🥼🔬 ENZIMAS - Aula completa

muito bem pessoal bem-vindos e bem-vindas a mais uma aula de bioquímica e o tema da nossa aula de hoje é enzimas então para entender sobre as enzimas a gente primeiramente precisa compreender o que são as enzimas O que é uma enzima gente as enzimas são proteínas Existem algumas exceções como alguns rnas que tem essa função catalítica atuam como enzimas que são chamados de ribozimas mas de modo geral todas as enzimas a maioria delas são proteínas isso não significa que todas as proteínas são enzimas ok Ok e a gente consegue visualizar aqui uma estrutura primária de

uma enzima que é a lisozima da clara do ovo então a gente vê a sequência de aminoácidos que compõem essa proteína e qual é a função de uma enzima as enzimas são catalisadores que aumentam a velocidade das reações químicas em um organismo pode ser Numa célula por exemplo aqui na ilustração nós vemos um caixote aonde nós temos um quadradinho aqui que tá na cor azul tá então a função dessa enzima hipotética aqui é converter o que tudo que tá em branco na cor azul então percebam que após um ano sem enzima a capacidade de conversão

seria muito baixa Olha só seria um pequeno quadradinho em azul aqui e se a gente for analisar com a presença de uma uma molécula de enzima após um segundo toda a caixa toda a cor branca dessa caixa seria convertida em azul ou seja isso que eu falei para vocês da função da enzima A enzima tá ali para acelerar um processo para aumentar a velo idade das reações químicas que no caso aqui foi exemplificado por uma mudança de cor trazendo para um exemplo mais prático nós temos aqui a sacarose sacarose é o açúcar de cozinha tá

então ele vai passar por diversos processos de oxidação do nosso organismo Até formar CO2 e h2oo da sacarose ela pode acontecer espontaneamente porque é uma reação exergônica Então se deixasse ali um certo tempo alguns anos essa sacarose seria convertida em CO2 h2oo que levaria muito tempo que teria aí uma incompatibilidade com a vida não seria possível extrair nada de energia por exemplo da sacarose não teria tempo para isso porque levaria muitos e muitos anos ok então a gente tem enzimas que fazem esse processo pra gente acelerando muito a velocidade da reação Então desse modo compatível

com a vida a gente pode extrair tudo que for possível de energia dessa molécula de sacarose Então as enzimas são necessárias para que a vida aconteça e uma coisa maravilhosa sobre as enzimas é que as enzimas não sofrem alterações permanentes durante o processo de catálise que que isso significa então a a a enzima vai lá faz a sua ação faz a reação acontecer transforma um substrato em produto e a enzima ela não só não vai sofrer ela não vai ser modificada ao longo do processo ela simplesmente cataliza a reação ela pode sofrer uma uma mudança

estrutural momentânea mas após catalisar a reação ela volta ao estado que ela tava antes então ela pode recomeçar todo o processo com outro substrato isso acontece milhares de vezes em milisegundos dentro de um de uma célula que é uma coisa muito interessante e maravilhosa sobre as enzimas falando agora sobre as propriedades sobre a estrutura das enzimas a gente tem aqui uma ilustração de uma enzima genérica tá então em azul nós temos a o que a gente chama de apoenzima que é a parte proteica da enzima Por que que a parte proteica porque as enzimas elas

podem receber alguns grupos chamados grupos prostéticos como por exemplo os cofatores como por exemplo as coenzimas Ok então a parte azul é chamada apenas de apoenzima quando a gente tem a estrutura completa por exemplo apoenzima mais um cofator a gente vai chamar isso de Olo enzima Beleza tem algumas enzimas que possuem coenzima e cofator outras enzimas possuem apenas cofator ou apenas com enzima Então vai depender muito da enzima que a gente tá falando e da função que ela catalisa outra característica das enzimas é que elas possuem um sítio ativo ou também chamado de sítio catalítico

que é realmente Aonde a reação química vai acontecer na na enzima uma característica bem legal das enzimas é que elas possuem uma alta especificidade ou seja cada enzima possui o seu substrato não uma enzima por exemplo não poderia estar catalisando diversas reações com diferentes substratos não ela até catalisa diversas reações mas apenas com um tipo de substrato então a gente chama isso de especificidade e agora eu vou mostrar para vocês uma outra imagem falando sobre cofatores e coenzimas a aqui nessa parte de cima nós temos os cofatores e aqui embaixo nós temos as coenzimas Qual

que é a diferença entre cofatores e coenzimas a diferença é que as coenzimas TM uma origem orgânica enquanto que os cofatores não então vamos pegar por exemplo alguns cofatores aqui que que tem que a gente tem bastante nas nossas proteínas nas nossas enzimas como é o caso do ferro o ferro ele tá presente na enzima citocromo xidas também está presente na enzima catalase e na peroxidase pegando um outro cofator aqui que é o cobre o cobre vai estar presente também na citocromo oxidase agora o exemplo do zinco vai est associado a enzima DNA polimerase anidrase

carbônica e álcool desidrogenase e assim por diante tá pessoal não vou listar tudo aqui vocês podem qualquer dúvida podem olhar aqui em qual enzima e o cofator está incluído Tá mas são apenas alguns exemplos tem muito mais enzimas certo aqui embaixo nós temos as coenzimas como por exemplo a tiamina pirofosfato também conhecida pela sigla tpp tá aqui ela ó tiamina piru fosfata Essa é a molécula e ela fica incluída fica dentro aqui da estrutura da piruvato desidrogenase que é enzima Aí uma outra ah molécula muito importante na bioquímica é o FAD ou flavina adenina dinucleotídeo

tá aqui ela essa molécula aqui gigante também tá presente na enzima succinato desidrogenase não vou listar todos tá vou listar só mais um aqui que é o caso do NAD que também é muito famoso em bioquímica que é a nicotinamida adenina de nucleotídio tá aqui a molécula e tá presente na álcool desidrogenase tá e assim por diante tem outras aqui e tá em azul tá descrito a função que essas coenzimas catalisam dentro das enzimas uma coisa que precisa ficar bem clara aqui é que as enzimas elas atuam em ambientes que são extremamente controlados Então a

gente vai chamar isso de compartimentalização e Aqui nós temos alguns exemplos de compartimentalização dentro da célula Então tá vendo uma célula aqui dentro dessa célula nós vamos ter a mitocôndria nós vamos ter o núcleo nós vamos ter o oss somo nós vamos ter o citosol tá então essas enzimas que estão dentro da célula as enzimas que operam dentro de uma célula a gente vai chamar de endoenzima tá tendo como principais funções a quebra de moléculas complexas síntese de novas moléculas e regulação metabólica para isso ficar bem claro eu vou desenhar uma célula Tá também imperfeita

essa célula mas tudo bem né Então o que vai atuar aqui dentro da célula a gente vai chamar de endoenzima Beleza então essa endoenzima aqui vou desenhar como uma estrelinha feito então aqui são as endoenzima dentro da célula agora nós temos um tipo diferente de célula que são chamadas as exoenzimas essas enzimas são sintetizadas dentro da célula porém elas são excretadas para fora vou desenhar como essa enzima como se fosse uma bolinha Então vai ser excretada para fora da célula Então essa vai ser a exoenzimas alguns exemplos são de onde essas enzimas atuam é na

