FACULDADE DE MEDICINA DE RIBEIRO PRETO BIOQUIMICA GERAL

FACULDADE DE MEDICINA DE RIBEIRÃO PRETO BIOQUIMICA GERAL RFM 0004 CINETICA ENZIMATICA Prof. Dr. Vanderlei Rodrigues Departamento de Bioquímica e Imunologia -2014 -

HISTÓRICO Em 1913, Michaelis e Menten desenvolveram uma equação para examinar a cinética das reações enzimáticas. O modelo pressupõe que o E liga-se ao S formando um complexo ES para em seguida liberar o produto P complexo enzima substrato complexo enzima produto Substrato(S) + Enzima (E) (ES) (EP) componentes livres E+P A proporção de ES formado limita a velocidade da reação: v= velocidade inicial da reação v= kcat (ES) kcat= constante de catalise (ES)= concentração do complexo ES

CINÉTICA ENZIMÁTICA Velocidade reação (v) Vmax. Como explicar este comportamento cinético Vo 0 0 concentração do substrato (S)

EQUAÇAO DE MICHAELIS-MENTEN S + E k 1 k-1 ES k 2 E + P k-2 (ES) = (Et) (S) k-1 + k 2 + (S) k 1 A reação acima, mostra que existe um equilíbrio entre os componentes da reação e que o complexo ES é rapidamente formado. A sua decomposição em E e P é o processo limitante da velocidade. V 0 = k 2 (ES) Velocidade inicial da reação Vmax = k 2 (Et) Velocidade máxima Onde Et = (E) + (ES)

Equação de Michaelis-Menten Velocidade Inicial (V 0) Velocidade Máxima (Vmax. ) V 0 = k 2 (ES) Nesta situação temos (Et)=(ES) = (Et) (S) k-1 + k 2 + (S) k 1 Vmax. = k 2 (Et) V 0 = k 2 (Et) (S) k-1 + k 2 + (S) k 1 V 0 = Vmax. (S) k-1 + k 2 k 1 + (S) Km (Constante de Michaelis-Menten) V 0 = Vmax. (S) Km + (S) EQUAÇÃO DE MICHAELIS-MENTEN

CÁLCULO DO Km Velocidade da reação (V) Vmax. Quando Km = (S) teremos V 0 = Vmax (S) Km + (S) V 0 = Vmax (S) 2 (S) V 0 = Vmax 2 V 0 Km Concentração do substrato (S)

QUAL O SIGNIFICADO DO Km? O Km, indica a afinidade do substrato perla enzima. Quanto maior o valor do Km, maior é afinidade da enzima pelo substrato. Abaixo, temos a cinética de duas enzimas a glicoquinase e a hexoquinase, onde ambas catalisam a mesma reação, a fosforilação da glicose em glicose-6 -fosfato A glicoquinase com maior valor de Km para a glicose, fosforila a glicose mais eficientemente.

TRANSFORMAÇÃO DA CURVA DE MICHAELIS-MENTEN EM UMA RETA DE LINEWEAVER-BURK E DE EADIE-HOFSTEE PARA O CÁLCULO DO Km E DA Vmax. Aos gráficos mostram a velocidade (V) versus concentração do substrato (S): A. GRÁFICO DE MICHAELIS-MENTEN B. GRÁFICO DE LINEWEAVER-BURK C. GRÁFICO DE EADIE-HOFSTEE

INIBIÇÃO ENZIMÁTICA INIBIÇÃO COMPETETIVA: Neste tipo de inibição , o inibidor tem estrutura semelhante ao do substrato e com isto ele dificulta a entrada do substrato no sitio de ligação com a enzima.

A INIBIÇÃO COMPETITIVA ALTERA O VALOR DO Km SEM ALTERAR A VELOCIDADE MÁXIMA COMO MOSTRAM OS GRÁFICOS ABAIXO:

EXEMPLOS DE INIBIÇÃO COMPETIVA NA PRÁTICA MÉDICA: 1. Tratamento da hipertensão Rim Renina Angiotensinogênio Angiotensina II Enzima Conversora de Angiotensina (ECA) Inibição pelo Captopril (competitiva) 2. Envenenamento pelo Metanol Aldeído Fórmico Altamente tóxico (cegueira) álcool desidrogenase Etanol Aldeído Acético Acetato Álcool desidrogenase ˃ afinidade pelo etanol Metabolizado Pressão

INIBIÇÃO NÃO COMPETITIVA Neste tipo de inibição, o inibidor liga se na enzima em um sítio diferente de ligação do substrato

A inibição não competitiva altera a velocidade máxima

A inibição não competitiva não altera o valor do Km

EXEMPLO DE INIBIÇÃO NÃO-COMPETITIVA: Um exemplo clássico é o envenenamento por inseticida tipo organofosforado onde o inseticida liga irreversivelmente à enzima acetilcolineesterase. Acetilcolina Colina + Acetato Acetilcolinesterase ↑Acetilcolina X Acetilcolinesterase-organofosforado (inibição não competitiva) Estimulo constante da junção neuromuscular Tratamento: Atropina impede a ligação na junção neuromuscular