ENZIMAS - Unesp

1 ENZIMAS . Dra. Fl via Cristina Goulart Bioqu mica ENZIMAS . CONCEITO: S o prote nas que catalisam rea es qu micas diferentes no organismo. Como prote nas, elas s o mol culas grandes, constitu das de 20 AA. Diferentes. Como catalisadoras, elas aceleram as rea es qu micas, sem serem destru das no processo. FUN O: Uma rea o qu mica pode ser termodinamicamente vi vel ou espont nea ( conte do energ tico dos produtos menor do que o dos reagentes, mas ter velocidade igual a zero ou pr xima a zero. A presen a de ENZIMAS permite que estas rea es ocorram em velocidade muito alta e tempo reduzido a segundos ou milissegundos.)

2 As ENZIMAS al m de catalisadoras s o seletivas, s o altamente espec ficas para determinada rea o ou Substrato. Sua concentra o celular e sua atividade podem ser reguladas, permitindo o ajuste a diferentes condi es fisiol gicas, S tio ativo ou de liga o A liga o com o Substrato d -se apenas em uma regi o espec fica e pequena da enzima. Esta regi o a qual o Substrato se liga . chamada de CENTRO ATIVO ou S tio Ativo da enzima. Uma mol cula para ser aceita como Substrato deve ter a forma espacial adequada para encaixar-se no centro ativo e grupos qu micos capazes de estabelecer liga es precisas com os radicais do centro ativo.

3 Efici ncia da Cat lise A atividade enzim tica dependente da T e do pH;. A velocidade da rea o enzim tica, que a 0 C. apresenta valores pr ximos de zero, favorecida pela eleva o da T . Acima de 50 C, a maioria das prote nas globulares s o desnaturadas O n mero e tipo de grupos ioniz veis que uma enzima apresenta e da sequ ncia em que est o organizados, depende da manuten o de sua estrutura prim ria em um pH timo. Velocidade vs. Concentra o A concentra o de substrato influencia a velocidade de uma reac o Estudo da rela o entre a concentra o e a velocidade.

4 No inicio da rea o a quantidade de substrato constante, j que a quantidade de substrato muito maior do que a de enzima..Determina-se a velocidade inicial de rea o, Vo ,para uma determinada [S]..Obt m-se valores para v rias concentra es de substrato, mantendo constante a concentra o de enzima. Assim podemos tra ar os valores num gr fico, em que exprimimos Vo como fun o de [S]. Influ ncia do Substrato Concentra o de substrato [S]: afeta a velocidade da rea o;. Efeito de [S]: varia durante o curso de uma rea o S P;. Velocidade inicial (V0): [S] >> [E] tempo muito curto [S] = constante.

5 Influ ncia do Substrato [E] = cte [S] = V0 linear [S] = V0 . V0 = Vm x Velocidade vs. Concentra o Dados: Para [S] baixas, Vo aumenta quase linearmente Para [S] maiores, Vo aumenta mais gradualmente Para [S] mais elevadas, atinge-se uma velocidade m xima, Vm x. Influ ncia do Substrato Vitor Henri (1903): E liga-se ao S para formar ES passo obrigat rio;. Leonor Michaelis e Maud Menten (1913). E combina-se reversivelmente com S ES. k1. E+S ES. k-1. ES se rompe E e P. k2. ES E+P. Equa o de Michaelis-Menten Comportamento explicado pela forma o do complexo enzima- substrato ES.

6 1. O enzima liga-se ao substrato reversivelmente formando o complexo ES. Reac o r pida 2. O complexo ES dissocia-se em enzima livre e produto da reac o Reac o mais lenta .A reac o 2, mais lenta, limita a velocidade global da reac o..A velocidade proporcional concentra o do complexo ES..A cada momento o enzima existe na forma livre e no complexo ES..A velocidade m xima (Vm x) da rea o ocorre quando todos os ENZIMAS est o associadas a mol culas de substrato. Equa o Michaelis-Menten Curva: possui a mesma forma para a maioria das ENZIMAS ;. Expressa pela Equa o de Michaelis e Menten.

7 Hip tese: limitante quebra de ES E + P. Equa o Michaelis-Menten Equa o da velocidade para uma rea o catalisada enzimaticamente e com um nico substrato;. Rela o quantitativa entre a V0, a Vm x e a [S]. inicial relacionadas atrav s de Km. Vm x S . V0 . K m S . Equa o Michaelis-Menten Rela o num rica: V0 metade de Vm x;. 1. V0 Vm x 2. km = afinidade pelo substrato;. Km afinidade Vm x proporcional [E]. zimog nio Certas ENZIMAS , cujo local de a o extracelular (plasma, trato digestivo), s o sintetizadas na forma de precursores inativos, chamado zimog nios.

8 Para que um zimog nio se torne ativo preciso que haja hidr lise de determinadas liga es pept dicas, com a consequente remo o de um segmento da cadeia e nova reestrutura o espacial da mesma, onde aparecer um centro ativo funcional;. V rias ENZIMAS proteol ticas (pepsina, quimiotripsina, ..) s o sintetizadas e armazenadas como zimog nios, transformadas em ENZIMAS somente fora destas c lulas e no local onde exercer o atividade digestiva. Zimog nios A regula o enzim tica pode passar ainda pela exist ncia de um precursor, sem capacidade catal tica, que, no caso das proteases, s o chamados zimog nios.

9 Zimog nio Clivagem proteol tica Enzima ativa Cofatores Muitas ENZIMAS necessitam da associa o com outras mol culas ou ons para exercer seu papel catal tico, por isto s o chamadas de coenzimas Estes componentes da rea o enzim tica s o chamados Cofatores;. Que podem ser ons ou mol culas org nicas, n o prot icas, de complexidade variada;. Em geral, a liga o da coenzima precede a liga o do Substrato Enzima;. Exemplos de coenzimas : NAD (nicotinamida adenina dinucleot dio) e FAD (flavina adenina dinucleot deo). Vitaminas Hidrossol veis e coenzimas S o vitaminas sol veis na gua por isso circulam com facilidade no plasma e as coenzimas s o justamente as formas sob as quais estas vitaminas hidrossol veis atuam.

10 S o estruturas org nicas mais complexas , uma pequena parte da estrutura a vitamina , o resto . uma estrutura org nica que comp e a mol cula da coenzima. Mesmo que a parte vitam nica seja a parte ativa, se ela estiver sozinha sem o restante da estrutura que forma a coenzima ela n o ter a atividade metab lica. coenzimas e COFATORES. ENZIMAS que atuam junto com alguns ons s o chamados apenas de cofator , quando este cofator org nico n s chamamos de coenzima. Estes cofatores participam diretamente do processo catal tico , transportando hidrog nio , radicais , por exemplo na carboxila o que a vitamina K participa , existe ali uma enzima a carboxilase que usa tamb m cofator , portanto todos os radicais que s o transportados transitoriamente de um composto para outro est o sempre ligados a cofatores.