digestão eh atuam sobre infecções bacterianas e também atuam na coagulação sanguínea e por fim nós temos as hecto enzimas as hecto enzimas também são produzidas são formadas dentro da célula então representando as hecto enzimas vou desenhar um quadradinho aqui elas são sintetizadas na célula e são transferidas para a membrana então elas vão atuar aqui na membrana no lado da Matriz extracelular então a função dessas enzimas aqui é sinalização celular metabolismo de substâncias extracelulares então basicamente a gente tem esses três tipos de enzimas as endoenzima enzimas e as ecto enzimas tá então tudo isso aqui é

para fazer um sistema de compartimentalização bom Por que então é importante a compartimentalização porque cada ambiente celular ou seja no espaço intracelular no espaço extracelular tem uma um controle de metabolismo por exemplo diferentes tampões diferentes moléculas diferentes íons Então tudo isso vai refletir no metabolismo da enzima então que é um exemplo aqui ó no lisossomo aonde ocorre a degradação de macromoléculas nós temos um PH próximo de cinco né varia ali entre qu E5 então é um PH bem ácido enquanto isso no citosol nós temos um PH próximo de 74 que é um PH neutro Então

o que acontece as enzimas do lisossomo só vão funcionar dentro do lisossomo se por acaso ocorrer algum dano no lisossomo essas enzimas são extravasadas para o citosol porém elas perdem sua funcionalidade porque realmente elas só funcionam em um PH ótimo de CCO Ok então é basicamente por isso que a gente tem um sistema de compartimentalização para que as enzimas funcionem da melhor maneira possível todo um instante as enzimas elas podem estar presentes na célula a todo instante a todo tempo ou então elas podem sofrer um tipo de indução determinada por alguma sinalização que tá acontecendo

na célula e uma necessidade momentânea da célula Tá então vamos entender melhor isso agora Então as enzimas que são constitutivas elas são enzimas que estão sempre presentes na célula Tá elas elas precisam estar sempre ali e aí eu tenho um exemplo aqui ó de uma rota que é a glicólise então todas as enzimas da glicólise precisam estar constantemente dentro da cé não podem estar variando a cada instante tá então elas são chamadas de enzimas constitutivas as enzimas que são chamadas de induzível São aquelas que são produzidas em resposta à mudança no ambiente e aqui eu

tenho o exemplo da da cox 2 da ciclooxigenase 2 que é uma enzima induzível Tá mas o que que induz o aumento da expressão dessa enzima em uma célula porque vamos vamos vamos pensar o seguinte tá então a gente tem um nível muito baixinho de cox2 na célula e um determinado momento tem algum estímulo que faz com que a célula comece a produzir a célula induza a síntese deais dessas enzimas então no caso Aqui nós temos um exemplo de alguns sinalizadores que induzem o aumento da expressão de cox2 que é o caso de citocinas mitogenos

carcinogenos e oncogênese tá então todas essas moléculas aqui acabam sinalizando para a célula que ela precisa aumentar a expressão dessa dessa enzima aqui tá Isso vai acabar causando uma alteração de inflamação e neoplasia então esses estímulos aqui acabam gerando tudo isso aqui que tá sendo demonstrado por essa imagem vazão tumoral angiogênese proliferação celular reatividade de macrófagos e assim por diante ok então isso são chamados de enzimas induzível elas são elas produzem elas são produzidas em resposta a algum estímulo em um determinado momento da célula nas células a gente possui também o que a gente chama

de complexo enzimático tá que é formado por um conjunto de enzimas que interagem para realizar reações coordenadas isso acontece basicamente quando existe uma necessidade de canalizar um substrato Calma que eu vou explicar isso melhor aqui ó nós temos esse esse grande complexo enzimático chamado de piruvato desidrogenase o complexo é formado por três enzimas aqui enzima piruvato desidrogenase E1 aí tem essa outra enzima que é chamada de E2 e a outra enzima que é E3 então elas interagem entre elas né faz formando esse complexo para fazer a canalização do piruvato então o piruvato vai entrar nessa

molécula vai ser encaminhado para as outras enzimas até que seja formado o produto final aqui que é o acetil qua E durante esse processo por exemplo é formado CO2 nadh e assim por diante tá então Esse é um grande complexo que canaliza um tipo de substrato isso acontece ess esses grandes complexos são formados para otimizar as reações imagine o seguinte cenário imagina que a enzima um e a enzima dois elas tivessem afastadas dentro das células tivesse uma longe da outra o que que aconteceria pô demoraria demais pro substrato chegar até a outra enzima isso acabaria

retardando demais seria um processo muito lento a gente precisa de velocidade na celci então a formação desse complexo acaba auxiliando a aumentar a velocidade das reações acabar auxiliando é aumentar a velocidade da catálise enzimática uma coisa que acontece quando a gente começa a estudar enzima é que o nome assusta tá mas na verdade entendendo o nome a gente vai conseguir compreender a reação que é catalisada por aquela enzima tá então A nomenclatura da enzima já nos informa qual a reação que será catalisada as enzimas são nomeadas de uma maneira mais genérica para facilitar Nossa compreensão

como por exemplo as óxido rutas as óxido rutas são uma CL de enzimas que fazem a transferência de elétrons e prótons nós temos o exemplo aqui ó da lactato desidrogenase a lactato desidrogenase é uma enzima que se classifica aqui dentro dessa dessa classe de óxido redutase então que que a lactato desidrogenase faz ela faz a transferência de elétrons e de prótons do lactato para uma molécula chamada NAD Maisa ou seja ah ocorre uma transferência desses elétrons e desses prótons para uma outra molécula Então isso que a gente chama de transferência de elétrons quem faz são

as oxidorredutases o próximo exemplo são as transferases Qual que é a função de uma transferase reações de transferência de grupos tá vendo um grupo ch2 ele vai ser transferido para uma outra molécula Quem faz isso é uma cerina hidroximetil transferase tá então tá aqui ó transferase no nome da enzima tá me indicando que tá fazendo uma transferência de um grupo de uma serina tá vendo Então fica bem mais fácil assim quando a gente compreende a função A nomenclatura a gente consegue visualizar a reação que ela catalisa aqui nós temos as hidrolases que são enzimas que

participam de reações de Hidrólise que é transferência de grupos funcionais para água no caso aqui a enzima que tá fazendo isso de exemplo é urease então tá vendo que tem uma molécula de água aqui participando da reação essa reação aqui vai acabar gerando CO2 e duas moléculas de nh3 então o que que essa enzima faz essa urease ela catalisa quebra de ligações pela adição de uma molécula de água vamos para a próxima são as liases as as liases fazem reações de quebra de carbono carbono ou entre carbono e oxigênio ou entre carbono e nitrogênio então

