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ENZIMAS
 I. NOMENCLATURA 
· Sufixo “-ase” adicionado ao nome do substrato da reação (por exemplo, glicosidase, urease, sacarase) 
OU
· Descrição da ação realizada (por exemplo, lactato-desidrogenase e adenilato-ciclase).
OU
· Nome sistemático 
II. PROPRIEDADES DAS ENZIMAS 
São proteínas catalisadoras que aumentam a velocidade das reações, sem sofrerem alterações no processo global (não são consumidas)
 OBS - Alguns tipos de RNA podem atuar como enzimas, geralmente catalisando a quebra e a síntese de ligações fosfo-diéster. Os RNAs com atividade catalítica são chamados ribozimas
A. Sítios ativos - As moléculas de enzimas contêm uma região específica que se liga ao substrato, formando um complexo enzima-substrato (ES). 
ES -> EP > E + P
B. Eficiência catalítica - A reações catalisadas por enzimas são altamente eficientes. 
C. Especificidade - As enzimas são altamente específicas, interagindo com um ou alguns poucos substratos e catalisando apenas um tipo de reação química. 
D. Co-fatores - 
Algumas enzimas se associam com um co-fator não-protéico, o qual é necessário para a atividade enzimática. Os co-fatores incluem íons metálicos e moléculas orgânicas (coenzimas que são derivadas de vitaminas). 
Holoenzima – conjunto da enzima com o seu co-fator. 
 Apoenzima – porção protéica da holoenzima. Na ausência do co-fator apropriado, não apresenta atividade biológica. 
 Grupo prostético – é uma coenzima firmemente ligada à enzima, que desta não se dissocia 
E. Regulação – As enzimas podem ser ativadas ou inibidas, de modo que a velocidade de formação do produto responda às necessidades da célula. 
F. Localização dentro da célula - Muitas enzimas estão localizadas em organelas – compartimentalização –que serve para isolar o substrato ou o produto da reação de outras reações competitivas. 
III. COMO FUNCIONAM AS ENZIMAS 
· A primeira aborda a catálise em termos de alterações de energia que ocorrem durante a reação, ou seja, as enzimas fornecem uma rota de reação alternativa, energicamente favorável, diferente da reação não-catalisada. 
· A segunda perspectiva descreve como o sítio ativo facilita quimicamente a catálise. 
A. Alterações de energia que ocorrem durante a reação 
1. Energia livre de ativação. É a energia necessária para que ocorra a reação. Devido à grande energia de ativação, as velocidades das reações químicas não-catalisadas são freqüentemente lentas. As enzimas criam uma rota intermediaria – ou seja, diminuem a energia de ativação.
2. 	Velocidade da reação. Quanto menor a energia livre de ativação, mais moléculas têm energia suficiente para superar o estado de transição e, assim, mais rápida é a velocidade da reação. 
3. 	Rota alternativa de reação. Enzimas oferecem uma rota de reação alternativa, com uma menor energia livre de ativação. A enzima não altera a energia livre dos reagentes ou dos produtos e, assim sendo, não altera o equilíbrio da reação. 
IV. FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DA REAÇÃO 
 A. Concentração do substrato A velocidade de uma reação catalisada por enzima aumenta conforme a concentração do substrato, até uma velocidade máxima (Vmax) ser atingida o que reflete a saturação pelo substrato de todos os sítios de ligação disponíveis nas moléculas enzimáticas presentes. 
 B. Temperatura 
1. 	Aumento da velocidade com a temperatura. A velocidade de reação aumenta com a temperatura, até um pico de velocidade ser atingido. Esse aumento é devido ao aumento do número de moléculas com energia suficiente para atravessar a barreira de energia e formar os produtos da reação. 
 2. 	Diminuição da velocidade com a temperatura. Uma elevação maior da temperatura resulta em redução na velocidade de reação, como resultado da desnaturação da enzima, induzida pela temperatura. 
C. pH As enzimas possuem um pH especifico (pH ótimo)
 1. 	Efeito do pH sobre a ionização do sítio ativo facilitando a interação enzima - substrato 
2. 	Efeito do pH sobre a desnaturação da enzima. Valores extremos de pH também podem levar à desnaturação da enzima
 3. 	O pH ótimo varia de acordo com a enzima. 
V. EQUAÇÃO DE MICHAELIS-MENTEN
B. Equação de Michaelis- Menten 
A equação de Michaelis-Menten descreve como a velocidade da reação varia com a concentração do substrato: 
  Ao derivar-se a equação de velocidade de Michaelis-Menten, são feitas as considerações a seguir. 
 1. 	Concentrações relativas de E e S. A concentração de substrato ([S]) é muito maior do que a concentração da enzima ([E]), de modo que a porcentagem de substrato ligado à enzima em qualquer tempo é pequena. 
 2. 	Hipótese do estado de equilíbrio. A [ES] não varia com o tempo, isto é, a velocidade de formação de ES é igual àquela da degradação de ES (para E + S e para E + P).  
C. Conclusões importantes sobre a cinética de Michaelis-Menten 
 1. Características do KM. KM - a constante de Michaelis – é característico de uma enzima e de determinado substrato seu, e reflete a afinidade da enzima para aquele substrato. O KM é numericamente igual à concentração do substrato na qual a velocidade da reação é igual a ½ VMAX.. O KM não varia com a concentração da enzima. 
 a. Km baixo. Reflete alta afinidade da enzima pelo substrato
b. Km alto. Reflete uma baixa afinidade da enzima pelo substrato 
2. 	Relação entre a velocidade e a concentração da enzima. A velocidade da reação é diretamente proporcional à concentração da enzima em qualquer concentração de substrato. 
