oi bom dia eu sou professora simone veber e a aula de hoje sobre enzimas bioquímica de enzimas e é tão serão abordados os tópicos de introdução panellini vamos falar sobre os mecanismos de ação enzimática como as enzimas funcionam ouço falar de cinética enzimática e mecanismos de regulação e inibição da atividade enzimática bom então o que são enzimas lá em cima são catalisadores biológicos que com alto grau de especificidade ao seu substrato aceleram as reações enzimáticas extraordinariamente e funcionam em soluções aquosas sobre condições controladas de temperatura e ph bom então é as enzimas elas são macromoléculas que tem propriedades catalisadoras sobre as reações que ocorrem nos sistemas biológicos elas têm um elevado grau de especificidade sobre os seus substratos aceleram essas reações específicas portanto sem que sejam alteradas ou consumidos no final do processo com exceção de um pequeno grupo de moléculas de rna catalítico chamadas ribozimas todas as enzimas possuem natureza proteica nós já falamos que o principal fonte de energia para os seres vivos são os carboidratos né então a conversão da sacarose que é um dissacarídeo formado por glicose + frutose e isso é o 2 e água na presença de oxigênio ela é uma reação termodinamicamente favorável e exergônicas significa que ela é uma reação espontânea e com liberação de energia e entretanto se nós deixarmos então o açúcar né que a sacarose é um super bacana se nós deixarmos a sacarose em contato com o ar atmosférico e a conversão em co2 e água poderá levar anos embora esse processo químico seja termodinamicamente favorável ou seja seja espontâneo ele é muito lento e entretanto quando a gente ingere sacarose na nossa na alimentação e ela é rapidamente convertida em energia e segundos por quê que isso acontece é por causa da catálise enzimática ai a diferença então está na catálise sem a qual as reações químicas como a oxidação da sacarose por exemplo não ocorreriam numa escala de tempo útil para a manutenção da vida tão é reações lentas são desfavoráveis à vida então nós realmente precisamos das enzimas né para realizar a catálise catálise é reação enzimática e sinônimo de catálise então quando eu falo que essa reação acontece muito rapidamente no organismo quando a gente ingere essa carozzi e que isso é devido a catálise significa que essa reação essa conversão da sacarose em co2 e água ela é catalisada por uma uma ou mais enzimas o resto ou várias é a 15 mas numa via oxidativa por exemplo tá isso acontece porque para que essa reação seja compatível com a vida eu não poderia esperar anos para poder converter o açúcar e a história da bioquímica ela começou praticamente junto com a história das enzimas né no final de 1. 700 início de 1800 começaram os estudos da digestão de compostos orgânicos por fluidos biológicos por exemplo a digestão da carne por secreções gástricas ou a quebra do amido e em carboidratos monossacarídeos pela saliva né e em 1850 paz te o s s o experimento muito interessante onde ele misturou cultura de levedura e glicose ea observou que as células levo leveduriformes eram capazes de transformar essa glicose em álcool e chamou esse processo então de fermentação e na época luiz pasteur propôs que as células leveduriformes vivas eram capazes de realizar a fermentação o e propôs a teoria do vitalismo que perdurou por muito tempo ele achava então que organismos vivos eu quero essas leveduras é que eram a durou muito tempo até que em 1879 é 11 a quebra do vitalismo pontos depois de pasteur ele usam extrato de levedura obtido após a lise das células ou seja ele ferveu horas e aí usou esses trato com as leveduras mortas e observou que mesmo assim a glicose era transformado em álcool provocando provando desculpa que a fermentação era promovida por moléculas que continuavam a sua função mesmo quando removidas da célula viva bom então frederico horst koehler charmosas moléculas de enzimas segundo o senhor aqui né é enzimas em alemão significa em leveduras e a partir da queda do vitalismo então o isolamento e caracterização de novas enzimas avançaram a ciência da bioquímica em 1926 com a cristalização da urease observou-se a estrutura que a estrutura das enzimas era muito semelhante as proteínas bom então foi postulado por james summer que provavelmente as enzimas eram proteínas o que permaneceu controverso por um período de tempo até que em 1930 é esse postulado foi aceito e após a