FCAV/UNESPJaboticabalDezembro de 1991

ENZIMAS

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Enzimas

!Conceito#São biomoléculas de natureza predomi-

nantemente protéica cuja função é cata-lisar reações termodinamicamente pos-síveis

!Exemplos#pepsina - hidrólise de proteínas no estôma-

go#tripsina - hidrólise de proteínas no intesti-

no delgado

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CONCEITO E EXEMPLOS

Enzimas

PROPRIEDADES GERAIS

!Catalizam reações que, em condições normais,seriam muito lentas

!Não alteram o ponto de equilíbrio!Não são consumidas na reação!Qualquer fator que altere sua estrutura pode de-

terminar perda da atividade (calor, pH, metaispesados)

!O peso molecular das enzimas varia de 12.000 a mais de 1.000.000

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Enzimas

CONSTITUIÇÃO!Apoenzima#Porção protéica da molécula enzimática

!Grupo prostético#Porção não protéica da enzima

� Componente orgânico - coenzima

� Componente inorgânico

� Metal - Cu, Fe, Mn, Zn! Sítio ativo#Porção da enzima onde se liga o substrato

!Sítio alostérico#Porção das enzimas reguladoras onde se

liga o efetor (agente regulador)W.J.Melo

Enzimas

CONSTITUIÇÃO

apoenzima

sítio ativo sítio alostérico

grupo prostético

holoenzima

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CLASSIFICAÇÃO

!Pelo tipo de reação que catalisa#Amilase - hidrólise do amido#Protease - hidrólise de proteína#Celulase - hidrólise da celulose#Lipase - hidrólise de lipídeo

!Enzyme Comission (EC)#Classificou as enzimas em classes e suBclasses#Classes (6): oxidorredutase, transferase, hidro-

lase, liase, isomerase, ligase

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CLASSIFICAÇÃO - EC!Classe 1 - oxidorredutases#São enzimas que catalisam reações de oxi-

redução#Nesta classe estão as desidrogenases, oxi-

dases, oxigenases, peroxidases#Sub-classes

� 1.1. atuam sobre =CH-OH

� 1.2. atuam sobre =C=O

� 1.3. atuam sobre =C-OH

� 1.4. atuam sobre =CH-NH2

� 1.5. atuam sobre =CH-NH

� 1.6. atuam sobre NADH, NADPHW.J.Melo

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CLASSIFICAÇÃO - EC

!Classe 2 - transferases#Atuam na transferência de grupos funcionais#Nesta classe estão as transaminases, quina-

ses, transaldolases, transcetilases.#Sub-classes

� 2.1. grupos de 1C

� 2.2. grupos aldeído ou cetona

� 2.3. grupos acila

� 2.4. grupos glicosila

� 2.5. grupos fosfato

� 2.6. grupos contendo S

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Enzimas

H-C=O

H-C-OH

H-C-OH

HO-C-H

H-C-OH

CH OH2

D(+)glicose

ATP

hexoquinase

ADPH-C=O

H-C-OH

H-C-OH

HO-C-H

H-C-OH

CH OP2

D(+)glicose-6P

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TRANSFERASE

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CLASSIFICAÇÃO - EC

!Classe 3 - hidrolases#Atuam em reações de hidrólise#Nesta classe estão as lipases, fosfatases,

proteases, amilases#Sub-classes

� 3.1. ligação éster

� 3.2. ligção glicosídica

� 3.3. ligação peptídica

� 3.4. ligação C-N

� 3.5. anidridos ácidos

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CLASSIFICAÇÃO - EC

!Classe 4 - liases#Atuam em reações de adição-remoção reversí-

vel a duplas ligações#Nesta classe estão aldolase, fumarase, carbo-

xilase#Não incluem a adiçãoremoção de hidrogênio#Sub-classes

� 4.1. adição a =C=C=

� 4.2. adição a C=O

� 4.3. adição a =C=N-

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EXEMPLO DE LIASE

H-C-COOHII

HOOC-CH

Ácido fumárico

+ H-OH

COOH IHO-CH I CH2 I COOH

Ácido L-málico

Fumarase

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CLASSIFCAÇÃO - EC

!Classe 5 - isomerases

#Catalisam reações de isomerização#Nesta classe estão racemases, epimerases,

cis-trans isomerases, mutases#Sub-classes

� 5.1. racemases

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EXEMPLO DE ISOMERASE

H-C=O

H-C-OH

H-C-OH

HO-C-H

H-C-OH

CH OP2

D(+)glicose-6P

CH2OH

C=O

H-C-OH

HO-C-H

H-C-OH

CH OP2

D(-)frutose-6P

fosfoglicoisomerase

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CLASSIFICAÇÃO

!Classe 6 - ligases

#Catalisam reações com formação de ligçãoàs custas da hidrólise do ATP

#Sub-classes

� 6.1. ligação C-O

� 6.2. ligação C-S

� 6.3. ligação C-N

� 6.4. ligação C-C

X + Y + ATP X-Y + AMP + P-P

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Enzimas

NOMENCLATURA

!Antes do EC

#Nomes sem qualquer vínculo

� Exemplos: pepsina, tripsina#Nomes em função da origem da enzima

� Exemplos: papaína, bromelina#Terminação ase adicionada ao nome do subs-

trato em que a enzima atua

� Exemplos: amilase, celulase, celobiase

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NOMENCLATURA

!De acordo com o EC

#nome indicativo do tipo de reação#até 4 algarismos, que indicam

� 1o - classe da enzima

� 2o - sub-classe da enzima

� 3o tipo de reação dentro da sub-classe

� 4o nome recomendado para a enzima

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Enzimas

NOMENCLATURA - ECEXEMPLO

ATP + creatina ADP + creatina-fosfato

1. Nome: ATP-creatina-transferase2. números: 2.7.3.2

3. Significado dos números

2 - classe transferase

7 - sub-classe transferência de P

3 - sub-classe que tem grupo nitrogena-do como receptor2 - nome recomendado: creatina quinase

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O COMPLEXO ENZIMA-SUBSTRATO

!O substrato liga-se ao sítio ativo da enzima,formando um complexo E-S

!O complexo E-S é instável, podendo desli-gar-se ou transformar o substrato S em umproduto P, com regeneração da enzima

!A enzima livre formará outro complexo E-S,dando contiunidade à reação.

E + S E-S E + P

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O COMPLEXO ENZIMA-SUBSTRATO

E

+

S E-S

E

+

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O COMPLEXO ENZIMA-SUBSTRATO

Enzima (E)

+Substrato (S)

Complexo E-S

Enzima (E)

+

Produto (P) W.J.Melo

Enzimas

MODO DE AÇÃO DAS ENZIMAS

!Porque as enzimas aceleram a velocidade dasreações?

!As enzimas aceleram a velocidade das rea-ções porque abaixam a energia necessária para ativação do substrato, atingindo commaior facilidade, a barreira energética datransformação.

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Enzimas

MODO DE AÇÃO

/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / // / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / // / / / / / / / / / // / / / / / / / / / /

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MODO DE AÇÃO DAS ENZIMAS

XEx

YEY

EAseEAce

AS ENZIMAS DIMINUEM A ENERGIA DE ATIVAÇÃO

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