ENZIMAS

ENZIMAS

1. CATALIZADORAS (aceleram a velocidade das reações)

   • Sítios de ligação de enzimas
     • MODELOS
       • CHAVE-FECHADURA: encaixe pronto, RECONHECE o substrato
         • ligam-se por: múltiplas interações hidrofóbicas, nterações eletrostáticas ou pontes de hidrogênio.
         • sítios de ligação contém aas arranjados em uma superfície tridimencional que reconhecem o substrato
       • ENCAIXE INDUZIDO: superfície dinamica que se adapta ao substrato para melhor reconhece-lo ( encaixe induzido) que ativa o sítio de reação, aumentando o num. das ligações de interação
         • Promova/ de sequencia a determinadas reaçôes, Melhore o sítio de ligação de um co-substrato; Ative uma subunidade adjacente por meio de cooperatividade.
     • Para catalisar uma reação química, a enzima forma um complexo enzima-substrato no seu sítio catalítico ATIVO.
     • Dentro do sítio ativo, co-fatores e grupos funcionais da cadeia polipeptídica participam na transformação das moléculas ligadas do substrato em produto.
   • +
   • substrato
   • = Produto
   • 1) Ligação de substratos: E + S <-> ES
   • 2) conversão do sub em prod: ES <-> EP
   • 3) Liberação do prod: EP <-> E + P

2. PROTEÍNAS ESPECIALIZADAS

3. PROPRIEDADES:

   • ESPECÍFICAS para seus SUBSTRATOS
     • As atividades específicas das enzimas variam largamente entre tecidos, dependendo da função metabólica do tecido
       • TRANSMISSÃO NERVOSA
       • CONTRAÇÃO CARDÍACA
       • DIGESTÃO DOS ALIMENTOS
     • ISOENZIMAS ou ISOZIMAS
       • CATALISAM a MESMA reação DIFERENCIAM-SE na sua estrutra primária e/ou composição de subunidades
         • LACTATO DESIDROGENASE e CREATINA FOSFOQUINASE
       • AGEM EM TECIDOS DIFERENTES, porém no MESMO SUBSTRATOS
         • LDH
           • TIPO M : tecidos anaeróbicos (músculo esquelético e fígado)
           • TIPO H : tecidos aeróbicos (músculo cardíaco)
     • (Níveis de algumas enzimas tecido-específicas e isozimas são medidos no soro para estabelecer diagnósticos.)
   • Centrais em processos biológigos > REGULAÇÃO
   • Atuam em SEQUÊNCIA ORGANIZADA
   • A ATV CATALÍTICA depente da INTEGRIDADE da conformação nativa da proteína
   • Muitas enzimas requerem COFATORES: inorgânicos e orgânicos (COENZIMAS)

4. FORNECEM:

   • ESPECIFICIDADE;
     • o conjunto de enzimas produzidas por uma determinada célula define quais as vias metabólicas que irão ocorrer nesta célula
   • REGULAÇÃO para as reações no corpo (ativadas ou inibidas de acordo com a necessidade da cél.)
     • CONTROLE DA VELOCIDADE

5. COMPLEXO DE ESTADO TRANSITÓRIO

   • DIFERENÇA de E entre o SUBSTRATO e o complexo de ESTADO TRANSITÓRIO é chamado de ENERGIA DE TRANSIÇÃO
   • As enzimas AUMENTAM a velocidade da reação, DIMIINUEM a E de ativação.
     • ENERGIA DE ATIVAÇÃO:
       • tempo que demora para ocorrer a reação. Quando catalizada a EATV é rápida
     • VELOCIDADE DA REAÇÃO:
       • PH
         • Ph/Temperaturas acimas do ideal DESNATURAM a enzima
       • CONCENTRAÇÃO
       • TEMPERATURA
       • -EN ATIVAÇÃO +VEL
   • substrato é progessivamente convertido em produto -> o nível máx de energia (maior que do substrato e do produto) -> esse alto nível ocorre no ESTADO TRANSITÓRIO
   • Formação de PRODUTO
   • enzima LIVRE

6. GRUPOS FUNCIONAIS NA CATÁLISE

   • CO-FATORES:
     • fornecem um grupo funcional com TAMANHO, FORMA E PROPRIEDADES CERTAS
     • compostos NÃO-PROTÉICOS que participam no processo catalítico
     • Diviididos em:
       • COENZIMAS
         • complexos de moléculas orgânicas nãoprotéicas que participam na catálise fornecendo grupos funcionais, muito semelhantes às cadeias laterais dos aas.
         • Tiamina pirofosfato -TPP
           • sintetizada a partir tiamina(B1) pela adição do pirofosfato.
         • Coenzima A -CoA /CoASH
           • é sintetizada a partir da vit pantotenato(B5).
         • Biotina
           • é covalentemente ligada a uma lisina em enzimas chamadas carboxilases
             • funciona apenas em reações de carboxilação.
         • Piridoxal-fosfato (PLP)
           • sintetizado a partir da vitamina piridoxina (B6)
         • Nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD+)
           • coenzimas que estão envolvidas em reações de oxirredução e têm papéis únicos na geração de ATP a partir da oxidação de substratos
           • (sintetizada a partir da vitamina niacina (B3)
         • Flavina adenina dinucleotídeo (FAD)
         • VIT E e a VIT C (ácido ascórbico)
           • coenzimas de oxirredução -> podem agir como antioxidantes para proteger as células contra lesão por radicais livres de oxigênio.
       • ÍONS METÁLICOS
         • Fe2+
         • Mg2+
         • Zn2+
       • COENZIMAS METÁLICAS
         • similares ao Fe2+ - heme na hemoglobina
   • Quase todos AA POLARES participam diretamente no catálise de 1 ou + enzimas
     • (ASPARAGINA, GLUTAMINA, SERINA, TREONINA)
   • SÍTIO ATIVO:
     • local da enzima que contem cadeias laterais de aa que participam da ligação e catalise do substrato

7. MECANISMOS DE AÇÃO DOS INIBIDORES

   • FÁRMACOS E TOXINAS
     • DFP & ASPIRINA
     • PENICILINAS E ALOPURINOL
     • Metais pesados
       • mercúrio / chumbo / alumÍnio / ferro I
   • DIMINUEM a velocidade de uma reação enzimática
   • Análogos do estado transitório e Compostos que podem reagir reversivelmente com grupos funcionais no sítio ativo (ligam-se FORTEMENTE).
   • inibidores covalentes
     • formam ligações covalentes ou ligações extremamente fortes com grupos funcionais no sítio catalítico ativo, facilitando a ação de farmacos