 3. 	Ordem de reação. Quando a [S] é muito menor que o Km, a velocidade da reação é aproximadamente proporcional à concentração do substrato A velocidade da reação é então dita de primeira ordem com relação ao substrato. Quando a [S] é muito maior do que o Km, a velocidade é constante e igual à VMAX. A velocidade da reação, nesse caso, é independente da concentração de substrato e é dita de ordem zero em relação à concentração de substrato 
VI. INIBIÇÃO DA ATIVIDADE ENZIMÁTICA 
  Qualquer substância que possa diminuir a velocidade de uma reação catalisada por uma enzima é chamada de inibidor, que podem ser reversíveis (ligam-se à enzima por meio de ligações não-covalentes) ou irreversíveis (quando o complexo enzima-inibidor é diluído). 
 A. Inibição competitiva - Esse tipo de inibição ocorre quando o inibidor liga-se reversivelmente ao mesmo sítio que o substrato normalmente ocuparia e, dessa forma, compete com o substrato por esse sítio. 
  1. Efeito sobre a VMAX. O efeito de um inibidor competitivo é revertido pelo aumento da [S]. Em uma concentração de substrato suficientemente alta, a velocidade da reação atinge a VMAX observada na ausência do inibidor. 
 2. Efeito sobre o KM. Um inibidor competitivo aumenta o Km aparente para determinado substrato. Isso significa que, na presença de um inibidor competitivo, mais substrato é necessário para atingir ½ VMAX. 
  3. Estatinas como exemplos de inibidores competitivos. As estatinas são análogos estruturais do substrato natural dessa enzima e competem efetivamente, inibindo a HMG-CoA-redutase. Dessa forma, elas inibem a síntese de novo do colesterol e, assim, diminuem os níveis plasmáticos de colesterol. 
B. Inibição não-competitiva - A inibição não-competitiva acontece quando o inibidor e o substrato ligam-se a sítios diferentes sobre a enzima. O inibidor não-competitivo pode ligar-se tanto à enzima livre quanto ao complexo ES, de modo a impedir que a reação ocorra.
 1. 	Efeito sobre a VMAX. A inibição não competitiva não pode ser superada pelo aumento da concentração de substrato. Desse modo, os inibidores não-competitivos diminuem a VMAX da reação. 
 2. 	Efeito sobre o Km. Os inibidores não-competitivos não interferem na ligação do substrato com a enzima. Assim sendo, a enzima mostra o mesmo KM na presença e na ausência do inibidor não-competitivo. 
3. 	Exemplos de inibidores não-competitivos. Metal pesado, inseticidas. 
 C. Inibidores enzimáticos como drogas 
VII. REGULAÇÃO DA ATIVIDADE ENZIMÁTICAA regulação da velocidade das reações enzimáticas é essencial para o organismo coordenar seus numerosos processos metabólicos. As velocidades da maioria das enzimas respondem a mudanças na concentração dos substratos. Além disso, algumas enzimas com funções reguladoras especializadas respondem a efetores alostéricos ou a modificações covalentes, ou ainda, possuem a velocidade de sua síntese alterada quando as condições fisiológicas são alteradas. 
  A. Sítios alostéricos de ligação - As enzimas alostéricas são reguladas por moléculas chamadas efetores, os quais ligam-se a outro sítio que não o sítio catalítico E pode alterar a afinidade da enzima pelo seu substrato. Os efetores que inibem a atividade enzimática são denominados efetores negativos, enquanto aqueles que aumentam a atividade enzimática são denominados efetores positivos. 
1. 	Efetores homotrópicos. Quando o substrato em si atua como efetor, o efeito é dito homotrópico. 
 2. 	Efetores heterotrópicos. Quando o efetor é diferente do substrato. 
OBS- Inibição por retroalimentação: A enzima que converte A em B tem sítio alostérico, no qual se liga o produto final E. Se a concentração de E aumenta, a enzima inicial da rota é inibida. A inibição por retroalimentação fornece à célula um produto de que ela necessita regulando o fluxo de moléculas de substrato em uma via que leva à síntese daquele produto. 
B. Regulação de enzimas por modificação covalente - Muitas enzimas podem ser reguladas pela adição ou pela remoção de grupos fosfato de resíduos específicos.  
 1. Fosforilação e desfosforilação. As reações de fosforilação e desfosforilação são catalisadas por uma família de enzimas, denominadas de proteína-cinases, as quais utilizam trifosfato de adenosina (ATP) como doador de fosfato. Os grupos fosfato são clivados de enzimas fosforiladas pela ação das fosfoproteínas-fosfatases.  
 2. Resposta da enzima à fosforilação. Dependendo da enzima específica, a forma fosforilada pode ser mais ou menos ativa do que a forma não-fosforilada. 
C. Indução a repressão da síntese de enzimas 
 Os mecanismos reguladores descritos previamente modificam a atividade de moléculas enzimáticas existentes. Entretanto, as células também podem regular a quantidade de enzima presente – em geral alterando a velocidade da síntese da enzima. 
VIII. ENZIMAS NO DIAGNÓSTICO CLÍNICO 
 	As enzimas plasmáticas podem ser classificadas em dois grupos principais. Os zimogênios (precursores inativo de enzimas) E um grande número de enzimas é liberado das células durante a renovação celular normal. A presença de atividade enzimática elevada no plasma pode indicar lesão tecidual
 
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