Enzimas: Cintica, inibio e regulao

Autorreplicao;Catlise de reaes qumicas com eficincia e seletividadeCONDIES FUNDAMENTAIS DA VIDA:

EnzimasMolculas catalisadoras que aumentam a velocidade das reaes, sem sofrerem alteraes no processo global;Na faixa de 5 a 17 ordens de magnitude.Praticamente todas as reaes que caracterizam o metabolismo celular so catalisadas por enzimas.

Enzimashttp://www.youtube.com/watch?v=s4jEZ9Os6QMRESDUOS DE AAS COM GRUPOS DE CADEIAS LATERAIS QUE SE LIGA AO SUBSTRATOCATALISA A TRANSFORMAO BIOQUMICA

EnzimasOS CATALISADORES AUMENTAM A VELOCIDADE DAS REAES POR DIMINUREM AS ENERGIAS DE ATIVAO (interao covalente e fracas entre enzima e substrato);NA EVOLUO, AS ENZIMAS DESENVOLVERAM-SE PARA DIMINUIR SELETIVAMENTE AS ENERGIAS DE ATIVAO DAS REAES NECESSRIAS PARA A SOBREVIVNCIA CELULAREstado de transio

EnzimasRibozimaMolcula de RNA com atividade cataltica

NomenclaturaSUFIXO ASEUREASE_ CATLISE DA UREIADNA POLIMERASE_ POLIMERIZAO DNAPEPSINA_ DO GREGO PEPIS (DIGESTO)ACORDO INTERNACIONAL EM BIOQUMICA

Classificao das Enzimas

Classificao das Enzimas

IsozimasIsozimas - enzimas que catalisam a mesma reao mas apresentam estruturas diferentes (primria e/ou quaternria).

Podem ser :- constituem diferentes enzimas produzidas por diferentes genes;

Desidrogenase ltica

PROPRIEDADES DAS ENZIMASSTIO ATIVOStio de ligao do substrato;Stio cataltico.Cadeias laterais de AAs (fenda ou bolso_3D)Eficincia catalticaEspecificidade

PROPRIEDADES DAS ENZIMASUm ou mais ons inorgnicos ou molcula orgnica ou metalorgnica complexa (coenzima).COFATOR

PROPRIEDADES DAS ENZIMASCofator (inorgnico)Algumas enzimas requerem a presena de ons metlicos para que a reao cataltica ocorra (Mg, Zn, Fe, Ca, Cu, Mn).Anidrase carbnica uma enzima que tem um papel importante no transporte do CO2 e no controle do pH do sangue.Zinco

Coenzima_ carreadores transitrios de grupos funcionais especficos. A maioria deles derivada das vitaminas (deve estar na dieta em pequenas quantidades).

ApoenzimaHoloenzimaAs enzimas quando ligadas covalentemente ou no-covalentemente s coenzimas, so chamadas de holoenzimas Grupo prosttico(coenzima)Coenzima

PROPRIEDADES DAS ENZIMASRegulaoLocalizao especfica

Modelos enzimticosEspecificidade enzimtica1. Chave-fechaduraNo o ideal, estabiliza o substrato.

Modelos enzimticosEspecificidade enzimtica2. Encaixe induzidoInteraes timas s ocorrem no estado de transio.

FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DA REAOCONCENTRAO DO SUBSTRATOUnidade de enzima (U) - quantidade de enzima que catalisa a transformao de 1 mol de substrato por min[ES]STIOS DE LIGAO OCUPADOS

FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DA REAOTemperatura e estabilidade molecularA temperatura tima para a maioria das enzimas humanas est entre 35 e 40C. Acima de 40C, as enzimas desnaturam. Bactrias termfilas apresentam temperaturas timas acima de 70C.

FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DA REAOEfeito do pHCadeias laterais ionizveis ou no ionizveis

Atividade enzimtica obtida pela determinao da velocidade da reao catalisada pela enzima sob condies definidas.

Cintica enzimticaEquao de Michaelis-Menten baseado nos seguintes pressupostos: E, S e ES esto em equilbrio;a converso de ES em E + P uma etapa irreversvel e limitante da velocidade.Velocidade inicial calculada quando a enzima misturada ao substrato, sendo nesse momento o produto muito pequeno.reversvelKm= K2 + K3/K1

A velocidade da reao diretamente proporcional concentrao da enzima

Constante de Michaelis-Menten (Km)Afinidade da enzima e do seu substrato especficoQual correlao entre Km e Vmx?Km=Vmx/2Km=[S]Experimentalmente (grandes qtdes de substrato)

Cintica enzimticaGrfico de Lineweaver-BurkA inverso de Vo e [S] possibilta a determinao de Vmax e Km

Inibio enzimticaInibidores irreversveisInibidores reversveisInibidores enzimticos so substncias que interferem na atividade das enzimas, bloqueando o processo cataltico.Inibidores fisiolgicosFrmacosSubstncias txicas

Inibio enzimticaInibidores IrrevesveisGases txicos derivados de cidos fluor-fosfrico(HPO2F2, H2PO3F)organofosforadoscarbamatosStio ativo da colinesterase

Inibidores Irrevesveis

Inibio enzimticaInibio CompetitivaE + S + I ES + EI Os inibidores competitivos so geralmente substncias anlogas do substrato; A enzima pode complexar ou o substrato ou o inibidor mas no ambos simultaneamente; Ocorre aumento do Km (Km aparente), sem modificao da Vmx; A ao dos inibidores competitivos abolida a concentraes elevadas do substrato.Reverso (aumento do substrato).Inibidores reversveis

Sntese bacteriana tetraidrofolatoSntese das bases de cidos nuclicos

Inibe DNA polimerase

Inibio enzimticaInibio No-competitivaE + S + I ES + EI + EIS O inibidor se liga enzima num local diferente do stio ativo; A enzima pode combinar-se simultaneamente com o substrato e o inibidor; Ocorre diminuio aparente do Vmx (menos enzimas); O inibidor afeta a configurao mais apropriada catlise.Ex: metais pesadosSH protenas

Regulao enzimticaControle alostrico

Regulao enzimticaModificao covalenteA atividade de muitas enzimas regulada por modificaes de natureza covalente que se conjugam com as interaes alostricas (no covalentes)easampliam.quinase e fosfataseA modificao covalente pode ser ocorrer pela adio de diferentes radicais, pelos processos denominados fosforilao, glicosilao, galactosilao, metilao, entre outros.