FCAV/UNESPJaboticabalDezembro de 1991
ENZIMAS
W.J.Melo
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Enzimas
!Conceito#São biomoléculas de natureza predomi-
nantemente protéica cuja função é cata-lisar reações termodinamicamente pos-síveis
!Exemplos#pepsina - hidrólise de proteínas no estôma-
go#tripsina - hidrólise de proteínas no intesti-
no delgado
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CONCEITO E EXEMPLOS
Enzimas
PROPRIEDADES GERAIS
!Catalizam reações que, em condições normais,seriam muito lentas
!Não alteram o ponto de equilíbrio!Não são consumidas na reação!Qualquer fator que altere sua estrutura pode de-
terminar perda da atividade (calor, pH, metaispesados)
!O peso molecular das enzimas varia de 12.000 a mais de 1.000.000
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Enzimas
CONSTITUIÇÃO!Apoenzima#Porção protéica da molécula enzimática
!Grupo prostético#Porção não protéica da enzima
� Componente orgânico - coenzima
� Componente inorgânico
� Metal - Cu, Fe, Mn, Zn! Sítio ativo#Porção da enzima onde se liga o substrato
!Sítio alostérico#Porção das enzimas reguladoras onde se
liga o efetor (agente regulador)W.J.Melo
Enzimas
CONSTITUIÇÃO
apoenzima
sítio ativo sítio alostérico
grupo prostético
holoenzima
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CLASSIFICAÇÃO
!Pelo tipo de reação que catalisa#Amilase - hidrólise do amido#Protease - hidrólise de proteína#Celulase - hidrólise da celulose#Lipase - hidrólise de lipídeo
!Enzyme Comission (EC)#Classificou as enzimas em classes e suBclasses#Classes (6): oxidorredutase, transferase, hidro-
lase, liase, isomerase, ligase
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CLASSIFICAÇÃO - EC!Classe 1 - oxidorredutases#São enzimas que catalisam reações de oxi-
redução#Nesta classe estão as desidrogenases, oxi-
dases, oxigenases, peroxidases#Sub-classes
� 1.1. atuam sobre =CH-OH
� 1.2. atuam sobre =C=O
� 1.3. atuam sobre =C-OH
� 1.4. atuam sobre =CH-NH2
� 1.5. atuam sobre =CH-NH
� 1.6. atuam sobre NADH, NADPHW.J.Melo
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CLASSIFICAÇÃO - EC
!Classe 2 - transferases#Atuam na transferência de grupos funcionais#Nesta classe estão as transaminases, quina-
ses, transaldolases, transcetilases.#Sub-classes
� 2.1. grupos de 1C
� 2.2. grupos aldeído ou cetona
� 2.3. grupos acila
� 2.4. grupos glicosila
� 2.5. grupos fosfato
� 2.6. grupos contendo S
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Enzimas
H-C=O
H-C-OH
H-C-OH
HO-C-H
H-C-OH
CH OH2
D(+)glicose
ATP
hexoquinase
ADPH-C=O
H-C-OH
H-C-OH
HO-C-H
H-C-OH
CH OP2
D(+)glicose-6P
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TRANSFERASE
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CLASSIFICAÇÃO - EC
!Classe 3 - hidrolases#Atuam em reações de hidrólise#Nesta classe estão as lipases, fosfatases,
proteases, amilases#Sub-classes
� 3.1. ligação éster
� 3.2. ligção glicosídica
� 3.3. ligação peptídica
� 3.4. ligação C-N
� 3.5. anidridos ácidos
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CLASSIFICAÇÃO - EC
!Classe 4 - liases#Atuam em reações de adição-remoção reversí-
vel a duplas ligações#Nesta classe estão aldolase, fumarase, carbo-
xilase#Não incluem a adiçãoremoção de hidrogênio#Sub-classes
� 4.1. adição a =C=C=
� 4.2. adição a C=O
� 4.3. adição a =C=N-
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EXEMPLO DE LIASE
H-C-COOHII
HOOC-CH
Ácido fumárico
+ H-OH
COOH IHO-CH I CH2 I COOH
Ácido L-málico
Fumarase
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CLASSIFCAÇÃO - EC
!Classe 5 - isomerases
#Catalisam reações de isomerização#Nesta classe estão racemases, epimerases,
cis-trans isomerases, mutases#Sub-classes
� 5.1. racemases
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EXEMPLO DE ISOMERASE
H-C=O
H-C-OH
H-C-OH
HO-C-H
H-C-OH
CH OP2
D(+)glicose-6P
CH2OH
C=O
H-C-OH
HO-C-H
H-C-OH
CH OP2
D(-)frutose-6P
fosfoglicoisomerase
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CLASSIFICAÇÃO
!Classe 6 - ligases
#Catalisam reações com formação de ligçãoàs custas da hidrólise do ATP
#Sub-classes
� 6.1. ligação C-O
� 6.2. ligação C-S
� 6.3. ligação C-N
� 6.4. ligação C-C
X + Y + ATP X-Y + AMP + P-P
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NOMENCLATURA
!Antes do EC
#Nomes sem qualquer vínculo
� Exemplos: pepsina, tripsina#Nomes em função da origem da enzima
� Exemplos: papaína, bromelina#Terminação ase adicionada ao nome do subs-
trato em que a enzima atua
� Exemplos: amilase, celulase, celobiase
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NOMENCLATURA
!De acordo com o EC
#nome indicativo do tipo de reação#até 4 algarismos, que indicam
� 1o - classe da enzima
� 2o - sub-classe da enzima
� 3o tipo de reação dentro da sub-classe
� 4o nome recomendado para a enzima
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NOMENCLATURA - ECEXEMPLO
ATP + creatina ADP + creatina-fosfato
1. Nome: ATP-creatina-transferase2. números: 2.7.3.2
3. Significado dos números
2 - classe transferase
7 - sub-classe transferência de P
3 - sub-classe que tem grupo nitrogena-do como receptor2 - nome recomendado: creatina quinase
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O COMPLEXO ENZIMA-SUBSTRATO
!O substrato liga-se ao sítio ativo da enzima,formando um complexo E-S
!O complexo E-S é instável, podendo desli-gar-se ou transformar o substrato S em umproduto P, com regeneração da enzima
!A enzima livre formará outro complexo E-S,dando contiunidade à reação.
E + S E-S E + P
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O COMPLEXO ENZIMA-SUBSTRATO
E
+
S E-S
E
+
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O COMPLEXO ENZIMA-SUBSTRATO
Enzima (E)
+Substrato (S)
Complexo E-S
Enzima (E)
+
Produto (P) W.J.Melo
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MODO DE AÇÃO DAS ENZIMAS
!Porque as enzimas aceleram a velocidade dasreações?
!As enzimas aceleram a velocidade das rea-ções porque abaixam a energia necessária para ativação do substrato, atingindo commaior facilidade, a barreira energética datransformação.
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Enzimas
MODO DE AÇÃO
/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / // / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / // / / / / / / / / / // / / / / / / / / / /
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MODO DE AÇÃO DAS ENZIMAS
XEx
YEY
EAseEAce
AS ENZIMAS DIMINUEM A ENERGIA DE ATIVAÇÃO
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