Enzimas Aula
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Escola de Cincias da Sade
ECS
Enzimas
Parte 1
Disciplina: BIOQUMICA INDUSTRIAL
Escola de Cincia e Tecnologia
Profa. Lucieny de Faria Souza, MSc.
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Escola de Cincias da Sade
ECS
Disciplina: BIOQUMICA INDUSTRIAL Profa. Lucieny de Faria Souza, MSc.
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Enzimas
So catalisadores biolgicos, formados por longas cadeias
de molculas pequenas, chamadas AA. So um tipo de
protena com atividade cataltica, sendo encontradas na
natureza em todos os seres vivos.
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Disciplina: BIOQUMICA INDUSTRIAL Profa. Lucieny de Faria Souza, MSc.
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Funes
Enzimas
Viabilizar a atividade das clulas, atravs da:
-quebra de molculas;
- juno de molculas
Formao de
novos produtos
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Disciplina: BIOQUMICA INDUSTRIAL Profa. Lucieny de Faria Souza, MSc.
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As enzimas so protenas especializadas na catlise de
reaes biolgicas.
Possuem extraordinria especificidade e poder cataltico,
que so muito superiores aos dos catalisadores produzidos
pelo homem;
Praticamente todas as reaes que caracterizam o
metabolismo celular so catalisadas por enzimas.
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Disciplina: BIOQUMICA INDUSTRIAL Profa. Lucieny de Faria Souza, MSc.
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Toda protena uma enzima?
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Disciplina: BIOQUMICA INDUSTRIAL Profa. Lucieny de Faria Souza, MSc.
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Toda enzima uma PROTENA, mas nem
toda protena uma ENZIMA.
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Disciplina: BIOQUMICA INDUSTRIAL Profa. Lucieny de Faria Souza, MSc.
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Como catalisadores celulares extremamente poderosos, as
enzimas aceleram a velocidade de uma reao, SEM no
entanto participar dela como reagente ou produto.
As enzimas atuam ainda como reguladoras deste
conjunto complexo de reaes;
As enzimas so, portanto, consideradas as unidades
funcionais do metabolismo celular;
Enzimas
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Disciplina: BIOQUMICA INDUSTRIAL Profa. Lucieny de Faria Souza, MSc.
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Propriedades e Caractersticas
Enzimas
Eficincia cataltica maior que os catalisadores qumicos
Alto grau de especificidade pelo substrato;
Funcionam em solues aquosas;
Atuam em condies suaves de temperatura e pH;
Aparecem com estrutura inalterada ao final da reao;
No alteram o equilbrio qumico das reaes, apenas o
aceleram;
Atuam em quantidades mnimas (qtde. E < S).
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Disciplina: BIOQUMICA INDUSTRIAL Profa. Lucieny de Faria Souza, MSc.
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Catlise qumica x Catlise biolgica
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Disciplina: BIOQUMICA INDUSTRIAL Profa. Lucieny de Faria Souza, MSc.
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Mecanismo geral das reaes enzimticas
Enzimas
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Mecanismo geral das reaes enzimticas
Enzimas
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Mecanismo geral das reaes enzimticas
Enzimas
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Tipos de Enzimas
Enzimas
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Disciplina: BIOQUMICA INDUSTRIAL Profa. Lucieny de Faria Souza, MSc.
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As enzimas so muito especficas para os seus substratos.
Esta especificidade pode ser relativa a apenas um substrato
ou a vrios substratos ao mesmo tempo;
Esta especificidade se deve existncia, na superfcie da
enzima de um local denominado stio de ligao do
substrato;
Stio ativo
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Stio ativo
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O stio de ligao do substrato de uma enzima
dado por um arranjo tridimensional especial dos
AAs de uma determinada regio da molcula,
geralmente complementar molcula do substrato.
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Stio ativo
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Stio ativo
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Local de ligao de um modificador alostrico, o qual
determina alteraes conformacionais na enzima,
modificando sua atividade.
Stio alostrico
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Stio alostrico
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Stio alostrico
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Disciplina: BIOQUMICA INDUSTRIAL
Estudo Orientado
Profa. Lucieny de Faria Souza, MSc.
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Disciplina: BIOQUMICA INDUSTRIAL
Qual a importncia das enzimas na engenharia qumica?
Profa. Lucieny de Faria Souza, MSc.
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Enzimas
Parte 2
Disciplina: BIOQUMICA INDUSTRIAL
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Profa. Lucieny de Faria Souza, MSc.
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Disciplina: BIOQUMICA INDUSTRIAL Profa. Lucieny de Faria Souza, MSc.
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So pequenas molculas orgnicas ou inorgnicas que
podem ser necessrias para a funo de uma enzima.