Aqui nós temos o exemplo da enzima piruvato descarboxilase ela faz a quebra portanto dessa ligação aqui ó resultando na formação de CO2 a próxima o próximo grupo de proteínas são as isomerases as isomerases faz trans diferência de grupos dentro da mesma molécula produzindo formas isoméricas então Aqui nós temos a enzima metilmalonil co a Mutá que que ela tá fazendo ela tá na molécula mesmo ela tá modificando a estrutura tá não tá transferindo nenhum grupo para nenhuma outra molécula tá é dentro da da própria proteína tá havendo uma mudança estrutural resultando né produzindo formas isoméricas dessa

proteína as ligases são enzimas responsáveis pela formação de ligações entre carbono carbono no carbono enxofre carbono oxigênio carbono nitrogênio Isso vai acontecer por reações de condensação acopladas a Hidrólise de ATP ou cofatores similares então aqui ó nós temos o exemplo da enzima piruvato carboxilase ela tá utilizando uma molécula de ATP e essa molécula de CO2 aqui ó vai ser incorporada na molécula de piruvato resultando a formação de oxilo acetat Então tá vendo que tem a ligação aqui carbono carbono acontecendo Então essas são as ligases então é basicamente isso dentro dessas seis classificações aqui de enzimas

a gente tem milhares de enzimas certo então para ficar mais fácil a nossa compreensão a gente utiliza nomes mais genéricos para já para demonstrar qual reação que tá sendo catalisada por uma determinada enzima no nosso organismo que é extremamente complexo multicelular a gente possui algumas enzimas que catalisam as mesmas reações porém elas diferem na estrutura molecular ah como que que é isso que que significa isso a gente chama isso de isoenzima Então quer dizer que em uma célula muscular eu posso ter uma enzima e no meu encéfalo eu posso ter uma outra enzima tá só

só para ilustrar isso então imagina aí o cérebro o encéfalo imagina um músculo Então a gente vai ter uma enzima que possui a mesma função catalítica porém a estrutura delas é diferente então isso que é o que a gente chama de isoenzimas para ficar mais clara essa explicação eu trouxe aqui essa tabelinha perceba que nós temos aqui a lactato desidrogenase um a 2 A3 A4 e A5 Tá qual que é a função da lactato desidrogenase é isso aqui ó é pegar uma molécula de piruvato e converter essa molécula em lactato tá então tá aqui a

enzima catalisando essa reação tá que que é qual que é a reação a transferência de eletrons e e de prótons Ok só que a gente tem diferentes isoformas tanto no músculo cardíaco nos eritrócitos nos pulmões placenta fígado cada estrutura cada tecido desse possui essa enzima porém elas diferem na estrutura tá então portanto isso são isoenzimas um outro exemplo é a amilase a gente possui amilase na boca para fazer a digestão de amido e a gente também possui possui uma amilase pancreática tá então aqui tá na boca é a amase salivar e a que tá no

pâncreas produzida pelo pâncreas e liberada no nosso intestino para fazer digestão do de de carboidratos é a amase pancreática elas catalisam a mesma função porém Elas têm uma diferenc na sua estrutura portanto são isoenzimas Então agora que nós já entendemos sobre a nomenclatura das enzimas sobre as propriedades sobre a estrutura O que são qual é a função das enzimas agora a gente pode compreender como as enzimas funcionam Qual é a mágica por trás desses aceleradores de reações que são as enzimas Então vamos dar uma olhadinha nisso a enzima ela vai atuar reduzindo a energia de

ativação o que significa isso nós temos esse gráfico aqui ilustrando essa curva tá vendo Então esse pico que a gente tá vendo aqui é o que a gente chama de energia de ativação então para catalisar uma reação para que uma reação aconteça é necessário vencer a energia de ativação Isso significa que sem enzima essa reação que não poderia ocorrer porque precisa de desse tanto aqui de energia para que a reação aconteça Então o que é enzima faz é fazer uma redução desse pico aqui com com a presença da enzima reduz muito então tá vendo aqui

que tá em azul é aonde tem a presença da enzima esse es significa o complexo enzima substrato e e a sigla ep significa enzima produto ou seja o substrato foi convertido em produto então aqui ó no início eu tenho um substrato substrato será convertido em em produto o produto vai ter uma energia final menor do que o substrato Então essa é a lógica das coisas então a enzima ela é utilizada a gente utiliza a enzima para reduzir Essa energia de ativação bom mas para que isso aconteça para que a reação aconteça é necessário alguns algum

tipo de energia PR essa PR essa reação acontecer certo e da onde vem essa energia a energia de ligação tá é a principal fonte de energia Liv para que a enzima consiga reduzir essa ativação Tá como assim não tô entendendo nada tá bagunçado calma fica tranquilo que já vai fazer sentido tá uma vez que o substrato se liga na enzima isso a gente chama de ligação química tá Então olha só imagina o seguinte a minha mão é uma enzima e essa minha outra mão aqui que tá fechada é o substrato então o substrato vai se

ligar na enzima então nós temos aqui uma ligação química acontecendo Então comigo essa ligação química ela pode ocorrer de diversas maneiras Aqui nós temos uma lista ó no slide nós temos uma lista de tipos de ligações e interações que ocorrem ligações de hidrogênio interações eletrostáticas interações hidrofóbicas e força de Wonderwall tudo isso vai est acontecendo aqui no sítio catalítico da enzima tá vendo substrato chegou aqui no sítio catalítico se ligaram Então essa energia né Essa essa ligação química desencadeia uma liberação de energia tá quando ocorre essa ligação os átomos Eles encontram uma maior estabil se

eles estão com uma maior estabilidade já não é mais necessário tanta energia assim então quando faç quando forma todas essas ligações aqui que eu mostrei para vocês isso vai dar mais estabilidade tanto para enzima quanto para molécula no caso substrato tá então vai sobrar uma energia disso e essa energia então é liberada e essa energia que é liberada vai ser essa energia livre é o que será utilizada para fazer a catálise enzimática que o vai vai vai ocorrer justamente por uma mudança estrutural da enzima Então vamos supor assim a enzima e o substrato encaixaram nessa

nessa formação aqui teve uma mudança de um encaixe um encaixe induzido e quando ocorre essa ligação n quando todas essas interações aqui ocorrem dentro da enzima juntamente com o substrato vai haver uma alteração na estrutura da enzima Isso vai ser responsável por fazer a reação acontecer essa mudança estrutural que vai ser a catálise enzimática então é basicamente isso que tá acontecendo não tem mágica nenhuma a energia tá vindo das ligações químicas que ocorrem entre a enzima e o seu substrato é muito legal né Então essa energia vai ser necessária para reduzir a energia de ativação

reduzir esse pico aqui e a reação vai poder acontecer de uma maneira muito rápida muito específica e muito eficaz eu quero dar essa mesma explicação que eu dei agora de uma outra forma tá utilizando imagens aqui para isso ficar mais claro ainda para vocês então o que acontece olha só o substrato ele tem uma alta entropia tá uma vez que o substrato vai se ligar na enzima isso vai reduzir a entropia que que significa isso reduziu entropia quer dizer que quando o substrato estava livre ele tinha uma certa instabilidade quando ele se ligou na enzima

se tornou mais estável então nós temos uma redução da entropia isso vai possibilitar vai vai vai ficar mais perto para que a reação aconteça vai ficar mais fácil paraa reação acontecer uma outra coisa muito importante que acontece é a ovação do substrato lembrem que dentro da célula a gente tá falando de 70% de água então tá cheio de água dentro da célula não esqueçam disso tá então o substrato ele vai tá cheio de água em volta dele se for uma molécula polar vai tá interagindo com água se for uma molécula Apolar vai ter essas interações

hidrofóbicas de qualquer maneira vai estar cheio de água em volta dele ok então o que acontece quando que a enzima interage com seu substrato é que grande parte dessa água que a gente vai chamar de de camada de solvatação grande parte dessa água que tá em volta do substrato vai ser liberada vai vai sair do substrato vai ser removido porque dentro do sítio catalítico vai ter bem menos água tá então isso a gente chama de dessata do substrato essa água que tava aqui em volta vai ficar pro meio enquanto que dentro do sítio catalítico vai

ter bem menos água tá isso vai ser super importante para que a reação aconteça tá porque se ficasse todo uma camada de solvatação Gigante de água não teria como oos sítio catalítico interagir com o substrato e a última coisa importante que eu tenho para falar para vocês aqui é que uma vez que ocorreu Então essa estabilização né houve uma redução da entropia então estabilizou o substrato foi estabilizado dentro do sítio catalítico também teve essa dessorção que ajudou essa reação acontecer nós vamos ter as interações eletrostáticas ou seja vai ter uma redistribuição de carga para fazer

