T07_Enzimas

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3/18/2010
1
Bioquímica Geral
RFM0004
Enzimas
Profa. Dra Tie Koide
Departamento de Bioquímica e Imunologia
FMRP-USP
15/03/2010 1Profa. Dra Tie Koide 15/03/2010 2Profa. Dra Tie Koide
substrato
Sítio ativo
Enzima desnaturada?
Estrutura 1aria, 2aria, 3aria, 4aria – quais são importantes para que 
uma enzima catalise uma reação?
Enzimas –
proteínas 
somente???
15/03/2010 3Profa. Dra Tie Koide
Cofatores
15/03/2010 4Profa. Dra Tie Koide
Coenzimas
15/03/2010 5Profa. Dra Tie Koide
Grupo prostético: 
coenzima ou cofator ligado fortemente a proteína
Apoenzima + coenzima = Holoenzima
Apoproteína
Parte proteica
Enzimas podem sofrer modificações: 
-Fosforilação
-Glicosilação
� Regulação da atividade enzimática
15/03/2010 6Profa. Dra Tie Koide
3/18/2010
2
Nomenclatura e classificação
Substrato + “ASE”
DNA polimerASE : síntese DNA
Urease : hidrólise da uréia
Outros exemplos: tripsina, pepsina...
Enzimas com mais de um nome... 
15/03/2010 7Profa. Dra Tie Koide 15/03/2010 8Profa. Dra Tie Koide
Nomenclatura e classificação
Cada enzima deve possuir um número código EC (“Enzyme Comission’” )
Exemplo:
ATP + D-glicose ADP + D-glicose-6-fosfato
Nome sistemático: ATP : D-glicose 6-fosfatotransferase
E.C. 2.7.1.1
2: transferases
7: sub-classe de fosfotransferases
1: grupo hidroxila como receptor
1: indica a D-glicose como receptor do grupo fosfato
Nome trivial: hexoquinase
15/03/2010 9Profa. Dra Tie Koide
http://www.genome.jp/kegg-
bin/show_pathway?ec00010+2.7.1.1
Hexoquinase
Sem 
glicose
PDB 1hkg
Com
Glicose
2yhx
15/03/2010 10Profa. Dra Tie Koide
substrato
Sítio ativo
Como as enzimas trabalham?
15/03/2010 11Profa. Dra Tie Koide
Catalisador: 
aumenta a velocidade de uma reação
sem afetar o equilíbrio
E + S ES EP E + P
Como as enzimas trabalham?
∆G: energia livre de Gibbs
∆Go’ : condições padrão, pH 7,0
∆Go’ > 0 reação é termodinamicamente desfavorável;
∆Go’ < 0 reação é termodinamicamente favorável.
não indica a 
velocidade 
da reação!
15/03/2010 12Profa. Dra Tie Koide
3/18/2010
3
∆G: energia livre de Gibbs
∆Go’ : condições padrão, pH 7,0
∆Go’ > 0 reação é termodinamicamente desfavorável;
∆Go’ < 0 reação é termodinamicamente FAVORÁVEL.
∆G de uma reação depende seomente do estado final e do estado inicial 
(produtos – reagentes)
Independe da via ou mecanismo molecular da transformação
Não fornece informação sobre a VELOCIDADE da reação
Como as enzimas trabalham?
Termodinâmica
K’eq = 10-∆∆∆∆G0’/2,303RT
15/03/2010 13Profa. Dra Tie Koide
S P
∆∆∆∆Go’ < 0
reação é 
termodinamicamente 
FAVORÁVEL.
Equilíbrio favorável: NÃO IMPLICA que S����P ocorre em taxas detectáveis.
15/03/2010 14Profa. Dra Tie Koide
Velocidade: depende da energia de ativação
S P
Enzima = não afeta o equilíbrio
Não é consumida
15/03/2010 15Profa. Dra Tie Koide
Como as enzimas trabalham?
En
er
gi
a 
Li
v
re
,
 
G
En
er
gi
a 
Li
v
re
,
 
G
Sentido da reação Sentido da reação
Estado de transição Estado de transição
Estado 
basal Estado basal
a energia de ativação velocidade da reação.
A função de um catalisador é aumentar a velocidade de 
uma reação sem afetar o equilíbrio da mesma.
15/03/2010 16Profa. Dra Tie Koide
O mesmo ponto de equilíbrio é atingido 
mas MUITO MAIS RAPIDAMENTE na presença 
de enzimas!!!
15/03/2010 17Profa. Dra Tie Koide
A energia de ligação é a maior fonte de energia livre usada pelas 
enzimas para baixar a energia de ativação das reações.
Exemplos de ligações entre enzima-substrato:
Esta energia de ligação também confere à enzima a ESPECIFICIDADE
ao substrato.
Como as enzimas trabalham?
pontes de hidrogênio, ligações hidrofóbicas, 
interações iônicas e de van der Waals.
15/03/2010 18Profa. Dra Tie Koide
3/18/2010
4
Sítio ativo
Fenda tridimensional
Ocupa parte pequena do volume total
Microambientes especiais
15/03/2010 19Profa. Dra Tie Koide
Ligação do substrato 
a enzima:
ligações fracas 
múltiplas
Caráter direcional das 
pontes H: 
especificidade
15/03/2010 20Profa. Dra Tie Koide
Chave-fechadura
“Induced-fit”
Encaixe induzido
Especificidade
15/03/2010 21Profa. Dra Tie Koide
Eficiência deriva da ligação do substrato a enzima!
15/03/2010 22Profa. Dra Tie Koide
E + S ES
E + P
15/03/2010 23Profa. Dra Tie Koide 15/03/2010 24Profa. Dra Tie Koide
3/18/2010
5
Informática Biomédica
Apresentação da Empresa Júnior 
InfoBio Jr
3ª feira, 16/03
13h
DFM
15/03/2010 25Profa. Dra Tie Koide