enzimas parte 2
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Cinética enzimáticaTRANSCRIPT
Enzimas em AlimentosII – Cinética e termodinâmica
Química de AlimentosProf. Dr. Ricardo Stefani
Como funciona ?Como funciona ?Reação específica ocorre apenas no sítio ativo
Enzima pode ser classificada conforme o sítio ativo em:ApoenzimaHoloenzima
Tipos de EnzimaApoenzima
● A coenzima são resíduos de aminoácidos presentes no sítio ativo + cofator temporário
Holoenzima● Necessidade de cofator ou coenzima ligado (forma ativa)
Coenzimas e cofatoresCoenzimas e cofatores Coenzimas
Baixo peso molecular Moléculas covalentes Orgânicas Ex. Vitaminas, FAD, NAD, ATP
Cofatores Metais Compostos de coordenação
Mecanismo de ação
Mecanismo de açãoEnergia de Ativação
Energia necessária para colocar os reagentes na geometria correta, quebrar as ligações existentes e formar novas
Mecanismo de ação Para uma reação ocorrer, uma
barreira energética deve ser vencida. As enzimas facilitam este trabalho
Como ?
Mecanismo de ação
As enzimas fornecem um microambiente mais favorável à reação do que o meio que está à volta da enzima
Mecanismos de ação
Mecanismo de ação
Enzima estabiliza o estado de transição
Não alteram a posição do equilíbrio químico
Apenas a velocidade é alterada
Mecanismo de ação
Cinética
Estudo da velocidade e equilíbrio das reações enzimáticas
Complexo de MichaelisComplexo enzima-substrato
Cinética
Saturação é atingida rapidamente● Alta concentração do substrato
Cinética Na velocidade máxima (Vmax) da enzima, todas as moléculas da enzima estão ligadas com substrato.
Km, : é a concentração do substrato necessária para a enzima atingir metade de sua Vma. Cada enzima tem um Km característico para um dado substrato.
kcat : é o número de moléculas do substrato que se liga ao sítio ativo por segundo.
Cinética
A eficiência da enzima é dada por:
kcat/Km
Também conhecida como constante de especificidade
Como parar uma enzima ?
pH/Temperatura Alta concentração de sais inibição
Cinética
-10
-5
0
5
10
15
20
-50 -30 -10 10 30 50
v, µ
mo
l/m
in
[S], mM
ES ES P v =Vmax [S]
Km + [S]
k1
k-1
k2
-Km, Vmax
0
1
2
3
4
5
0 10 20 30 40 50v,
µm
ol/
min
[S], mM
Km
0.5Vmax
Cinética – inibição competitiva
0
0.5
1
1.5
2
2.5
-0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
1/v
, /µ
mo
l/m
in1 /[S], /mM
-1/Km
1/Vmax
Km/Vmax
0
1
2
3
4
5
0 10 20 30 40 50
v, µ
mo
l/m
in
[S], mM
0.5Vmax
Km
S ECI S + E ES E + P
I+
EI
Kic
0
1
2
3
4
5
0 10 20 30 40 50
v, µ
mo
l/m
in
[S], mM
No I
+ C I
Km
0.5Vmax
Kmapp
1v=
K m
V max
1[ S ]
1
V max
v =Vmax [S]
Km + [S]v =
Vmax [S]
αKm + [S]1v=
Kα m
V max
1[ S ]
1
V max
α = 1+[I]
Kic
-1/Kmapp
Kmapp/Vmax
Cinética – inibição não competitiva
0
0.5
1
1.5
2
2.5
-0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
1/v
, /µ
mo
l/m
in1 /[S], /mM
-1/Km1/Vmax
Km/Vmax
S E UCIKiu
S + E ES E + P
ESI
I+
v =Vmax [S]
Km + [S]1v=
K m
V max
1[ S ]
1
V max
v =Vmax [S]
Km + α' [S]1v=
K m
V max
1[ S ]
α '
V max
α' = 1+[I]
Kiu
0
1
2
3
4
5
0 10 20 30 40 50
v, µ
mo
l/m
in
[S], mM
0.5Vmax
Km
0
1
2
3
4
5
0 10 20 30 40 50
v, µ
mo
l/m
in
[S]. mM
No I
+ UC I
Km
0.5Vmax
Kmapp
0.5Vmax
1/Vmaxapp
-1/Kmapp
Kmapp/Vmax
app
Cinética – inibição mista
0
0.5
1
1.5
2
2.5
-0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
1/v
, /µ
mo
l/m
in
1 /[S], /mM
-1/Km1/Vmax
Km/Vmax
0
1
2
3
4
5
0 10 20 30 40 50
v, µ
mo
l/m
in
[S], mM
0.5Vmax
Km
S ENCI
NCI +
Kic Kiu
S + E ES E + P
I
EI ESI
I+S E
v =Vmax [S]
Km + [S]1v=
K m
V max
1[ S ]
1
V max
1v=
Kα m
V max
1[ S ]
α '
V maxv =
Vmax [S]
αKm +α' [S]
α = 1+[I]
Kic
α' = 1+[I]
Kiu
0
1
2
3
4
5
0 10 20 30 40 50
v, µ
mo
l/m
in
[S], mM
No I
+ NCI
Km
0.5Vmax
0
0.5
1
1.5
2
2.5
-0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
1/v
, /µ
mo
l/m
in
1 /[S], /mM
+ NC I
No I-1 /Km
1/Vmax
Km/Vmax
Km/Vmaxapp
1/Vmaxapp
0.5Vmax