o acoplamento aqui do substrato com a enzima tá então isso vai dar mais estabilidade para que a reação aconteça de uma maneira muito eficiente e muito rápida tá então todos esses pontos aqui são super importantes e fazem parte né da da energia de ligação para que a enzima consiga então reduzir a energia de ativação e a reação aconteça rapidamente massa né durante muitos anos se usou o exemplo de chave fechadura para explicar as reações enzimáticas porém hoje a gente entende que as enzimas se moldam ao substrato se moldam ao estado de transição do substrato e

para ilustrar isso eu tenho esse slide aqui ó que demonstra o seguinte nós temos um substrato que é o exemplo de um bastão metálico esse bastão aqui ele será curvado primeiramente para então ser quebrado que seria a maneira mais fácil de quebrar esse bastão seria dobrando ele certo então o Estado de transição é referente a essa a essa estrutura aqui que foi dobrada ao Bastão curvado tá então aqui nós não não temos nenhuma enzima catalisando A reação mas aqui embaixo a gente tem esse exemplo de enzima sendo complementar ao estado de transição Então olha só

a enzima aqui ela tá numa posição ela vai mudar a sua estrutura ó para e complementar ao substrato tem uma curvatura aqui e isso permite então uma eficiência na quebra do bastão para isso ficar mais claro ainda olha só essa ilustração ó nós temos a estrutura aqui da enzima sem o substrato e quando ela recebe o substrato aqui ela meio que se fecha ó tá vendo tem uma mudança estrutural ou seja ela mudou ela ela está num estado que é complementar ao estado de transição de um substrato quer ver que na prática vai ficar bem

mais claro isso então percebam aqui eu tenho uma garrafa PET e essa garrafa PET aqui vai ser o nosso substrato Ok as minhas mãos vão se ligar aqui ó Nessa extremidade aqui meus dedos e vão formar então uma enzima Então as minhas duas mãos aqui estão formando uma enzima perfeito que que vai acontecer pessoal se não tem uma mudança estrutural na enzima é muito difícil eu conseguir dobrar essa garrafa PET porque eu vou ficar fazendo força aqui muita força Eu até vou conseguir Mas vai necessitar de muita força eu vou me desgastar para fazer isso

aqui para fazer essa dobra dessa garrafa pet agora se a enzima ela sofre uma mudança estrutural onde ela fica complementar as mudanças que ocorrem no substrato ou seja uma mudança ao estado de que o o que a gente chama de de estado de transição que é essa mudança conformacional vai ficar muito mais fácil pra reação acontecer então vamos lá quer ver o seguinte ó então imagine o seguinte essa enzima aqui que eu tô fazendo agora é a enzima daquela da chave fechadura então ela não modifica a sua estrutura ela fica ali eh com necessitando de

uma grande energia para catalisar a reação tá então é uma forma inviável porque a gente a gente precisa otimizar os sistemas energéticos dentro de uma célula Tá agora vamos supor que a nossa enzima é um uma enzima que ela é complementar ao estado de transição do nosso substrato Então o que acontece eu vou conseguir dobrar essa garrafa PET de uma maneira muito mais rápida muito mais eficiente com uma menor com um menor gasto de energia então vou mutar aqui o microfone para vocês não ficarem surdo com o barulho do Pet tá mas olha o que

vai acontecer eu vou baixar as minhas mãos que elas vão ser moldadas de acordo com o nosso substrato Então vamos lá é muito mais fácil eu preciso um menor investimento de energia para catalisar a reação Então isso que a gente chama né que isso que a gente diz que a enzima é complementar ao estado de transição quando a gente pega esse gráfico aqui e olha a linha pontilhada onde tem uma alta energia de ativação seria aquele modelo da chave fechadura Aonde a enzima não sofreria uma mudança Estrutural para catalisar a reação com a mudança estrutural

com essa complementaridade ao estado de transição o que acontece reduz muito a energia de ativação e a reação pode acontecer rapidamente né utilizando pouca energia então essa redução da energia de ativação acontece graças a otimização das interações fracas que ocorrem durante o estado de transição Então isso é chamado de induced Fit ou modelo de encaixe induzido que é que veio substituir o modelo de chave fechadura as enzimas são proteínas que são extremamente exigentes para o correto funcionamento elas necessitam de um ambiente extremamente controlado Então a primeira coisa que tem que ter para que a enzima

atinja sua velocidade máxima sua capacidade máxima de catálise é uma alta concentração de substrato então é necessário obviamente que tenha substrato para que a enzima funcione adequadamente uma outra coisa Um Outro fator que é necessário para que a enzima atinja o máximo da velocidade é uma temperatura que seja ideal para aquela enzima Tá então não pode ser uma temperatura nem muito baixa e nem muito alta então nós temos o exemplo aqui num gráfico ó de uma enzima que ela aumenta a velocidade de reação conforme vai aumentando a temp então aqui ela iniciou em 20° quando

ela chegar em 50 g mais ou menos ela vai estar na sua temperatura ideal a temperatura correta uma temperatura ótima para funcionamento porém se passa da temperatura ótima Olha o que acontece ocorre uma redução da velocidade isso ocorre por por uma inativação da enzima Então pessoal tem que ter uma temperatura ideal para que a enzima funcione corretamente um Outro fator é um PH Ótimo então as enzimas também vão funcionar apenas em PH ótimo e olha alguns exemplos que eu trouxe aqui ó a pepsina só vai funcionar bem Ela atinge o máximo da velocidade máxima quando

ela está num PH ácido o PH ideal para ela é um PH de do já a tripsina o ideal para ela é que seja um PH de 6 enquanto que paraa fosfatase alcalina o PH precisa ser próximo de nove que que isso significa significa que cada enzima possui o seu PH ótimo nem toda enzima vai funcionar em ph6 nem toda enzima vai funcionar em PH TR e assim por diante tá então cada enzima possui sua seu PH específico se tá muito ácido para uma enzima ou se tá muito alcalina vamos pegar o exemplo aqui da

tripsina tá tripsina funciona de uma maneira excelente em ph6 bom se o PH tiver muito ácido o que acontece a enzima desnatura ela perde a sua funcionalidade se o PH tiver muito alcalino ela também desnatura e perde sua funcionalidade então o PH tem que ser o ideal tem que ser o exato para aquela enzima por isso que a gente faz a compartimento mentalização dentro das nossas células dentro do nosso organismo então a pepsina Tá onde pô a pepsina tá dentro do nosso estômago A tripsina tá onde tá no intestino delgado e assim por diante tá

pessoal dentro da célula a gente tem as compartimentalização como eu falei para vocês antes no lisossomo por exemplo que extremamente ácido beleza nós temos também a presença de ativadores que podem induzir atividade de uma enzima nós temos a presença de inibidores que eu vou falar daqui a pouquinho sobre os inibidores enzimáticos nós temos enzimas que podem sofrer modificações covalentes ou então a a catálise pode sofrer alterações por conta da concentração de enzimas pode ter pouca enzima dentro de uma célula isso vai afetar obviamente a a a conversão de algum substrato em produto e também a