cristalização de outras enzimas digestivas como a pepsina a tripsina é e que também revelaram o seu conteúdo o conteúdo proteico dessas enzimas o postulado de que todas as enzimas são proteínas for também reformulado anos depois quando se descobriu que os rn a também apresentava-o a capacidade de catálise e hoje se sabe então que enzimas são proteínas ou rn as catalíticos e a partir da década de 50 então avançaram se os estudos com isolamento e caracterização é disto mais de 75 enzimas então foram isoladas e cristalizadas já foi comprovado então seu caráter proteíco é que as lesmas são proteínas não todas mas que e certos rs catalíticos todas as enzimas seriam proteínas estão os estudos seguintes observarão que a estrutura tridimensional das enzimas era extremamente importantes para sua função e que a perda dessa conformação representava a perda da função é então que a gente sabe hoje com relação à estrutura das enzimas é que algumas enzimas são proteínas simples elas não requer eram outro grupo químico além da cadeia por exemplo enzimas hidrolíticas a pepsina tripsina lisozima ribonuclease entretanto a maioria das enzimas requer a presença de um outro grupamento químico né são conjugadas a outros componentes para exercer sua função e como por exemplo então é qual fatores né as penas podem ser conjugadas com cofatores que são íons metálicos ou coenzimas que são complexos orgânicos derivados das vitaminas e o conjunto então entre a parte proteica e o cofator ou a coenzima forma o que a gente conhece como o luize má o alô enzima então alô enzimas seria forma ativa de uma enzima e é quando ela está ligada ao seu cofator um sua coenzima quando nós temos só a parte proteica e a gente chama ela de apoenzima então ah ah pô enzima é só a cadeia polipeptídica de uma de uma enzima conjugada ou seja só a parte proteica sem o seu cofator ou a sua coenzima e a gente diz então o que é ela é ainda ativa quando está na forma de apoio em cima ela só é ativa quando é essa parte apoenzima se junta o seu cofator ou a sua coenzima formando então o conjugado ativo que é óleo em cima ou alo em cima tá ah então é aqui nós temos um exemplo de uma enzima ligada a uma desidrogenase ligada a sua coenzimas estrutura orgânica que tem aqui em amarelinho é essa com enzima é chamada de flavina mononucleotideo ou seja fmn e ela essa coenzima ela tá presente então nas desidrogenases né enzimas que tem recebe o nome de desidrogenase elas atuam sobre um substrato para desidrogenar os seja retirar elétrons hidrogênios dessa molécula tão qual a função por exemplo da dessa coenzima fmn nas desidrogenases ela ela recebe os elétrons que estão sendo retirados do substrato recebe momentaneamente transitoriamente enquanto a reação química está acontecendo essa cor enzima recebe os elétrons para que num segundo momento elas transfiram esses elétrons para é uma outra molécula que vai formar então o produto isso exemplo acontece por exemplo lá nas e nas mitocôndrias né não lembra que a gente falou que as a os elétrons dos hidrogênios oriundos da oxidação das moléculas são transferidos ao oxigênio na cadeia transportadora de elétrons então nesse lá na cadeia transportadora que é uma membrana da mitocôndria e nós temos várias enzimas aqui na membrana das das mitocôndrias que são responsáveis pela cadeia transportadora de elétrons tão que acontece aqui desidrogenases enzimas que retiraram os elétrons dos seus substratos e que agora esses elétrons estão momentaneamente ligado as suas coenzimas exemplo fmm chegam aqui no complexo um da cadeia transportadora de elétrons e transfere os hidrogênios que estão ligados a essas coenzimas ao oxigênio por exemplo então você só um é um exemplo para vocês visualizarem que obviamente as desidrogenases sem suas coenzimas sem a coenzima flaviana mononucleotideo e ela não vai conseguir desempenhar sua função qual é a função das vezes hidrogenados retirar hidrogênio e do substrato e transferi-los para uma outra molécula para formar um produto que no caso aqui do exemplos o produto seria a água né onde eu trouxe onde essas enzimas vão retirar os hidrogênios de um uma macromolécula e transferir esses hidrogênios para o oxigênio formando água por exemplo tá então obviamente que sem a coenzima essas enzimas não conseguem desempenhar sua função então por isso que de novo a gente volta aquela teoria ela de cima de que há uma enzima lá quando ela é uma enzima conjugada quando