Estes cofatores no esto ligados permanentemente
molcula da enzima mas, na ausncia deles, a enzima
inativa
A frao protica de uma enzima, na ausncia do seu
cofator, chamada de apoenzima
Enzima + Cofator, chamamos de holoenzima
Cofatores
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Os cofatores so classificados em:
-Inorgnicos (ons)
-Orgnicos (coenzimas)
Cofatores
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Cofatores - Inorgnicos (ons)
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Cofatores - Orgnicos (coenzimas)
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So compostos orgnicos, quase sempre derivados de
vitaminas, que atuam em conjunto com as enzimas. Podem
atuar atravs de 3 formas:
Ligando-se enzima com afinidade semelhante do
substrato.
Ligando-se covalentemente em local prximo ou no prprio
stio cataltico da apoenzima.
Atuando de maneira intermediria aos dois extremos acima
citados.
Cofatores
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Algumas coenzimas funcionam como transportadoras
transientes de grupos funcionais ou de tomos especficos
Coenzima
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CINTICA ENZIMTICA
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CINTICA ENZIMTICA
a parte da enzimologia que estuda a velocidade das
reaes enzimticas, e os fatores que influenciam nesta
velocidade. A cintica de uma enzima estudada avaliando-se
a quantidade de produto formado ou a quantidade de
substrato consumido por unidade de tempo de reao.
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Uma reao enzimtica pode ser expressa pela seguinte
equao:
E + S [ES] ==> E + P
O complexo enzima/substrato (ES) tem uma energia de
ativao ligeiramente < que a do substrato isolado, e a sua
formao leva ao aparecimento do estado de transio "Ts".
A formao de "P" a partir de ES a etapa limitante da
velocidade da reao.
A velocidade de uma reao enzimtica depende das
concentraes de enzima e de substrato.
CINTICA ENZIMTICA
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Equao de Michaelis-Menten:
Modelo de reao enzimtica para apenas um substrato. Esta
equao pode ser expressa graficamente, e representa o
efeito da concentrao de substrato sobre a velocidade de
reao enzimtica.
O Km de um substrato para uma enzima especfica
caracterstico, e nos fornece um parmetro de especificidade
deste substrato em relao enzima.
CINTICA ENZIMTICA
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Quanto menor o Km, > a especificidade, e vice-versa.
Equao de Michaelis-Menten:
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FATORES EXTERNOS QUE INFLUENCIAM NA VELOCIDADE
DE UMA REAO ENZIMTICA So eles:
-Temperatura:
Quanto maior a temperatura, maior a velocidade da reao, at
se atingir a temperatura tima; a partir dela, a atividade volta a
diminuir, por desnaturao da molcula.
-pH:
Idem temperatura; existe um pH timo, onde a distribuio de
cargas eltricas da molcula da enzima e, em especial do stio
cataltico, ideal para a catlise.
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Os inibidores enzimticos so compostos que podem
diminuir a atividade de uma enzima. A inibio enzimtica
pode ser reversvel ou irreversvel;
Existem 2 tipos de inibio enzimtica reversvel:
- Inibio Enzimtica Reversvel Competitiva:
-Inibio Enzimtica Reversvel No-Competitiva:
Na inibio enzimtica irreversvel, h modificao
covalente e definitiva no stio de ligao ou no stio
cataltico da enzima.
INIBIO ENZIMTICA
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Escola de Cincia e Tecnologia INIBIO ENZIMTICA
Inibio Reversvel - ocorre ligao no-covalente entre inibidor
e enzima. Aps a dissociao com o inibidor, a enzima retorna a
sua atividade .
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Competitivos: molculas estruturalmente semelhantes ao
substrato e compete com o substrato normal pelo stio ativo da
enzima.
INIBIO ENZIMTICA
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Escola de Cincia e Tecnologia INIBIO ENZIMTICA
No competitivos: inibidor liga se diretamente ao complexo
ES, mas no a E livre. Tal I no precisa se assemelhar ao S,
mas provoca uma distoro do stio ativo da E, fazendo com
que a mesma seja cataliticamente inativa.
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Mistos: tanto a enzima como o complexo ES ligam o inibidor. O
inibidor misto liga se a stios da E envolvidos tanto na ligao do
substrato como na catlise enzimtica.
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Escola de Cincia e Tecnologia INIBIO ENZIMTICA
Inibidores Irreversveis:
- Inativadores de enzimas
- Ligam se as enzimas de maneira forte
-Substncias que modificam quimicamente resduos de AAs
especficos podem agir como inativadores.
- A cintica de um inativador se assemelha a de um inibidor
no-competitivo puro.
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Algumas enzimas podem ter suas atividades reguladas,
atuando assim como moduladoras do metabolismo
celular. Esta modulao essencial na co-ordenao dos
inmeros processos metablicos pela clula.
Alm dos mecanismos j citados de modulao de atividade
enzimtica - por variao da concentrao do substrato, ou por
inibio enzimtica, por exemplo - existem 2 modelos de
regulao enzimtica mais conhecidos:
- Modulao Alostrica
- Modulao Covalente:
REGULAO ENZIMTICA
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