própria concentração de produtos vai alterar a a velocidade da enzima então todos esses fatores aqui são super importantes para que a enzima funcione adequadamente ou seja elas são muito exigentes E aí nós temos aqui essa esse essa ilustração zinha aqui descrevendo justamente essa exigência das enzimas então tem uma enzima aqui que chegou numa cafeteria e ela tá fazendo o seguinte pedido ó quero rigorosamente 35,5 a 36,5º não muito grande e tem que ter a coenzima a senão não o PH tem que estar extremamente ajustado para o PH fisiológico tu tá entendendo eu posso desnaturar se

tu não cuidar dessas coisas então é basicamente isso ela tá fazendo uma comenda um cafezinho ali só que ela quer tudo que tudo esteja conforme ela deseja para que ela realmente funcione de uma maneira mais eficiente Beleza então são realmente são moléculas fascinantes que são extremamente exigentes agora o assunto é sobre inibição enzimática e nós possuímos diferentes inibidores que causam diferentes tipos de inibição a primeiro que eu vou falar para vocês é sobre a inibição competitiva então vejam que aqui nós temos a enzima ca nós temos o substrato e Aqui nós temos inibidor o que

acontece aqui nesse tipo de inibição competitiva é que o inibidor vai se ligar no sítio catalítico e isso impede a ligação do substrato então o substrato não consegue mais se ligar no sítio catalítico tá Então essa é a inibição competitiva Aqui nós temos um exemplo de uma molécula que é um inibidor competitivo da enzima hmg com a redutase a função dessa enzima aqui é fazer a síntese de colesterol Então quem tem estal alto toma pravastatina justamente para inibir a síntese a pravastatina ela se liga aqui no sítio catalítico e impede a ligação da gamg coa

que é o substrato da enzima Então se o sítio ativo tá com alguma coisa ali dentro então tá competindo pelo substrato então o substrato não pode se ligar então a pessoa vai ter uma redução na síntese de colesterol então serve para tratamento contra o aumento de colesterol uma das características da inibição competitiva é que é necessário mais substrato para que a enzima atinge a sua velocidade máxima então Aqui nós temos representado a metade da velocidade máxima eu já vou explicar esse conceito para vocês Tá mas Perceba o seguinte quando não tem inibidor presente eu preciso

de pouco substrato quanto mais pra esquerda aqui pessoal isso significa menos substrato Tá quanto mais pra direita mais substrato necessário então nessa última linha aqui ó foi onde tinha a presença de duas vezes mais inibidor ou seja precisou de mais substrato para que a enzima atingisse A sua velocidade máxima então adicionando sub substrato aumentando a concentração de substrato é possível reverter a inibição Tá mas sem afetar a sua velocidade máxima É só uma questão de aumentar a concentração de substrato Então esse é uma Isso é uma das características da da inibição competitiva vamos para um

outro tipo de inibição que é inibição incompetitiva nesse tipo de inibição os inibidores incompetitiva se em sítios separados mas vão se ligar apenas ao Complexo enzima substrato então o que que significa isso nós temos aqui enzima e nós temos dois sítios tá vendo que nós temos dois sítios para ligação então o substrato vai se ligar na enzima isso aqui formou o complexo enzima substrato então agora nesse tipo de competição de inibição incompetitiva o inibidor vai conseguir se ligar porque ele precisa dessa desse tipo de estrutura dessa relação entre o substrato e enzima para que ele

tenha um ponto de ligação então aqui ele vai causar a inibição Então como a inibição competitiva afeta a enzima primeira coisa que acontece que a gente vê é uma diminuição da velocidade máxima então vendo que ó sem a presença de inibidor a metade da velocidade máxima da enzima é atingida rapidamente Olha só com duas vezes inibidor olha só o que acontece tem uma redução da velocidade máxima da enzima tá demora muito mais para enzima atingir metade da sua velocidade máxima só que uma característica interessante é que precisa de menos substrato para que isso aconteça tá

Então são duas características importantes primeira é uma diminuição da velocidade e a seg segunda é uma menor quantidade de substrato necessário para que essa velocidade aconteça um outro tipo de inibição enzimática é a inibição mista no caso os inibidores mistos eles ligam-se em sítios separados mas eles também vão poder se ligar tanto a enzima ou ao Complexo enzima substrato Então vamos ver aqui na ilustração como fica isso então Aqui nós temos a enzima e o substrato então nós formamos o complexo enzima substrato o inibidor ele vai poder se ligar no complexo enzima substrato pronto outra

maneira também é que o o inibidor ele vai se ligar diretamente a a enzima sem necessitar da formação do complexo enzima substrato simplesmente é a ligação então entre inibidor e enzima e depois o substrato vai também poder se ligar então como esse tipo de inibição mista vai afetar a reação enzimática primeira coisa que vai ocorrer uma diminuição da velocidade máxima da enzima então a gente pode ver aqui ó que sem inibidor então metade da velocidade máxima é atingida rapidamente e outra coisa que acontece outra característica é que necessita-se de mais substrato né quando tem a

presença de inhibidor precisa de mais substrato para que a enzima atinja A a sua velocidade máxima perfeito Então são essas duas características então primeiro duas características da inibição mista tá primeiro ocorre uma diminuição da velocidade máxima da enzima e segundo mais substrato é necessário para que a enzima atinja A sua sua velocidade máxima e o último tipo de inibição enzimática são os inativados Suicidas ou também chamado de pseudocatenulatum [Música] para tratamento né de infecção bacteriana Então se utiliza a penicilina justamente porque a penicilina ela inibe a síntese de uma proteína que faz parte lá da

da parede celular de bactérias Então como a bactéria não tem como se reproduzir porque ela não consegue fazer síntese da sua parede ela acaba morrendo então é assim que a penicilina ae os outros exemplos que eu trouxe aqui são exemplos tóxicos que podem causar muitos danos Às nossas celos o exemplo do gás sarim é um exemplo assustador na verdade porque o gás sarim foi utilizado como eh arma de guerra né arma biológica em 1995 lá lá em Tóquio Então os terroristas lá largaram o garin no metrô matou uma série de pessoas eh por conta do

do efeito que o garin causa em algumas enzimas no caso a enzima Alvo do garim é a acetilcolinesterase a função da acetilcolinesterase é hidrolizar um neutr transmissor chamado de acetilcolina acetilcolina é responsável por induzir a contração muscular então que O que acontece se não tem acetilcolinesterase ocorre que o músculo fica se contraindo o tempo inteiro a contração Não Para e pense isso agora que a gente tem músculo responsável pela nossa respiração então se a contração não para você não tem como contrair e relaxar o músculo tá sempre contraindo então você não consegue por exemplo fazer

expansão dos músculos intercostais paraa captação de oxigênio então você não consegue respirar tá então o garim faz isso ele inibe acetilcolinesterase então você não consegue mais fazer contração muscular e as pessoas acabam morrendo por asfixia a mesma coisa acontece com uma molécula que é um organo fosfatado que é o Dispropil fluoroforo tá ele também é um inibidor de atil cester e ele é muito usado na agricultura como um pesticida um inseticida tá então também pode causar o mesmo problema que acontece com o garin então esses são alguns exemplos de inibidores ou inativadas Suicidas eu esqueci

de falar aqui ó dessa essa imagem nós temos no quadradinho vermelho o DIP que é essa molécula aqui tá então ele se liga de uma maneira covalente com a enzima que nós temos a ligação feita Então essa ligação aqui é muito forte é muito mais forte do que enzima substrato né então isso aqui acaba sendo uma ligação permanente e por conta disso que causa tanto malefício agora eu quero mostrar para vocês quatro exemplos de enzimas que catalisam reações diferentes só pra gente ter uma ideia dessas funções enzimáticas tá a primeira então enzima que eu quero