ela precisa de um cofator ou de uma coenzima para desempenhar sua função é a pessoalmente a parte proteica sem o cofator uma coenzima não desempenha sua função você já ela é inativa a enzima e se ativa quando ela está na sua forma conjugada ou diolo enzima que nada mais é do que a cadeia polipeptídica mais o seu cor fator que pode ser um um metálico ou uma coenzima q é uma molécula orgânica derivada então de vitaminas por exemplo né então se a gente é além do exemplo de coenzima nós podemos ter proteínas que se ligam a qual fatores metálicos a gente costuma chamá-la sentam de metalom enzimas que são complexos formados pela enzima ou seja pela apoenzima parte nativa e os seus fatores metálicos com ferro manganês zinco cobre níquel o selênio e etc exemplos né o citocromo oxidase é uma enzima que tem o cobre como como cofator e a arginase tem um manganese a hexocinase ou a glicose sei se fosse fatasy tem um magnésio a glutationa peroxidase tem o selenium a urease precisa de um único anidrase carbônica álcool-desidrogenase precisa de 15 a citocromo oxidase a peroxidase precisão de ferro né ferro 2 mais ou ferro 3 mais então depende então é quando essa lá em cima precisa de um um metálico a gente chama elas de metalom enzimas ok quando elas precisam de moléculas derivadas de vitaminas a gente chama elas de coenzimas e daí nós temos o exemplo então da flavina de nilo the nucleotide o que é transporte de elétrons na cadeia transportadora de elétrons na mitocôndria nós temos o exemplo da piridoxal-fosfato que tem a função de transportar grupamentos aminos a gente vai falar sobre ela lá na biossíntese de nucleotídeos e aminoácidos quando nós entrarmos em metabolismo de proteínas nós vamos falar sobre isso lembra metabolismo é síntese e degradação lá nós vamos precisar na síntese de nucleotídeos nós vamos precisar de uma enzima que é tem como coenzima a piridoxal-fosfato que tem a função de transportar transitoriamente nh3 para oxidar ou reduzir aminoácidos né lembra que os aminoácidos tem na sua estrutura o nh3 mais bom então as coenzimas elas vão funcionar com o transportadoras transitórias de átomos ou grupos funcionais específicos conforme o exemplo que nós mostramos aqui com as desidrogenases né então muitas são derivadas de vitaminas e nutrientes orgânicos requeridos em pequena quantidade na nossa dieta eu tô slide aqui ele mostra alguns exemplos do que a gente falou sobre metaloenzimas né que são enzimas que precisam de cofatores ou de ir em íons metálicos para desempenhar sua função e alguns exemplos de enzimas e seus cofatores e bom então essas enzimas elas são os classificadas em seis classes conforme a função em que elas desempenham por exemplo as oxirredutases é a classe um das enzimas elas são enzimas que realizam reações de oxidação ou de redução as transferases são enzimas que transferem grupos e funcionais ou átomos por exemplo a desidrogenase é uma transferase ok quero que o exemplo que a gente mostrou ali que transfere hidrogênio do substrato por para formar um produto e a classe 3 são as hidrolases são enzimas que realizam o reações de hidrólise lembra que hidrólise que quebra na presença de água as a classe 4 são as liasis são enzimas que fazem a adição de grupos ou formações de ligações e e enquanto que as isomerases elas transformam grupos para formar os ombros e as ligases fazem reações de condensação ou seja condensam as duas moléculas é para formar uma só e normalmente está associado a acoplado a clivagem de uma molécula de atp ou seja precisam de um de energia para que o corpo bom então a a além da classe das enzimas elas também recebe um nome né então a união internacional de bioquímica e biologia molecular a you be mb adota uma classificação e nomenclatura internacional então em qualquer lugar do mundo as enzimas vão ter sempre a o mesmo nome né e esse nome é formado por quatro números oi e o nome sistemático então toda em cima tem esse esse aqui que é o design comichão number são quatro números que vão é como se fosse o rg da enzima vai vão representar qual é a classe e subclasse e qual a função que as enzimas desempenha né então a levar esse número ele identifica a reação que ela catalisa com base na seis classes enzimáticas que a gente viu agora ó que o resultado transferase hidrolase liasis homenagem eu ligar né então aqui eu tenho um exemplo para vocês das da hexoquinase todas as enzimas que tem essa esse nome quinase no final sufixo quinase elas fosse por lilo você já elas elas catar as frações de fosforilação ou seja de adição de um grupamento fosfato as 10 as fosfatases elas desfosforilação então quantas quinases fosco lilo as e fosfatases desfosforila tão nesse caso aqui nós temos a ex o que nasce tipo 4 a hexoquinase tipo 4 desculpa ela ela ela é a dois pontos 7. 1.
