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Aula de Bioquímica Enzimas Prof. Dr. Fabiano de Carvalho
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DEFINIÇÃO E FUNÇÃO
01 Tipo de proteína com capacidade bioquímica para atuar sobre
outras moléculas (orgânicas ou inorgânicas).
02 Atuam como catalizador de processos metabólicos, modificando a
velocidade de uma reação (acelerando ou retardando), sem
experimentar elas mesmas nenhuma modificação.
03 Como catalisadores diminuem a energia de ativação para as
reações. Quanto menor for a energia de ativação para a reação,
maior a velocidade.
04 Conhecem-se mais de 1.000 enzimas.
05 São moléculas complexas compostas por um grupo prostético ou
holoenzimas, que são enzimas conjugadas, pois são constituídas de
duas partes independentes: a parte proteica, apoenzima e a parte
não proteica, coenzima.
REAÇÃO QUÍMICA
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REAÇÃO ESPONÂNEA × REAÇÃO NÃO ESPONÂNEA
Não espontânea
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ENERGIA DE ATIVAÇÃO
01 As partículas nem sempre possuem uma quantidade de energia
insuficiente para que as ligações sejam rompidas e formem novas
ligações numa colisão.
02 Para que ocorra uma reação é necessário um mínimo de energia
(Energia de Ativação - EA), necessária para a formação do complexo
ativo.
03 Complexo ativo é o estado intermediário formado entre reagentes e
produtos, cuja estrutura é formada por ligações lábeis (instáveis).
04 Termodinamicamente, as enzimas são substâncias que modificam
(em geral aumentam) a velocidade de uma reação química, ou seja,
são catalizadores que não se alteram nos processos biológicos.
REAÇÃO BIOQUÍMICA
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CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES
01 São produtos naturais
02 Apresentam alto grau de especificidade
04 Reações baratas e seguras
05 Possuem mecanismo de turnover (rotação), desempenhado a mesma
função a cada rodada
06 São altamente eficientes (108 a 1011 vezes mais rápidas)
07 São econômicas, reduzindo a energia de ativação necessária para a
catálise
08 São biodegradáveis e não tóxicas
09 Condições brandas
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CARACTERÍSTICAS ENZIMAS CATALISADORES
Especificidade ao substrato alta baixa
Natureza da estrutura complexa simples
Sensibilidade à T e pH alta baixa
Condições de reação (T, P e pH) suaves drástica
(geralmente)
Custo de obtenção
(isolamento e purificação) alto moderado
Natureza do processo batelada contínuo
Consumo de energia baixo alto
Formação de subprodutos baixa alta
Separação catalisadora/ produtos difícil/ cara simples
Atividade Catalítica
(temperatura ambiente) alta baixa
Presença de cofatores sim não
Estabilidade do preparado baixa alta
Energia de Ativação baixa alta
Velocidade de reação alta baixa
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31
EC CLASSE DA ENZIMA TIPO DE REAÇÃO CATALIZADA
1 Oxirredutases Catalisam reações de oxirredução.
Transferência de H, O ou elétrons.
2 Transferases Catalisam transferências de grupos
entre moléculas
3 Hidrolases Catalisam reações de hidrólise
4 Liases Catalisam a adição de grupos a
ligações duplas e vice-versa
5 Isomerases Catalisam reações de isomerização
6 Ligases
Catalisam a união de duas moléculas,
associadas à ruptura de ligação
trifosfato do ATP
OXIRREDUTASE
01 Catalisa a transferência de elétrons a partir de uma molécula (redutora)
doadora de elétrons, para outra (oxidante), receptora de elétrons.
02 Este grupo de enzimas normalmente utiliza NADP ou NAD+ como
“cofatores” , substâncias necessárias à atividade catalítica normal da
enzima.
03 Exemplo:
A − + B → A + B −
04 Exemplo:
Pi + Gliceraldeído-3-fosfato + NAD+ → NADH + H+ + 1,3-
Bisfosfoglicerato
TRANSFERASE
01 Catalisa a transferência de um grupo de átomos como:
1. Amina −NH2
2. Carbonila O
∥− C −
3. Metila −CH3
4. Acila O
∥O
-− C −R
5. Glicosila −GLICOSIL
6. Fosforila −OP(O)O2
-
HIDROLASES
01 Catalisam reações de hidrólise
02 Hidrolases são enzimas que promovem a cisão de um material orgânico
através da utilização de água.
NÚMERO EC:
3.7.1.1
NOMES RECOMENDADOS:
Oxaloacetase
Oxalacético hidrolase
CLASSE:
Hidrolases
SUBSTRATO:
Oxaloacetato
H2O
PRODUTO:
Oxalato
Acetato
ROTA METABÓLICA:
Glicólise / Glicogênese
COFATOR:
NAD
04 Exemplo:
Pi + Gliceraldeído-3-fosfato + NAD+ → NADH + H+ + 1,3-
Bisfosfoglicerato
04 Exemplo:
Pi + Gliceraldeído-3-fosfato + NAD+ → NADH + H+ + 1,3-
Bisfosfoglicerato
Oxaloacetato + H2O → oxalato + acetato
ISOMERASES
Catalisam o rearranjo estrutural de isômeros:
A ↔ B, onde B é um isômero de A.
D-Gliceraldeído 3-fosfatoGlicerona fosfato
ATP + + ADP
e e
55
X=A,G,U,C
A
B
PPP X
X P P
http://www.iubmb.org/index.php?id=33
http://www.slideshare.net/fabianoeaf/glicidios-24724259
http://www.slideshare.net/fabianoeaf/agua-24398890
http://www2.bioqmed.ufrj.br/enzimas/lab.htm#espectrofotometro