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Semana 9

As Enzimas

Prof. Saul Carvalho

• As Enzimas– São os catalisadores dos

sistemas biológicos

– Dispositivos moleculares que determinam padrões de transformações químicas

– Características• Poder catalítico

• Especificidade

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• Conceito– Catalisador biológico de natureza protéica

– Elevado peso molecular (3 ária ou 4 ária)

– Responsáveis pela maioria das reações

bioquímicas da natureza

– Exceção: RNAs catalizadores (ribozimas)

• Conceito

Chaves & Mello-Farias, 2008

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• ConceitoProteínasRibozimas

RNAs SimplesConjugadas

Holoenzima

ApoenzimaCofator + apoenzima

Estrutura Enzimática

• Cofatores (Grupamento Prostético)

– Íons (Ca, Mg, Mn, Zn)

– Vitaminas

– NAD, NADP, FAD, Coenzima A

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• Propriedades / Características– Mais eficientes que catalisadores químicos

– Alto grau de especificidade pelo substrato

– Funcionam em soluções aquosas

– Condições adequadas de Tº e pH

– Estrutura inalterada ao final da reação

– Não alteram o equilíbrio químico [K] das reações, apenas as aceleram

– Atuam em quantidades mínimas (E < S)

• Catalisador Químico x Biológico


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• Função Biológica



EA – Energia de Ativação

“Energia necessária para que os reagentes adquiram o estado excitado, permitindo que

a reação ocorra”

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Nitrato Redutase

• Sentido de Síntese ou Quebra

Esquema Enzimas

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gli96

Glifosato

• Ação das Enzimas e Nomenclatura

N0 Classe Tipo de reação catalisada

1 Oxirredutases Transferência de elétrons (íons hidreto ou átomos H)

2 Transferases Reações de transferência de grupos 3 Hidrolases Reações de hidrólise 4 Liases Adição de grupos em ligas duplas ou

remoção de grupos com a formação de ligas duplas

5 Isomerases Transferência de grupos dentro da mesma molécula para formar isômeros

6 Ligases Formação de ligações C-C, C-S, C-O, C-N pelo acoplamento da clivagem do ATP

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• Ação das Enzimas

Exemplos deSubclasses

Tipo de reação catalisada Classe

Hidratases Adicionam H2O à ligas duplas LiasesQuinases Transferem fosforilas do ATP TransferaseMutases Movem fosforilas dentro da

mesma moléculaIsomerase

Sintases Síntese independente de ATP TransferasesSintetases Síntese dependente de ATP Ligases

• Elevada Especificidade Química

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• Explicações para especificidade enzimática


• Explicações para especificidade enzimática


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• Cinética Enzimática– Temperatura

– pH

– Concentração do Substrato

– Concentração da Enzima

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• Cinética Enzimática– Temp.

• Cinética Enzimática– pH

Esq

uem

a pH

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• Concentração do SubstratoChaves & Mello-Farias, 2008

• Concentração do SubstratoChaves & Mello-Farias, 2008

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• Cinética Enzimática– [ ] Enzima

Extrato (20 g/L) + H2O

Extrato + H2O2

Extrato (20 g/L) + NaOH + H2O2

Extrato (10 g/L) +

H2O2

Carvalho et al., 2013

Extrato(20 g/L) +

5 mL H2O2 + 5 mL H2O

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• Inibição Enzimática– Reversível Competitiva

• Ex. Glyphosate

– Reversível não-competitiva• Ex. Chumbo, ACCase

– Irreversível• Ex. Cianeto, Paration, Organofosforados, Penicilina

Esquema Enzimas

• Complexos Multienzimáticos– Ex. ATPase

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• Questões para reflexão

– Qual a função biológica das enzimas?– Qual a unidade constituinte das enzimas?– Cite alguns cofatores enzimáticos– Quais as principais classes de enzimas?– Quais as explicações para a especificidade

enzimática?– Qual a relação entre a atividade enzimática,

pH e Temperatura?

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