1 onde o primeiro digito 2 corresponde a classe na qual ela pertence qual é a classe 2 que nós vimos são as transferências então a gente sabe que essa em cima ela é porque o nome dela tem lá o primeiro número do esse é dois a gente sabe que ela não ela é da classe das transferências é o segundo número 7 ele representa a subclasse a subclasse 7 tem isso existe um um guia com todas essas opções de numeração para o primeiro número do segundo o terceiro para o quarto se a gente for olhar o que que significa o número 7 na subclasse a gente sabe que ela além de ser uma transferase a subclasse é a fósforo transferase ou seja ela transfere grupamentos fosfatos especificamente então olhando para o número eu já sei qual a função das enzimas é transferir é um grupamento fosfato ela poderia ser transferir o hidrogênio no caso das desidrogenase aí o seguro o primeiro número seria um segundo número seria um outro número que ela é o digamos o 12. 1. 1 significaria por exemplo tô chutando aqui que eu não sei de cor que a ela é seria uma enzima transferase da subclasse das hidrogênio transferases ou seja que transferiria e agrupamentos hidrogênio esse aqui não ela é uma fósforo transferase ou seja ela transfere agrupamentos grupo fosfato o pedro tá o terceiro número representa a subclasse ou seja quem é o receptor desse grupamento que vai ser transferido né qual é qual é a molécula o e falam qual é o grupamento na molécula que vai receber o grupamento fosfato é é e nesse caso aqui o número um corresponde então ao é oxydril então significa que lá no na molécula sedutora quando a enzima transfere o grupamento fosfato a molécula hna molécula acertou eu tenho uma hidroxila na hidroxila que ela vai se ligar então aqui no exemplo vocês podem ver que a glicose que é o substrato vai receber um grupamento fosfato na oxidrila aqui nesse carbono é seis tá nós temos o carbono um deixa eu ver se eu consigo botar opa se ver se eu consigo colocar conseguir nós temos esse o carbono um carbono 2 carbono 3k carbono 4 carbono 5 no carbono 6 eu tenho dois hidrogênios ligados mais uma oxidrila então nessa oxidrila do carbono 6 aqui é que vai se ligar o grupamento fosfato então isso isso tá de e esse terceiro número um significa isso significa que o grupo a sector é o oxidrila a oxide lá do carbono 6 da glicose o último número aqui também um significa indica o substrato agora ele indica qual é a molécula que vai receber não qual é o grupamento na molécula qual a moléculas qual é a molécula que está recebendo grupamento fosfato a glicose então a glicose vai receber no carbono 6 na sua oxidrila ela vai receber o grupamento fosfato então e a molécula aceptora glicose lá na tabelinha corresponde ao número um então isso significa aqui olhando esse da enzima eu consigo saber qual é a função da enzima é uma transferase ela transfere um grupamento fosfato para uma o hydroxy uma hidroxila um namorado de glicose certo então esse esse aqui da enzima ele representa você sabendo o esses e da enzima você sabe qual é a função que as enzimas desempenha então num experimento por exemplo de caracterização de novas enzimas ou descobriu mãezinha lá nova e eu quero dar um nome para em cima então primeira coisa é você dá um exceda enzima ou seja o vamos imaginar o rg da enzima olhando para esse e ser eu sei que classe ela é que função ela é só olhando para esse número então a união internacional de bioquímica e biologia molecular ela é preconiza o uso de ser ao invés de chamar as enzimas pelo por um nome que pode no momento de ser traduzido para outros idiomas e supercal a informação então com o número é isso é uma é uma uma generalização internacional uma classificação internacional o que serve para qualquer país de qualquer idioma número não é traduzido né claro que para facilitar a gente todas as enzimas recebem o nome além do esse recebe um nome sistemático nesse caso aqui nós chamamos essa enzima de glicose fosfotransferase que é ou é consulte nazi tipo 4 nós temos sexo que na ecs s6 kinase é fosforila é enzimas que fosse por lilo fosforila ou moléculas de seis