Prévia do material em texto
ENZIMAS – BIOQUÍMICA *Conceito: proteínas cuja função é acelerar reações químicas nas células, se apresentando como catalisadores (catalizador biológico em que a função supera a de catalisadores sintéticos e inorgânicos) · Estrutura e especificidade *Ação enzimática depende de sua estrutura, toda sua estrutura não pode haver quebra *O sítio ativo é a região especifica onde irá ocorrer a reação, representado por um sulco tridimensional localizado na superfície da enzima, formado por grupos laterais dos aminoácidos - Sítio ativo tem especificidade ao substrato (a enzima tem afinidade seletiva a um substrato) - Enzimas podem possuir especificidade absoluta (se liga somente ao substrato específico) e especificidade relativa (com outras moléculas com características espaciais semelhantes, como isômeros) · Cofatores *Algumas enzimas dependem de outros componentes químicos para aceleração da reação química, denominados de cofatores - Proteínas que dependem de cofatores são chamadas de proteínas conjugadas *Ligação da enzima com o cofator pode ser transitória ou permanente, dependendo do tipo de ligação - Ligação não covalente (ligação fraca – interação transitória) e ligação covalente (ligação forte – cofator acoplado na enzima) *O cofator quando já está ligado a enzima permanentemente é chamado de grupo prostético - Apoenzima (enzima que depende do cofator e não está ligada com ele), Haloenzima (enzima já ligada ao c ofator) *Coenzimas recebem átomos ou grupos funcionais retirados do substrato para disponibilizar para outra reação - Grupos orgânicos - São consideradas transportadoras de átomos ou grupos funcionais - Coenzimas são recicladas constantemente · Classificação das enzimas *Oxidorredutases: catalisam reações de oxido redução (transferência de elétrons ou átomos de H) *Transferases: reações de transferência de grupos *Hidrolases: catalisam reações de hidrolises *Liases: catalisam reações de adição de grupos químicos a dupla ligação ou o inverso *Isomerases: catalisam reações que levam a formação de isômeros *Ligases: catalisam reações que formam ligação covalente · Cinemática enzimática *O substrato somente formará o produto se possuir energia o suficiente para alcançar o estado de transição (energia de ativação) - Uma reação pode ser exotérmica (libera) ou endotérmica (absorve), normalmente a exotérmica no sentido da formação do produto *A velocidade da reação pode sofrer interferência de três fatores: - Aumento da concentração do substrato no estado de transição, se a concentração estiver baixa a velocidade também será baixa. - Aumento da temperatura do meio (aumenta a colisão de moléculas, aumentando a energia) - Adição de catalisadores, reduzindo a energia de ativação *Ponto de saturação da enzima: ponto em que a enzima já possui sua velocidade máxima, por todos os seus sítios ativos estarem ocupados pelos respectivos substratos. - KM: constante que define a concentração do substrato para que a enzima trabalhe com a metade de sua velocidade máxima - Equação de Michaelis-Menten V0 = velocidade inicial da reação [S] = concentração do substrato Vmáx = velocidade máxima KM= constante de Michaelis-Menten *Cada enzima apresenta um valor ótimo de pH que está relacionado com sua estrutura proteica - No pH ótimo a atividade catalítica é máxima, variações no pH da enzima podem reduzir a atividade enzimática ou então desnaturar a enzima · Inibição enzimática *Substâncias conhecidas como inibidores podem inibir a atividade enzimática, como agentes tóxicos e íons. *Na inibição irreversível o inibidor se liga covalentemente ao sítio ativo, permanecendo ali até sua inibição definitiva - Retirar o inibidor resulta na perca total da estrutura proteica - A penicilina age como um inibidor irreversível, impedindo a formação da parede celular bacteriana *Na inibição reversível há uma divisão entre inibição competitiva e não competitiva - Inibição competitiva o inibidor compete com o substrato pelo mesmo sítio ativo, isso só é possível porque o inibidor possui características muito próximas ao substrato. Para reverter, é necessário aumentar a concentração do substrato - Na inibição não competitiva há um sítio específico para o substrato e para o inibidor, a enzima fica ligada simultaneamente à ambos. · Regulação alostérica *Enzimas alostéricas são encontradas em quase todas as vias metabólicas, atuando em etapas irreversíveis, normalmente no início das vias bioquímicas *Possui um sítio alostérico (além do sítio ativo) *As vias metabólicas que possuem as enzimas alostéricas são inibidas pelo excesso do produto da via ou pelo produto da reação. Essas moléculas atuarão como moduladores alostéricos negativos, diminuindo a velocidade da reação e, consequentemente, diminuindo a formação do produto. Este mecanismo recebe o nome de inibição alostérica por retroalimentação ou inibição por feedback. À medida que este produto é consumido em outras reações, e sua concentração diminui, a enzima começa a operar normalmente sem inibição. Muitas vezes, a via metabólica tem um produto que atua como um modulador alostérico positivo em outra via metabólica.