mostrar para vocês é a sacarase também conhecido como invertase Qual que é a função da sacarase é catalizar a Hidrólise de sacarose então Aqui nós temos a sacarose que é o nosso açúcar de cozinha que é composta por dois monossacarídeos uma frutose e uma glicose Então qual que é a função da enzima é fazer a Hidrólise é separar as duas moléculas separa glicose e separa frutose Beleza então essa basicamente a função da sacarose vamos para um outro exemplo que é a lipase qual a função das lipas é catalizar a digestão de lipídios e aí nós

temos o exemplo da lipase pancreática qual que é a função da lipase Olha só nós temos um triacil glicerol Ou seja é um glicerol nessa extremidade ligado a três ácidos grassos então a função dessa enzima vai ser clivar essa ligação aqui ó vai fazer uma Hidrólise dessa ligação também então que que utiliza três moléculas de água uma para cada ácido gráo então uma molécula de água vai aqui outra aqui e outra aqui então a lipase ela catalisa essa reação liberando as moléculas de ácido gráo e liberando também o glicerol próximo exemplo que eu trouxe aqui

é a hexocinase aí é diferente não é a reação de quebra não é uma reação que envolve a transferência de água não a Hidrólise então a hexoquinase ela faz transferência de um grupo fosfato então nós temos aqui a glicose ela vai ser convertida em glicose seis fosfato da onde tá vindo o fosfato do ATP então o fosfato do ATP vai ser transferido para essa molécula aqui ó nessa região aqui então a gente vê o grupo fosfato s transferido o último exemplo que eu quero trazer para vocês aqui é uma aminotransferase que é um nome genérico

para enzimas que fazem a transferência de grupamento Amino também podem ser chamadas de transaminase então percebam que nós temos aqui um alfa cetoglutarato e Aqui nós temos o glutamato qual que é a diferença entre elas é que o glutamato possui um grupamento Amino bom mas Da onde veio esse grupamento Amino de outro aminoácido que foi O doador do grupamento Amino e quem catalisou a transferência foi uma Amino transferase Então tá vendo que o Amino gramento Amino tava aqui e foi parar aqui nesse Alfa cetoglutarato que foi convertido em glutamato portanto um aminoácido E aí no

final das contas esse L aminoácido aqui resultou na formação de um Alfa cetoácido Beleza então essa é a função da aminotransferase agora vamos falar sobre regulação das enzimas nós temos algumas enzimas que são chamadas de enzimas alostéricas essas enzimas sofrem uma mudança conformacional em resposta à ligação de um mod modulador Então imagina o seguinte a minha mão aqui é uma enzima tá vamos pegar minha mão como exemplo de novo é uma enzima e o meu dedo vai ser o modulador então no momento que esse modulador se liga nessa enzima alostérica o que que vai acontecer

uma mudança conformacional e essa mudança conformacional pode ser positiva ou negativa se for positiva vai induzir a ativação da enzima Mas se for negativa vai induzir a inibição da enzima para isso ficar mais claro vamos pegar esse exemplo aqui ó nós temos a enzima nós temos o sítio catalítico e aonde o o o regulador alostérico vai se ligar então tá aqui o nosso modulador positivo e nós temos o nosso substrato da enzima Então o que acontece uma vez que o modulador positivo se liga isso possibilita a ligação do substrato então nós teremos um complexo enzima

substrato ativo então percebam que o substrato pode se ligar a partir do momento que o modulador positivo estava presente tá então isso é um exemplo de uma regulação de uma enzima alostérica Aqui nós temos um exemplo mais prático de uma enzima alostérica tá que é a enzima aspartato transcarbamilase ou simplesmente atc a atcase pode ser podemos chamar assim qual que é a função dessa enzima é converter carbamoil fosfato e aspartato em carbamoil aspartato perfeito nesse gráfico nós vemos a reação catalisada por essa enzima então percebam que sem a presença de efetores alostéricos na cor lilá

a reação acontece nessa velocidade aqui quando tem o inibidor alostérico que é o CTP a velocidade reduz bastante certo demora para chegar na velocidade máxima da enzima agora quando tem a presença do ATP que é o regulador positivo é o modulador positivo dessa enzima aqui ocorre um aumento rápido da velocidade e a enzima prontamente atinge sua velocidade máxima Ok então aqui a gente colocou na prática essa reação que acontece em enzimas alostéricas que são muito importantes para nosso metabolismo então uma coisa que a gente tem que ter sempre em mente é que cada enzima tem

a sua própria característica tem algumas enzimas que são alostéricas tem algumas enzimas que podem sofrer por exemplo modificações covalentes como que acontece isso olha pela transferência de grupos no caso Aqui nós temos uma fosforilação então nós temos a enzima ela recebe um grupo fosfato é um tipo de modificação pós tradicional n é que acontece que modifica essa essa enzima então nós temos por exemplo uma uma outra reação chamada de Adenil Então tá aqui ó Foi agregada uma adenina nessa nessa enzima aí nós temos acetilação e assim por diante uic inação metilação tá então são modificações

que ocorrem nas enzimas para que elas se tornem funcionais dentre as várias modificações que uma enzima pode sofrer para se tornar ativa ou inibida uma dessas modificações que mais se destacam é a transferência de grupo fosforila aqui na tela nós temos o exemplo da regulação da atividade da glicogênio fosforilase muscular essa regulação é feita por fosforilação quer ver como acontece então percebam que nós temos aqui a fosforilase b que ela está inativa tá uma enzima que ela não tá sem atividade no momento que ela é fosforilada que ela recebe dois grupamentos fosfato dois grupos fosforila

ela se torna ativa Então ela se transforma em fosforilase a quem faz essa transferência de fosfato é a enzima chamada de fosforilase sinase ela queer é a mediadora dessa reação então Ela utiliza dois ATPS e coloca o fosfato desses dois ATPS aqui nessa nessa enzima ativando ela o inverso também vai acontecer para causar a inibição para desativar essa enzima aqui o que acontece vem uma fosfatase e remove esses fosfatos aqui então removendo os fosfatos libera dois fosfatos inorgânicos pro meio fazendo com que a enzima que estava ativa se torne inibida então perceberam só justamente só

uma transferência de fosfato faz com que a enzima se torne ativa ou se torne inibida isso é bacana demais né E nós temos diversas enzimas que TM esse tipo de regulação que são reguladas por fosforilação ou por defosforilação Olha só quantos exemplos aqui ó proteína sinase a proteína cinase C glicogenio sintase todas elas possuem sítios para a transferência de fosfatos ou se tornarão ativas ou se tornarão inibidas quando receberem o grupo fosfato algumas enzimas do nosso organismo elas são formadas na forma de homogênio zimogênio ainda não é uma enzima funcional Ela precisa passar por um

processamento para Então se tornar funcional no caso Aqui nós temos o exemplo da da da quimiotripsina quimiotripsina é uma protease muito importante para fazer a digestão de proteínas dentro do nosso intestino porém quem sintetiza quem faz a formação dessa quimiotripsina é o pâncreas só que no pâncreas pessoal e tá cheio de proteína então a quimiotripsina ela não pode simplesmente ser sintetizada e ser liberada ada dentro do pâncreas porque essa quimiotripsina acaba degradando todas as proteínas que tem no pâncreas isso por exemplo é o caso de pancreatite aguda Quem tem problema de pancreatite uma das causas