carbonos então eu posso fosforila glicose formando a glicose 6-fosfato mas eu poderia fosse por lá também a frutose que é um isômero da glicose aí eu vou formar por exemplo a frutose 6-fosfato se isso acontece acontece na lá na via glicolítica quando a gente entrar em metabolismo de carboidratos e nós vamos ver que a hexoquinase tipo três por exemplo ela pode ser uma frutose posso transferir ar né ah tipo 4 é a glicose posso transferase mas nós temos tipo 1 tipo 2 por 13 que é feliz empenhou outras funções obviamente essas enzimas vão ter outra outro esse se eu tivesse falando vamos imaginar aqui ó se eu tivesse falando da frutose posso transferase qual seria o primeiro número dela ela continua sendo uma transferase vai transferir é um grupamento para essa molécula aqui vai trazer esse fosfato sai de um atp então ela retira um fosfato de um até pq tem três fosfato e trança e aqui o táxi o atp formando um adp tem adenina trifosfato ficou adenina de fosfato um dos fosfatos vai ser transferido para essa molécula de glicose então se a gente tivesse falando da frutose ela continuaria sendo dois aqui o primeiro número com o segundo número continuaria sendo sete porque o que ela vai transferir é o fosfato o outro número aqui também continuaria sendo é um por quê porque a moleca o grupamento que vai receber aqui na frutose seria também a o waly hidroxila só que a hidroxila não estaria ligada na glicose estaria ligada na frutose então o número que vai mudar é só o último um a glicose e o dois a frutose então se fosse nós tivéssemos falando da frutose fosfotransferase o e seria 2712 ok bom então pra gente finalizar a parte de introdução das enzimas a gente viu então que as enzimas são catalisadores biológicos porque biológicos porque elas atuam em condições funciona e soluções aquosas em temperatura e ph específicos que são com phd e temperaturas do corpo humano por exemplo né claro que tem acordo com cada órgão nós temos ph diferentes por exemplo o que atua no estômago ela tem que atuar no ph dois enquanto que uma enzima que atua no intestino ela vai ter que atuar no ph mais alcalino né mas as enzimas tem cada enzima tem seu ph específico sua temperatura específica e seus que as enzimas atuam sobre substratos específicos por exemplo aquela enzima que atua sobre transferindo o grupamento fosfato pra glicose não transfere para a frutose é uma outra em cima que tem um outras e que vai fazer a transferência do fosfato para frutose mas pra glicose é só glicose fosfotransferases olha só que nós tipo 4 que faço por exemplo então o que eu quero dizer é que as enzimas atuam são específicas para o seu substratos o formando produtos formado produtos e sendo não são consumidas na reação ou seja mesma em cima que entrou aqui ela sai integral no final pronta para atuar sobre uma outra reação sobre um outro substrato para formar outro produto então em resumo e as enzimas aceleram as reações não são consumidas nessa reação acumulam em pequenas concentrações e sua extremamente importante também para ser compatível com os sistemas biológicos é que eu preciso de bem pouquinho enzima para fazer a conversão de um uma grande quantidade de produto porque por elas não serem consumidas ao final da razão ela está apta para atuar sobre o outro substrato então eu posso ter uma grande quantidade de substrato com uma pequena quantidade de enzimas e elas não alteram o equilíbrio da reação isso significa que é esse aqui eu tenho cinco carbonos o produto também vai ter cinco carbonos não saiu nenhum cagono daqui veio para cá ou seja ela não é consumida na reação para formar o produto elas aí então lá não altera o equilíbrio da reação que a quando você soma né quantos quantos átomos tem o substrato e quando os atores teriam no produto e aqui eu tenho a gente tem um exemplo de uma molécula de catalase a molécula de catalase ela é uma enzima aqui av sen nós vamos ver que sempre é o a terminação de enzimas né que degradam então é peróxidos h2 o2 então elas detoxify cão o peróxido formando água h2oh mas oxigênio tá por quê que eu preciso da catalagem ela amanhã em cima antioxidante porque pelo organismo o peróxido é um é tóxico e ele pode levar o stress oxidativo no nos organismo então nós precisamos de enzimas que antioxidantes que detoxify cão esses ross é tão uma molécula uma molécula de catalase uma enzima uma molécula dela decompõe mil milhões cinco milhões de moléculas de peróxido no ph 6.
