ENZIMAS COMPONENTES DA REAO ES ES Substrato se

ENZIMAS – COMPONENTES DA REAÇÃO E+S ES Substrato se liga ao SÍTIO ATIVO da enzima P+E

ENZIMAS ATIVIDADE ENZIMÁTICA ûFatores que alteram a velocidade de reações enzimáticas: - p. H; - temperatura; - concentração das enzimas; - concentração dos substratos; - presença de inibidores.

Fatores que interferem na atividade enzimática ENZIMAS: INFLUÊNCIA DO PH ûO efeito do p. H sobre a enzima deve-se às variações no estado de ionização dos componentes do sistema à medida que o p. H varia. ûEnzimas grupos ionizáveis, existem em ≠ estados de ionização.

ENZIMAS INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA û temperatura dois efeitos ocorrem: (a) a taxa de reação aumenta, como se observa na maioria das reações químicas; (b) a estabilidade da proteína decresce devido a desativação térmica. Em altas tpt a enzima sofre desnaturação. û Enzima temperatura ótima para que atinja sua atividade máxima, é a temperatura máxima na qual a enzima possui uma atividade cte. por um período de tempo.

ENZIMAS – INFLUÊNCIA DA [E] û Velocidade da reação é diretamente proporcional à concentração da enzima û Desvios da linearidade ocorrem: - Presença de inibidores na solução de enzima; - Presença de substâncias tóxicas; - Presença de um ativador que dissocia a enzima;

ENZIMAS – INFLUÊNCIA DA [S] û [S] varia durante o curso da reação à medida que S é convertido em P. û Medir Vo = velocidade inicial da reação. û[E] = cte. û[S] pequenas Voaumenta vo linearmente. û[S] maiores Vo cresce por incrementos cada vez menores. ûVmax altas [S] aumento em Vo são insignificantes. ûVmax é atingida quando toda enzima estiver na forma ES e a [E] livre é insignificante, então, enzima está saturada com o S. A Velocidade não aumenta com o aumento da [S]. Vmax [S]

ENZIMAS – INFLUÊNCIA DA [S] Na curva Vo X [S] identificam-se 2 regiões: Região 1: Uma região em que a velocidade aumenta linearmente com o aumento da concentração do substato, indicando que durante a reação havia moléculas de enzimas livres; Região 2: Uma região em que a velocidade permanece constante, igual à Vmáx, apesar do aumento de concentração do substrato, indicando que todas as moléculas de enzima estão ligadas ao substrato. vo Vmax Região 2 Região 1 [S]

ENZIMAS – CINÉTICA ENZIMÁTICA û Victor Henri (1903): E + S ES û 1913 Leonor Michaelis -Enzimologista Maud Menten - Pediatra E+S K 1 K-1 Etapa rápida ES Kp E+P Etapa lenta

ENZIMAS CINÉTICA ENZIMÁTICA v= v = Vmax [S] Km 1 v Vmax [S] Km + [S] v = Vmax 2 1 - [S] Km>>[S] 3 Km 2 - [S]>>Km [S] 3 - v = Vmax 2

Constante de Michaelis-Menten: Km û Quando Vo = 1/2 Vmáx, então Km=[S] ûO Km é uma medida da afinidade da enzima pelo substrato ûQuanto maior o Km, menor é a afinidade da enzima pelo substrato, pois uma maior concentração de substrato é requerida para que se alcance a metade da velocidade máxima. ûQuanto menor o Km maior é a afinidade da enzima pelo substrato. ENZIMA SUBSTRATO Km (m. M) Glicoquinase D-Glicose 10 Hexoquinase D-Glicose 0, 15 D-Frutose 1, 5 Glicoquinase: fígado Hexoquinase: tecidos extra-hepáticos

MEDIDA DA EFINCIÊNCIA ENZIMÁTICA: kcat û Mede a eficiência da catálise. û Equivale ao número máximo de moléculas de substrato que um sítio ativo converte em produtos por segundo. ûIndica a rapidez que uma enzima pode operar, quando todos os centros ativos estão ocupados. kcat = Vmáx/[Et] Constante catalítica ou número de renovação (turnover)

ENZIMAS MÉTODOS GRÁFICOS û Gráfico dos Recíprocos de Lineweaver-Burk 1 v Inclinação = 1 Vmax -1 Km 1 [S] Km Vmax

ENZIMAS INIBIÇÃO ENZIMÁTICA û Qualquer substância que reduz a velocidade de uma reação enzimática. INIBIDORES REVERSÍVEIS COMPETITIVOS IRREVERSÍVEIS NÃO COMPETITIVOS

ENZIMAS INIBIÇÃO COMPETITIVA û Inibidor competitivo concorre com o Substrato pelo sitio ativo da Enzima livre. û Inibidor análogo não metabolizável, derivado de um S verdadeiro, S substituto da E ou um P da reação. I compostos com estrutura molecular lembra S afinidade da enzima pelo substrato [substrato] necessária para obter a mesma [ES] Km aparente da enzima

ENZIMAS INIBIÇÃO COMPETITIVA 1 - sem inibidor 2 - com inibidor na concentração [I 1] 3 - com inibidor na concentração [I 2] > [I 1]

ENZIMAS INIBIÇÃO NÃO-COMPETITIVA û Inibidor não-competitivo se liga reversivelmente, aleatória e independentemente em um sítio que lhe é próprio. I não tem semelhança estrutural com o S [substrato] não diminui a inibição Km da enzima NÃO se altera Vmax na presença do inibidor

ENZIMAS INIBIÇÃO NÃO-COMPETITIVA 1 - sem inibidor 2 - com inibidor na concentração [I 1] 3 - com inibidor na concentração [I 2] > [I 1]

ENZIMAS – INIBIÇÃO IRREVERSÍVEL û Inibidor se combina com um grupo funcional, na molécula da Enzima, que é essencial para sua atividade. û Podem promover a destruição do grupo funcional û Forma-se uma ligação COVALENTE entre o Inibidor e a Enzima. û Vmax parte da E é completamente removida do sistema e Km permanece a mesma. E+S + I EI K 1 ES K 2 E+P

ENZIMAS REGULATÓRIAS û Não obedecem a cinética de Michaelis-Menten. û Controlam a etapa limitante em uma cadeia de reações enzimáticas. û Tem sua atividade catalítica aumentada ou diminuída em resposta a determinados sinais, moléculas sinalizadoras (pequenos metabólicos ou cofatores). û Classes de enzimas reguladoras: û Enzimas alostéricas; û Enzimas reguladas pela modificação covalente reversível.

ENZIMAS REGULATÓRIAS û Enzimas alostéricas ûFuncionam através da ligação não-covalente e reversível de um metabólito regulador chamado modulador; ûModuladores podem ser inibidores ou ativadores; ûSão maiores e mais complexas, possuem duas ou mais cadeias polipeptídicas. û Enzimas reguladas pela modificação covalente reversível ûGrupos químicos são ligados covalentemente e removidos da enzima reguladora por enzimas ≠, podem ser: fosfato, adenosina monofosfato, grupos metil, etc.