27/08/2018 1 Enzimas A manutenção da vida celular depende de um conjunto de reações químicas, as quais devem: - ocorrer em velocidades adequadas à fisiologia celular (insuficiência leva a condições patológicas) - ser altamente específicas (gerar produtos definidos) Enzimas Macromoléculas, geralmente protéicas, que: • são sintetizadas pelas próprias células; • atuam como catalisadores de reações nos sistemas biológicos aceleram as reações metabólicas; • apresentam alto grau de especificidade (“selecionam” as reações que efetivamente vão ocorrer); Exceção: ribozimas (moléculas de RNA com atividade catalítica)
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Enzimas
A manutenção da vida celular
depende de um conjunto de
reações químicas, as quais
devem:
- ocorrer em velocidades
adequadas à fisiologia celular
(insuficiência leva a
condições patológicas)
- ser altamente específicas
(gerar produtos definidos)
Enzimas Macromoléculas, geralmente protéicas, que:
• são sintetizadas pelas próprias células;
• atuam como catalisadores de reações nos
sistemas biológicos aceleram as reações
metabólicas;
• apresentam alto grau de especificidade
(“selecionam” as reações que efetivamente vão
ocorrer);
Exceção: ribozimas (moléculas de RNA com
atividade catalítica)
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EXEMPLO DE UMA REAÇÃO ENZIMÁTICA
+ enzima
substrato enzima enzima + Produto
E + S ES E + P
AB A + B
AB AB-enzima A + B
Substrato - é a substância que sofre a ação da enzima
Sítio ativo - região específica onde o substrato se liga
substrato
Sítio ativo
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Sítios ativos
enzima substrato
Visão planar
enzima
substrato
Sítio ativo
•Local onde o substrato se liga
•Toda a estrutura tridimensional
da enzima é importante para a
ligação do substrato.
O sítio ativo é uma região bem pequena e
bem definida da enzima, cuja cavidade é
revestida de cadeias laterais de aa, por
meio das quais o substrato se liga. Tal fato
permite à enzima “reconhecer” o seu
substrato.
Modelos que explicam a especificidade substrato / enzima
Chave fechadura: prevê um encaixe perfeito do substrato no sítio de
ligação, que seria rígido como uma fechadura.
Substrato
Sítio
Ativo
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Ajuste induzido: Prevê um sítio de ligação não totalmente pré-
formado, mas sim moldável à molécula do substrato; a enzima se ajustaria
à molécula do substrato na sua presença.
Modelos que explicam a especificidade substrato / enzima
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Tipos de Especificidade
• Absoluta – quando a enzima só aceita um único
substrato. Ex.: a Urease só aceita a Uréia
• Relativa – a enzima atua sobre um conjunto de
substâncias, pertencentes a mesma classe de
substrato. Ex.: Lipase aceita todos os lipídeos.
• Estereoquímica – a especificidade está ligada à
conformação espacial do substrato, ou seja, a
enzima atua em moléculas parecidas.
Mitocôndria
•Ciclo do ácido cítrico
•Oxidação de A.G
•Oxidação do piruvato
Citosol
•Glicólise
•Sintese de ácidos
graxos (A.G.)
Núcleo
•Síntese de DNA
e RNA
Lisossomos
•Degradação de
moléculas complexas
Localização celular – as
enzimas se localizam em
organelas diferentes que
isolam substratos e
produtos, permitindo que
ocorram reações de
catabolismo e anabolismo
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Nomenclatura
• Adição do sufixo –ase para caracterizar a
enzima. Ex.: amilase (atua sobre amido), urease
(atua sobre uréia).
• Descrição da ação da enzima. Ex. lactato
desidrogenase (retira H (e-) do lactato)
Classificação
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Classificação das enzimas de acordo com as reações que catalisam
Catalisam reações de oxidação
- redução
Lactato
Representa átomos de H
Piruvato
Lactato
desidrogenase
1. Oxido-redutases
1. Oxido-redutases
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Catalisam reações de transferência de um grupamento
de uma molécula a outra (C, N ou P)
2. Transferases
glutamato piruvato alanina -cetoglutarato
Alanina
aminotransferase
Catalisam quebras de ligações
pela adição de H2O
uréia
Urease
3. Hidrolase
3. Hidrolases
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Catalisam reações de quebra de
C-C, C-S e C-N
Piruvato Acetaldeído
Piruvato
descarboxilase
4. Liases
4. Liases
Rearranjos intra-moleculares
Metil-malonil CoA Succinil CoA
Metilmalonil CoA
mutase
5. Isomerases
5. Isomerases
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Condensação de duas moléculas,
associada ao consumo de ATP
Piruvato oxalacetato
Piruvato
carboxilase
6. Ligases
6. Ligases
Co-fatores / co-enzimas Algumas enzimas requerem uma molécula inorgânica para suas funções (co-
fator) e/ou moléculas orgânicas (co-enzimas).
Atuam como aceptores de átomos ou grupos funcionais retirados do substrato
em uma reação, e como doadores destes mesmos grupos em outra reação.