enzimologia 1.enzimas conceito poder catalitico: tornam realidade reações termodinamicamente...

ENZIMOLOGIA1. ENZIMAS• CONCEITO

• PODER CATALITICO: “Tornam realidade reações termodinamicamente possíveis, acelerando a velocidade das reações”

C12 H22O11 + 12O2 12CO2 + 11H2O GO’= -1360 kcal/mol

CO2 + H2O H2CO3 (1:105:seg)

•COENZIMA – Molécula Org.: NAD+; FAD (Grupa/o Prostético) COFATOR: Íon (Cl-; Fe++; Mg++)

“Proteínas” funcionando como catalisadores de reações bioquímicas

CLASSIFICAÇÃO

1. OXIDOREDUTASES:

2. TRANSFERASES:

3. HIDROLASES: Reações de hidrolise (H2O)

4. LIASES:

5. ISOMERASES: Transferência de grupos dentro da molecula

6. LIGASES:

D-Glicose + ATP Glicose-6P + ADP

ATP:GlicoseFosfoTransferase (Hexoquinase – HK)

D-Glicose + ATP (SUBSTRATOS); Glicose-6P + ADP (PRODUTOS)

Transferência de elétrons

Transferência de grupos entre moléculas

Adição de grupos a duplas ligações

Formação de ligações químicas (ATP)

ESPECIFICIDADE - Hidrolases

• PROTEASE: Hidrolisa (quebra) Proteínas

• LIPASE: Quebra Lipídios

• NUCLEASE : DNAse; RNAse GLICOSIDADE ???

PROTEASES

1. PEPSINA : Proteinas (aa)n

2. TRIPSINA : Hidrolisa ligações peptidicas aa - Arg ou Lys -

NH2aa1aa2.......Arg20.......Lys30....aa99aa100COOH

NH2aa1.......Arg20COOH NH2aa21...... Lys30COOH aa31...aa100

3. TROMBINA : aa1.................ArgGly...............aan

+ +

aminoácidos (n x aa)

ESTEREOESPECIFICIDADE

FUMARATO + NH4 Aspartase

L- ASPARTATO

-O-C=O

C-H

H-C

-O-C=O

+ NH4

-O-C=O

-C-H

C-H2

-O-C=O

MALEATO (Isômero Cis) + NH4

Aspartase ???

D- Aspartato Aspartase

NADA !!!!!!!!!xx NADA !!!!!!!!

3HN

CATALISADORES BIOLÓGICOS

A + B P

“Moléculas para reagirem necessitam serem elevadas a um determinado nível de energia, denominado ENERGIA de ATIVAÇÃO”

• CALOR Aumento de Energia Cinética

• CATALISADOR Direcionando os Choques

Enzimática

Não Enzimática

Progresso da Reação

E

N

E

R

G

I

A

SÍTIO ATIVO• POSICIONAMENTO ENCAIXAR o SUBSTRATO

• CATALÍTICO ONDE OCORRE a REAÇÃO

CARACTERÍSTICAS

• FENDAS ou SULCOS

• PEQUENA PORÇÃO

• ESPECIFICIDADE

• LIGAÇÕES FRACAS

TRIDIMENSIONAL

Lisozima: aa 35, 52, 62, 63 e 101

3 a 12 kcal/mol

ESPECIFICIDADE

S Ligação a ser Atacada

Grupo de Ligação Sítio de Posicionamento

Sítio CatalíticoE

R

CH C

O

X

LISE

QUIMIOTRIPSINA

Posicionamento (P)

Catalítico

(C)

SÍTIO ATIVO = P + C

Pequena Porção

Tridimensional (Lisozima)

Especificidade Ligações Fracas (3-

12 Kcal / mol)

Fendas ou Sulcos

ESPECIFICIDADE

CH2CHC NHCHCOO -

NH2

O

R

PEPTÍDEO

CH2CHC NH2

NH2

O

AMIDA

CH2CHC OCH2

NH2

OÉSTER

Hidrólise

Hidrólise

CINÉTICA ENZIMÁTICA

E + S [ES] P + E

• CONCENTRAÇÃO da ENZIMA • ...... Do SUBSTRATO

VMAX

v

[S]Km

Vmax [S]

v = Km + [S]

Km Afinidade ES

Zero

Mista

1a Ordem

EFEITO CHAVE-FECHADURA?

FACTORES que AFETAM a ATIVIDADE ENZIMÁTICA

v

pHótimo

Pepsina = 1,5

Tripsina = 7,7

Arginase = 9,7

v

0C

Calor

Desnaturação Térmica

t Ótima

INIBIÇÃO REVERSÍVEL COMPETITIVA

REVERSÍVEL COMPETITIVA

Inibição é revertida pelo aumento de concentração do {S}

COMPETIÇÃO PELO SÍTIO ATIVO

INIBIÇÃO ENZIMÁTICA

REVERSÍVEL COMPETITIVA

C

OO -

CO - O

CH2

CH2

[S]

SDH

2 H + FAD

FADH 2

C

OO -

CO - O

CH

CHC

OO -

CO - O

CH2

[I]

INIBIÇÃO ENZIMÁTICA

1 / VMAX

Sem Inibidor

- 1 Km

1 / V

0

1 / [S]

Com Inibidor

REVERSÍVEL COMPETITIVA

INIBIÇÃO ENZIMÁTICA

TRATAMENTO DE GÔTA

C

N

HC C

N

C N

CH

N

OH

XANTINA URATO

APLICAÇÃO DE INIBIÇÃO COMPETITIVA

C

N

HC C

N

C CH

N

N

OH

ALOPURINOL

APLICAÇÃO DE INIBIÇÃO COMPETITIVA

ETANOL COMO AGENTE TERAPÊUTICO:

TRATAMENTO DO ENVENENAMENTO POR ETILENO-GLICOL E METANOL

CH2 OH

CH2 OHC

CH2 OH

HOHDesidrogenase

AlcoólicaC

C

OOH

OH OCH2 OH

CH3

INIBIÇÃO REVERSÍVEL não-COMPETITIVA

INIBIÇÃO REVERSÍVEL - Mista

INIBIÇÃO IRREVERSIVEL

IRREVERSÍVEL

HC 3 - C - O - CH 2 - N - CH 3

CH3

O CH3

Acetil

colin

este

rase

H 2

O +

HO -CH2 -CH 2 -N-CH 3

CH3

CH3

H 3 C - C - O

O

CH 2

OHSerina

Enzima Ativa

+

DFPEnzima Inativa

DFP

CH 2

O

INIBIÇÃO ENZIMÁTICA

ENZIMAS ALOSTÉRICAS

REGULAÇÃO por MODIFICAÇÃO COVALENTE

INIBIÇÃO pelo PRODUTO FINAL

REVERSÍVEL NÃO COMPETITIVA

INIBIÇÃO ENZIMÁTICA

O INIBIDOR SE LIGA NO SÍTIO ALOSTÉRICO