ENZIMAS

Enzimas

  • Importância Biomédica

  • Histórico

  • Características Gerais

  • Estrutura Enzimática

  • Enzimas como Catalisadores

  • Componentes da Reação Enzimática

  • Ligação Enzima-Substrato

  • Propriedades das Enzimas

  • Cofatores

Enzimas Importância Biomédica

  • Biocatalisadores

    • regulam as velocidades de todos os processos fisiológicos
  • Papel fundamental na saúde e na doença

Saúde

Estados patológicos

Estados patológicos

Estados patológicos

Enzimas - Histórico

  • História da Bioquímica começa com pesquisas sobre enzimas

  • Catálise biológica início séc.XIX

    • estômago - digestão da carne
    • saliva - digestão do amido
  • Década de 30

    • 1830 - amilase ou ptialina
    • 1836 - pepsina e tripsina

Enzimas - Histórico

  • Década de 50 (±1850)

  • Louis Pasteur - concluiu que:

    • açucar  álcool pela levedura
    • era catalisada por “fermentos” inseparáveis da estrutura das células vivas do levedo

Enzimas - Histórico

  • Pasteur (± 1850) 

  • “fermentos” eram inseparáveis das células

  • Eduard Buchner (1897)

  • Extratos de levedo (livre de células)

Enzimas - Histórico

  • Início do Século XX

  • 75 enzimas  isoladas e cristalizadas

    • ficou evidenciado caráter protéico
  • Atualmente

    • + de 2000 enzimas são conhecidas

Enzimas

  • Proteínas especializadas

Enzimas

  • Catalisadores de reações nos sistemas biológicos

  • Grande eficiência catalítica

  • Alto grau de especificidade por seus substratos

  • Funcionam

    • em soluções aquosas
    • em pH e temperaturas fisiológicas

Enzimas

Enzimas

  • Com exceção de um pequeno grupo de moléculas de RNA que possuem atividade enzimática e são chamadas de RIBOZIMAS, todas as enzimas são PROTEÍNAS

Enzimas

Enzimas

  • Energia de ativação

    • Diferença entre os níveis de energia do estado basal e do estado de transição

Representação esquemática das alterações de energia que acompanham a formação do complexo ES, do estado de transição e a subseqüente liberação do produto da reação

Papel da enzima no aumento da velocidade de reação através da redução da entropia

Entropia

  • Expressão Termodinâmica,S, que define a extensão da desordem num sistema.

Enzimas Componentes da Reação Enzimática

Enzimas Componentes da Reação Enzimática

Enzimas - Via Metabólica

Enzimas

Enzimas Ligação da Enzima ao Substrato

Enzimas Ligação da enzima ao substrato

Enzimas Modelos de ligação da enzima ao substrato

Alteração conformacional da hexoquinase induzida pela glicose

Ligação do hexassacarídeo ao sítio ativo da lisozima

Enzimas Centro Catalítico / Sítio Ativo

Enzimas Propriedades

Enzimas = Catalisadores

  • Propriedades

    • Aceleram as reações
    • Não são consumidos na reação
    • Atuam em pequenas concentrações
    • Não alteram o equilíbrio das reações

Enzimas - Propriedades

Enzimas - Propriedades

Enzimas - Propriedades

Enzimas - Propriedades

Enzimas Especificidade

Enzimas Especificidade Estereoquímica

Enzimas Especificidade de Grupo

Enzimas

  • Cofatores

Enzimas - Cofatores

Enzimas - Cofatores Íons

Enzimas - Cofatores Ativadores - Íons

Enzimas - Cofatores Mg +2 como Ativador

Enzimas - Cofatores Coenzimas

  • Cofatores orgânicos

  • Maioria deriva de vitaminas hidrossolúveis

  • Classificam-se em:

    • transportadoras de hidrogênio
    • transportadoras de grupos químicos

Coenzimas transportadoras de hidrogênio

NAD+ Nicotinamida adenina dinucleotídio (B3)

FAD – Flavina Adenina Dinucleotídio (B2)

Exemplo da ação do FAD como coenzima Reação da sucinato desidrogenase

Coenzimas transportadoras de grupos químicos

Síntese da CoA

Piridoxal fosfato (B6)

Resumo de reações envolvendo coenzimas derivadas de vitaminas hidrossolúveis

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