justamente é porque extravasou algumas dessas enzimas digestivas então o pâncreas produz o zimogênio no caso aqui nós vamos chamar de quimotripsinogênio é uma forma inativa de proteína ele só se tornará ativo lá dentro do nosso intestino justamente porque dentro do nosso intestino ele terá a funcionalidade desejada que é fazer a degradação eh das proteínas da dieta Então nesse caso o nosso zimogênio será ativado por proteólise quem catalisa a ativação do zimogênio vai ser a tripsina Então ela que vai ser responsável por fragmentar por liberar esse zimogênio transformando ele na proteína funcional na forma ativa de

quimiotripsina Então esse é um outro exemplo de regulação enzimática Aonde a enzima se tornará ativa Quando houver a proteólise Ou seja a conversão do quimiotripsinogênio em quimiotripsina a regulação das enzimas dentro de uma célula é muito criteriosa e muito refinada porque uma enzima pode sofrer um tipo de regulação por exemplo uma regulação lérica uma outra enzima pode sofrer regulação por proteólise outra enzima sofre regulação por fosforilação ou por transferência de algum tipo de grupo funcional enfim existe uma diversa e uma uma grande diversidade de tipo de regulação algumas enzimas possuem só só um tipo podem

possuir dois outras enzimas podem possuir mais tipos de regulação como é o caso da glicogênio fosforilase muscular ela pode sofrer tanto fosforilação regulação alostérica pode ah sofrer uma alteração de controle de síntese proteica também pode ser regulado por proteínas reguladoras então é uma série de de Agentes que funcionam para regular essa enzima da melhor maneira possível para que as coisas funcionem bem no nosso organismo então é uma maneira muito integrada e muito requintada de regulação das enzimas Então realmente é uma área super importante da bioquímica agora eu quero falar para você sobre cinética a cinética

enzimática estuda as reações químicas que são catalisadas pelas enzimas mas em especial a velocidade então sempre quando vocês ouvirem a palavra cinética lembre que a gente tá falando em velocidade normalmente o tempo tá envolvido nessa história Vamos pegar esse gráfico aqui ó para dar uma olhadinha aqui no gráfico nesse eixo nós temos a concentração de produto e aqui nesse outro eixo nós temos o tempo em S é o substrato é a concentração de substrato então percebam que nós temos a concentração aqui de 02 micromolar de 05 micromolar e então de 1 micromolar quanto mais substrato

eu tenho maior é a formação de produto perfeito que que isso significa significa que a concentração do substrato influencia na velocidade da reação enzimática quanto mais substrato eu fui adicionando aqui mais maior foi a velocidade dessa enzima vamos olhar por um outro ângulo isso olha só nesse outro gráfico aqui ó nós temos a concentração de substrato aqui embaixo tá então vai aumentando a concentração de substrato Olha o que acontece também vai aumentando a velocidade da reação perfeito olha só a enzima A enzima tá em amarelo e o substrato tá em vermelho na na letra a

a gente tem pouco substrato né então eu fui aumentando a concentração do substrato ó em B já tem mais e na C já tem muito mais substrato Na verdade tem um substrata mais do que a enzima Ou seja a enzima está saturada por conta disso ela aqui a gente vai encontrar a velocidade máxima da enzima perfeito Então isso que isso isso que eu falei para vocês aqui tá representado por essa frase ó a concentração do substrato influencia na velocidade da relação enzimática então é basicamente isso hoje nós entendemos o funcionamento das enzimas e também a

cinética enzimática graças a Leonor meles e também a mald menten esses dois pesquisadores foram responsáveis por descrever como a velocidade da reação da enzima varia conforme a concentração de substrato pessoal isso é fundamental e muito útil para determinar o km e a velocidade máxima da enzima eu já vou explicar o que é km tá pessoal mas a primeira coisa que eles demonstraram foi o seguinte que a reação geral de uma enzima e um substrato é essa aqui ó a enzima ela vai se combinar de modo reversível com o substrato formando o complexo enzima substrato perfeito

então depois que o complexo enzima substrato foi formado vai ocorrer a catálise vai ocorrer a formação de produto aonde o substrato vai ser convertido em produto então o produto vai ser liberado e a enzima também vai ser liberado Aonde a enzima vai poder catalisar a próxima reação vai nov vai repetir a reação né vai pegar um novo substrato formando um produto Então a primeira coisa que eles mostraram foi isso aí então eles elaboraram essa equação que tá descrita aqui tá não vou entrar no mérito da da equação porque é uma equação bem longa isso aqui

tá uma equação simplificado Tá mas de modo geral o que a gente precisa entender dessa equação aqui é que a partir da equação a gente consegue determinar o km de uma enzima o km é a constante de Micael mente que é baseada naquela equação que eu mostrei para vocês anteriormente Tá mas o que que significa km km é a concentração de substrato onde a enzima atinge metade da sua velocidade de máxima tá então aqui embaixo nós temos a concentração de substrato então ela vai aumentando então então o km vai ser a concentração do substrato no

qual a enzima atingiu metade da sua velocidade máxima então Aqui nós temos a velocidade máxima certo e aqui vai ser metade da velocidade máxima perfeito mas E por que que é importante saber o km a primeira coisa é para determinar como uma enzima se comporta em diferentes situações fisiológicas o segundo ponto é para entender a regulação de diferentes vias metabólicas e como enzimas diferentes podem competir pelo mesmo substrato o terceiro ponto é que alterações em ca m de enzimas podem indicar algum tipo de mutação isso pode contribuir para diagnóstico de algumas doenças genéticas ou metabólicas

o quarto ponto é para desenvolvimento de fármacos pois o km pode ser utilizado para desenvolvimento de inibidores enzimáticos o quinto ponto é paraa avaliação da eficiência catalítica de uma enzima pois sabendo o km é possível comparar isoenzimas e o sexto ponto é para saber quais são as condições fisiológicas ideais para que a enzima atue na sua velocidade máxima catalisando a reação que lhe é cabida para avaliar da atividade enzimática dois parâmetros cinéticos são fundamentais O primeiro é o km a constante de Micael M Aonde esse km representa a concentração de substrato necessário para que a

enzima atinja metade da sua velocidade máxima o segundo parâmetro é a velocidade máxima da reação enzimática que ela é atingida quando todas as enzimas estão saturadas com o substrato então a gente encontra a velocidade máxima da enzima um outro parâmetro importante para avaliar a atividade enzimática na verdade avaliar a eficiência catalítica de uma enzima é encontrada através de uma constante de catálise ou então uma constante de renovação também chamada de turnover essa constante indica a velocidade máxima na qual uma enzima converte seu substrato em produto e pode retomar essa atividade tá então ela vai lá

catalisa a reação converte o substrato em produto e ela retoma mais uma vez a atividade pegando mais um substrato e convertendo em produto tá então isso é a constante de catálise que é representado por essa equação aqui tá então não vou entrar no mérito aqui tá uma equação simplificada Então olha só alguns exemplos aqui de número de renovação de algumas enzimas pega a catalase né que tem um substrato que é O peróxido hidrogênio Olha só o número de renovação 40 milhões por segundo anidrase carbônica 400.000 por segundo é uns números Absurdos né é uma velocidade

catalítica absurda né então isso também faz parte desses parâmetros cinéticos e também ajuda a entender o mecanismo cinético dessas enzimas mas nós temos um porém para falar aqui sobre o km tá sobre a constante de mikelis m se a gente for olhar uma curva dessa que é uma curva hiperbólica É muito difícil você encontrar a velocidade máxima da enzima nesse tipo de curva tá então a gente tem que contornar isso fazendo um outro tipo de um outro tipo de gráfico então a gente faz uma transformação da equação de Micael e mente para fornecer um novo

