Enzima - Apostilas - Bioquímica_Parte1, Notas de estudo de Bioquímica. Universidade Estadual de Maringá (UEM)
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Lula_8514 de Março de 2013

Enzima - Apostilas - Bioquímica_Parte1, Notas de estudo de Bioquímica. Universidade Estadual de Maringá (UEM)

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Apostilas de Bioquímica sobre o estudo do Enzima, definição, função, Estrutura Enzimática, Classificação das enzimas segundo a Comissão de Enzimas.
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ENZIMAS

 Definição: Catalisadores biológicos; Longas cadeias de pequenas moléculas

chamadas aminoácidos.  Função: Viabilizar a atividade das células, quebrando

moléculas ou juntando-as para formar novos compostos.

 Com exceção de um pequeno grupo de moléculas de RNA com propriedades catalíticas, chamadas de RIBOZIMAS, todas as enzimas são PROTEÍNAS.

ENZIMAS – ESTRUTURA

RNA

Estrutura Enzimática

Ribozimas

Se covalente

Apoenzima ou Apoproteína

Grupo Prostético

Holoenzima

Cofator

Coenzima

Proteína

Pode ser: íon inorgânico molécula orgânica

ENZIMAS – NOMENCLATURA

Século XIX - poucas enzimas identificadas

- Adição do sufixo ”ASE” ao nome do substrato:

* gorduras (lipo - grego) – LIPASE * amido (amylon - grego) – AMILASE

- Nomes arbitrários: * Tripsina e pepsina – proteases

ENZIMAS – NOMENCLATURA

1955 - Comissão de Enzimas (EC) da União Internacional de Bioquímica (IUB)  nomear e classificar.

Cada enzima  código com 4 dígitos que caracteriza o tipo de reação catalisada:

1° dígito - classe 2° dígito - subclasse 3° dígito - sub-subclasse 4° dígito - indica o substrato

ENZIMAS – CLASSIFICAÇÃO

1. Oxido-redutases (reações de oxidação-redução ou transferência de elétrons) 1.1.atuando em CH-OH 1.2.atuando em C=O 1.3.atuando em C=O- 1.4.atuando em CH-NH2 1.5.atuando em CH-NH- 1.6.atuando em NADH, NADPH

2.Transferases (transferem grupos funcionais entre moléculas) 2.1.grupos com um carbono 2.2.grupos aldeído ou cetona 2.3.grupos acil 2.4.grupos glicosil 2.7.grupos fosfatos 2.8.grupos contendo enxofre

3.Hidrolases (reações de hidrólise) 3.1.ésteres 3.2.ligações glicosídicas 3.4.ligações peptídicas 3.5.outras ligações C-N 3.6.anidridos ácidos

Classificação das enzimas segundo a Comissão de Enzimas.

ENZIMAS – CLASSIFICAÇÃO

4.Liases (catalisam a quebra de ligações covalentes e a remoção de moléculas de água, amônia e gás carbônico)

4.1. =C=C= 4.2. =C=O 4.3. =C=N-

5.Isomerases (transferência de grupos dentro da mesma molécula para formar isômeros)

5.1.racemases

6.Ligases (catalisam reações de formação de novas moléculas a partir da ligação entre duas pré-existentes, sempre às custas de energia)

6.1. C-O 6.2. C-S 6.3. C-N 6.4. C-C

Classificação das enzimas segundo a Comissão de Enzimas.

ENZIMAS – NOMENCLATURA

ADP + D-Glicose-6-fosfatoATP + D-Glicose

IUB - ATP:glicose fosfotransferase

E.C. 2.7.1.1 2 - classe - Transferase 7 - subclasse - Fosfotransferases 1 - sub-subclasse - Fosfotransferase que utiliza grupo hidroxila como receptor 1 - indica ser a D-glicose o receptor do grupo fosfato

Nome trivial: Hexoquinase

ENZIMAS – CATALISADORES

Aceleram reações químicas

Ex: Decomposição do H2O2

Condições da Reação Energia livre de Ativação KJ/mol Kcal/mol

Velocidade Relativa

Sem catalisador

Platina

Enzima Catalase

75,2 18,0

48,9 11,7

23,0 5,5

1

2,77 x 104

6,51 x 108

H2O2 H2O O2+ Catalase

ENZIMAS – CATALISADORES

Não são consumidos na reação

H2O2 H2O O2+ Catalase

E + S E + P

ENZIMAS – CATALISADORES

Atuam em pequenas concentrações

1 molécula de Catalase decompõe

5 000 000 de moléculas de H2O2

pH = 6,8 em 1 min

Número de renovação = n° de moléculas de substrato convertidas em produto por uma única molécula de enzima em uma dada unidade de tempo.

ENZIMAS – CATALISADORES

Não alteram o estado de equilíbrio •Abaixam a energia de ativação; •Keq não é afetado pela enzima.

Não apresenta efeito termodinâmico global •G não é afetada pela enzima.

Diferença entre a energia livre

de S e P

Caminho da Reação

Energia de ativação com enzima

Energia de ativação sem enzima

S P

ENZIMAS – COMPONENTES DA REAÇÃO

E + S E S P + E

Substrato se liga ao SÍTIO ATIVO

da enzima

ENZIMAS – SÍTIO ATIVO

Região da molécula enzimática que participa da reação com o substrato. Pode possuir componentes não protéicos:cofatores. Possui aminoácidos auxiliares e de contato.

HOLOENZIMA

Porção protéica APOENZIMA

Grupamento prostético

Ativador:Íons inorgânicos que condicionam a ação catalítica das enzimas. Fe²+Cofator

Coenzima: molécula orgânica complexa.NAD+

ENZIMAS – COFATOR

Algumas enzimas que contêm ou necessitam de elementos inorgânicos como cofatores

ENZIMA COFATOR PEROXIDASE Fe+2 ou Fe+3

CATALASE

CITOCROMO OXIDASE Cu+2

ÁLCOOL DESIDROGENASE Zn+2

HEXOQUINASE Mg+2

UREASE Ni+2

ENZIMAS – COENZIMAS

Coenzima Abreviatura Reação catalisada

Origem

Nicotinamida adenina dinucleotídio

NAD+ Oxi-redução Niacina ou Vitamina B3

Nicotinamida adenina dinucleotídio fosfato

NADP+ Oxi-redução Niacina ou Vitamina B3

Flavina adenina dinucleotídio

FAD Oxi-redução Riboflavina ou Vitamina B2

 Maioria deriva de vitaminas hidrossolúveis  Classificam-se em:

- transportadoras de hidrogênio - transportadoras de grupos químicos

 Transportadoras de hidrogênio

ENZIMAS – COENZIMAS

Coenzima Abrev. Reação catalisada Origem Coenzima A CoA-SH Transferência de

grupo acil Pantotenato ou Vitamina B5

Biotina Transferência de CO2

Biotina ou Vitamina H

Piridoxal fosfato PyF Transferência de grupo amino

Piridoxina ou Vitamina B6

Metilcobalamina Transferência de unidades de carbono

Cobalamina ou Vitamina B12

Tetrahidrofolato THF Transferência de unidades de carbono

Ácido fólico

Tiamina pirofosfato

TPP Transferência de grupo aldeído

Tiamina ou Vitamina B1

 Transportadoras de grupos químicos

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