a enzima.

    Esta ligao pode distorcer a enzima tornando o processo cataltico ineficiente.

  • Co-fatoresQuase 1/3 das enzimas requerem um componente no protico para sua atividade, denominado cofator Poro proticaAPOENZIMACofatorons metlicosMolculas orgnicasCoenzimas

  • Co-fatores

    A natureza essencial de tais co-fatores explica por que razo os organismos necessitam de quantidades diminutas de certos elementos nas suas dietas.

    Isso tambm explica, os efeitos txicos de certos metais pesados (o Cd2+ e o Hg2+) que podem substituir o Zn2+ nos stios ativos de certas enzimas

  • Co-fatoresAlgumas enzimas que contm ou necessitam de elementos inorgnicos como cofatores

  • Co-fatores - Coenzimas

    Maioria deriva de vitaminas hidrossolveisMuitos organismos no conseguem sintetizar certas pores das coenzimas essenciais. Tais substncias devem estar presentes na dieta desses organismos e so, portanto, chamadas de vitaminas.

    Classificam-se em:transportadoras de hidrogniotransportadoras de grupos qumicos

  • Co-fatores - Coenzimas

    Transportadoras de hidrognio

  • Co-fatores - Coenzimas

    Transportadoras de de grupos qumicos

  • Regulao da Atividade Enzimtica

    Um organismo deve poder regular as atividades catalticas de suas enzimas para que ele possa coordernar seus processos metablicos, responder s mudanas no meio, crescer e diferenciar-se, tudo de maneira ordenada.

    H duas maneiras pelas quais isso pode ocorrer: Controle da disponibilidade da enzima. Controle da atividade da enzima.

  • Regulao da Atividade EnzimticaControle da disponibilidade da enzima.

    A quantidade de uma enzima em uma clula depende velocidade de sntese velocidade de degradao.

    Cada uma dessas velocidades diretamente controlada pela clula e esta sujeita a mudanas drsticas em perodos que vo de minutos (em bactrias) at horas (em organismos superiores).

  • Regulao da Atividade EnzimticaControle da atividade da enzima.

    A atividade pode ser regulada por meio de alteraes estruturais que influenciem a afinidade da ligao do substrato enzima.

    A afinidade de ligao do S a uma E pode, variar tambm com a ligao de pequenas molculas, chamadas efetores alostricos que podem tanto aumentar como dimunuir a atividade.

    Um modelo muito comum de regulao alostrica a inibio por "feed-back.

  • Regulao enzimticaAlgumas enzimas podem ter suas atividades reguladas, atuando assim como moduladoras do metabolismo celular. Esta modulao essencial na coordenao dos inmeros processos metablicos pela clula.Mecanismos de controleInduo: A presena do substrato A induz a sntese da enzima a

  • Regulao enzimticaAlgumas enzimas podem ter suas atividades reguladas, atuando assim como moduladoras do metabolismo celular. Esta modulao essencial na coordenao dos inmeros processos metablicos pela clula.Mecanismos de controleRetroinibio: O produto final E, inibe a ao das enzimas a

  • Regulao enzimticaAlgumas enzimas podem ter suas atividades reguladas, atuando assim como moduladoras do metabolismo celular. Esta modulao essencial na coordenao dos inmeros processos metablicos pela clula.Mecanismos de controleRepresso catablica: Caso haja um caminho mais conveniente, a sntese de todas as enzimas reprimida

  • Regulao enzimticaAlgumas enzimas podem ter suas atividades reguladas, atuando assim como moduladoras do metabolismo celular. Esta modulao essencial na coordenao dos inmeros processos metablicos pela clula.SubstratoinicialMecanismos de controleCada isoenzimas pode ser regulada independentementeControle fino do metabolismo

  • Comparao das enzimas com catalisadores qumicos

  • Comparao das enzimas com catalisadores qumicos

  • Comparao das enzimas com catalisadores qumicos

  • Comparao das enzimas com catalisadores qumicos

  • Referencias Bibliogrficas

    AQUARONE, Eugnio; BORZANI, Walter; ALMEIDA LIMA, Urgel de; SCMIDELL, Willibaldo. Biotecnologia industrial. Volumes 1, 2, 3 e 4. CHAMPE, Pamela C. & HARVEY, Richard A. - Bioqumica Ilustrada. Artes Mdicas. Porto Alegre, 1997. pp 126-131.LEHNINGER, Albert L; NELSON, David L.; COX, Michael M. Principios de bioquimica. 4. ed. So Paulo: Sarvier, 2006.STRYER, Lubert. Bioqumica. Rio de Janeiro:Guanabara Koogan,1996. Captulo 7VOET, Donald; VOET, Judith G. Bioqumica. 3. ed. Porto Alegre: ARTMED, 2006. 1596p.