gráfico que é o gráfico do duplo recíproco então aqui a gente consegue e observar de uma maneira muito mais fácil Aonde a enzima atingiu metade da sua velocidade máxima perfeito a gente consegue determinar aqui basicamente através dessa reta Aonde tá o ponto que a gente precisa bem mais fácil do que aqui ó que não consegue ter noção a aonde tá a velocidade máxima perfeito Então se utiliza a equação de a uma uma transformação da equação de melis menten para gerar o gráfico do dup recíproco que se torna muito mais fácil encontrar a velocidade máxima tá

esse método aqui vai ser muito utilizado para encontrar diferentes tipos de inibidores enzimáticos então é uma maneira mais eficiente para encontrar a velocidade máxima da enzima perfeito então aqui vão algumas conclusões importantes sobre o km se não ficou Claro até agora a partir de agora garanto que vai ficar perfeito então percebam só esse gráfico aqui embaixo ó nós temos uma exas 1 e nós temos uma glicoquinase 1 pessoal exocin ase e exocin ase é basicamente a mesma coisa é uma mudança na tradução tá eu chamo de exocin ase que eu acredito que seja uma tradução

mais correta do da do nome então o que acontece a hexocinase e a glicocinase elas são isoenzimas ou seja elas catalisam a mesma reação porém elas possuem uma estrutura diferente lembra que eu falei sobre isso lá no início sobre as isoenzimas Então tá agora nós vamos entender nessa prática aqui a onde o km se insere Por que que entender o km é tão importante a glicocinase é uma enzima que tá presente no fígado enquanto que a hexocinase tá presente em diversos tecidos mas eu vou listar aqui apenas o encéfalo tá então o hexocinase um tá

presente no encéfalo e a glicocinase está presente no fígado o que que muda de uma para outra pessoal é o Km percebam que a glicocinase ela tem um km alto ou seja ela precisa de muito substrato ou seja muita glicose os substrato dessa enzima que é glicose precisa de muita glicose para que a enzima atinja metade da sua velocidade máxima e a hexocinase ela tem um km que é muito baixo ou seja uma pouca quantidade de glicose já faz com que a enzima atinja sua velocidade máxima isso é muito interessante por quê Porque o nosso

encéfalo os nossos neurônios eles precisam constantemente de aporte de glicose então qualquer baixa quantidade de glicose esse encéfalo já começa a captar e começa a utilizar essa glicose tá o fígado já não precisa de tanto aporte assim de glicose ele utiliza outros e nutrientes como gorduras até mesmo aminoácidos ele pode utilizar como fonte de energia como combustível energético Então ele pode deixar a glicose para os outros tecidos e quem controla esse deixar a glicose para outros tecidos é justamente o km porque o fígado só vai utilizar glicose no momento que tiver uma alta concentração de

glicose por exemplo após uma refeição então após uma refeição rica em carboidratos a glicocinase do fígado se tornará ativa porque essa alta concentração de glicose né atinge ali o Km da enzima ela se torna ativa Então ela começa a utilizar essa glicose então vejam só que interessante a gente compreender o km dessas enzimas uma mesma enzima que cataliza a mesma reação porém com kms diferentes sensacional né Vamos pegar essa tabelinha aqui dar uma olhadinha olha só o que nós temos aqui a exocin do encéfalo então aqui o substrato é glicose Qual que é o km

para essa glicose é de 0,05 milimolar Então o que acontece vamos olhar aqui embaixo do gráfico ó tá em milimolar certo tá na mesma unidade então 0,05 vai dar aqui ó já Logo no início então um pouquinho só de glicose faz a hexocinase um se tornar ativa já vai atingir velocidade máximo da enzima já no fígado a glicoquinase Olha só ou glicocinase ela vai eh atingir metade da velocidade máxima em um sei lá em torno de 6 milimolar então é uma concentração muito superior exocin legal demais isso aqui né para encerrar essa aula eu quero

falar sobre enzimas e diagnóstico Clínico nós utilizamos na clínica algumas enzimas para determinar para avaliar como é que tá a condição de saúde das pessoas tá então o que acontece como eu falei para vocês as enzimas normalmente elas estão compartimentalizadas dentro de uma célula e se porventura essas enzimas que deveriam estar compartimentalizadas dentro de uma dentro de uma célula saem dessa célula Possivelmente essa ela teve algum tipo de dano se a enzima era para est lá dentro tá do lado de fora tá no sangue pom teve um dano que extravasou essa enzima certo então a

gente utiliza isso para fazer testes na clínica diagnósticos de de doenças quer ver vamos pegar alguns exemplos a lanina aminotransferase o que acontece a lanina aminotransferase é uma enzima presente dentro da célula do fígado no hepatócito Então ela tem que tá ali dentro ela não tem que estar no sangue uma vez que tem uma alta concentração dessa enzima no sangue e Isso significa que a célula hepática sofreu um dano extravasou o conteúdo dela então desse modo a lanina minr transferase foi pro sangue foi pra circulação sanguínea então a gente detecta isso no exame de sangue

e um aumento da a lanina minr transfera que que pode ser bom é um dano hepático e qual as doenças Quais as doenças que estão relacionadas com o dano hepático Existem algumas no caso aqui eu tô listando para vocês apenas a Hepatite viral que é um caso que pode acontecer tá cirrose hepática também pode acontecer enfim tem uma série de doenças que podem desencadear um dano na célula hepática vamos pegar um outro exemplo aqui a creatina cinase creatina cinase também é uma enzima super importante que tá presente presente dentro da célula muscular ela tem que

estar dentro da célula muscular aí pode estar no tecido cardíaco pode estar no tecido esquelético e assim por diante tá então se ocorrer algum tipo de dano no músculo essa creatina essa creatina cinase é extravasada paraa circulação sanguínea então a gente consegue também detectar por um exame de sangue tá se a pessoa fez um exercício muito extremo causou o rompimento aquelas microlesões que ocorrem na fibra que é comum acontecer quando a gente treina por exemplo musculação ou quando você faz um exercício que fazia muito tempo que não fazia então acontece de extravazar uma grande quantidade

de creatina cinase que a gente consegue detectar no exame de sangue aí nós temos uma isoforma de creatina cinas que tá presente apenas no coração então a pessoa Teve um infarto agudo do miocárdio para avaliar isso de uma maneira mais bioquímica a gente Analisa no sangue e vê se aquela isof forme da cretina cinal está no sangue aí você bate com o os sintomas que a pessoa teve tá então é mais um exemplo outro exemplo que nós temos aqui é amilase amilase pancreática então é uma enzima produzida pelo pâncreas que é liberada através do suco

pancreático no nosso intestino para fazer a digestão de carboidratos Então se acontece dessa enzima amilase tá presente no sangue significa que a pessoa pode ter a pancreatite aguda beleza mas acho que Vocês entenderam a lógica né então são enzimas que deveriam estar Numa célula e por conta de alguma doença algum motivo essa essa enzima saiu da célula foi extravasada e a gente consegue detectar no sangue e fazer diagnóstico de algumas doenças Então pessoal era isso as referências que eu usei para essa aula foram princípios de bioquímica de lenninger a sétima Edição bioquímica Ilustrada da F

e por fim biochemistry do mfield certo pessoal qualquer dúvida só deixar aqui na descrição Então já deixa aquele like se inscreve aqui no canal beijos abraços eé