Cinética enzimática com único substrato E + ES E + P K1K1 K -1 K2K2 K -2 S Hipótese: segunda...
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Cinética enzimática com único substrato
E + ES E + PK1
K -1
K2
K -2
S
Hipótese: segunda reação é a étapa limitante
Cinética enzimática com único substrato
E + S ES E + PK1
K -1
K2
V0 – Velocidade Inicial
Estado estacionário – [ES] constante
Então Formação de [ES] = Degradação de [ES]
Vo = K2 [ES] [Et]=[E] + [ES]
V de Formação de ES = K1 [E] [S] V de degradação de ES = K –1[ES] + K2 [ES]
Já que Formação de [ES] = Degradação de [ES]
K1 ([Et]-[ES]) [S] = K –1[ES] + K2 [ES] K1[S][Et] - K1[S][ES] = (K –1+ K2) [ES]
[ES] = [Et] [S]
[S] + (K –1+ K2) / k1)
Km
[ES] = [Et] [S] Se, V0 = k2 [ES]
Km + [S]
Então: V0 = k2 [Et] [S]
Km +[S]
Em V máxima [Et] = [ES]
Então V max = k2 [Et]
Sendo assim Vo = Vmax [S]
Km +[S]
• A VELOCIDADE DA REAÇÃO É PROPORCIONAL À CONCENTRAÇÃO DA ENZIMA
• FACILITA A DETERMINAÇAO DA CONCENTRACAO DE UMA ENZIMA
• DOSAGENS (transaminases, LDH, amilase, fosfatase alcalina)
v0
[E]
Ex: ATP + Glicose ADP + Glicose 6- Phexocinase
Reações em que há 2 substratos envolvem a transferência de átomos ou grupos funcionais de um substrato para o outro:
Sequencial (formação do complexo ternário)
Pingue-pongue ou duplo deslocamento
Reações enzimáticas com mais de um substrato
Inibidores A atividade das enzimas pode ser diminuida ou parada por várias substâncias chamadas de inibidores. Tem inibidores naturais fazendo parte dos constituintes da célula e outros estranhos ao organismo que podem provocar alterações do metabolismo celular. Aqueles encontrados nas células sào fundamentais para a fiosiologia. Esses inibidores permitem ás células um controle preciso da velocidade de algumas reações chaves permetindo uma resposta integrada à mudanca das condições fisiológicas.
Inhibição específica de certas enzimas permita as aplicações farmacológicas ex: sulfonamidos (sulfadoxina, ...)Usados para combater as infecções bacterianas
Pneumonia a pneumocystis (Pneumocystis jirovici, P. carinii) IO em pacientes HIV + Infecção do tracto urinárioShigelose (Desinteria)Algumas infecções por protozoários (Plasmodium falciparum)Sulfonamidos são inibidores competitivos da dihidropteroato sintetase (dhps) enzima importante envolvida no metabolismo dos folatos de muitos organismos menos o homem.Os folatos nos serem humanos são fornecidos pela dieta.Toxicidade seletiva para bactérias.
Largo campo de aplicaçacão para o combate de insetosEx: enzimas digestivas de insetos como as -amilases catalisam a hidrólise de ligações glicosídicas -1,4 do amido, glicogênio e outros carboidratos. Essas enzimas são muito importantes para os insetos, especialmente para aqueles que se desenvolvem em grãos ricos em amido. (No feijao foram identificados 4 desses inhibidores)Desenvolvimento de plantas mais resistentes ao ataque das pragas contribuindo para a redução do uso de inseticidas químicos.
InibidoresImportância:
• Agentes farmacêuticos• Ferramentas no estudo de mecanismo de funcionamento das enzimas• Ferramenta nos estudos das vias metabólicas
Inibidores
Reversíveis
IrreversíveisInib. Competitiva (freqüente)
Inib. Não-competitiva
Inib. Mista
(Inib. Acompetitiva, rara)
Inibidores Irreversíveis
Inibição Reversível
0 1 2 3 4 5 6 70
5
10
15
Sem inibidor
Com inibidor
Substrato (mM)
V 0(m
ol.L
-1.m
in-1
)Substrato (mM) V0 (sem inibidor)
mmol.L-1.min-1 V0 (com inibidor)
mmol.L-1.min-1 0.2 5 3 0.4 7.5 5 0.8 10.0 7.5 1.0 10.7 8.3 2.0 12.5 10.7 4.0 13.6 12.5 6.0 13.5 13.5
Exemplo: Succinato desidrogenase
Analgésicos... inibidores de Prostaglandinas
Ligação covalenteInibidor irreversível (suicída) - Aspirina
Interações sem ligação covalente Inibidor competitivo e reversível – Ponstan
•Inibidor irreversível Ligação covalente Ácido acetil salicílico
•Inibidor competitivo e reversívelInterações sem ligação covalenteÁcido mefenâmico
Sítio Ativo da Ciclooxigenase
Inibidores Competitivos de proteases do vírus HIV
Gag e Gag Pol são clivados pela protease do vírus HIV em 9 pontos específicos para produzir proteínas funcionais. O precursor Gag vai originar proteínas estruturais e o precursor Pol vai originar enzimas como transcriptase reversa, integrase e proteases.
Amprenavir
Processing of the env protein is carried out by a host cell enzyme, whereas the gag and gag-pol proteins are processed only by the viral aspartic protease (HIV-PR).
* Inibidores de proteases
Protease produz partículas virais infecciosas
Ciclo de Replicação do Vírus HIV
Inibidores Competitivos de proteases do vírus HIV
Gag e Gag Pol são clivados pela protease do vírus HIV em 9 pontos específicos para produzir proteínas funcionais. O precursor Gag vai originar proteínas estruturais e o precursor Pol vai originar enzimas como transcriptase reversa, integrase e proteases.
Amprenavir
Processing of the env protein is carried out by a host cell enzyme, whereas the gag and gag-pol proteins are processed only by the viral aspartic protease (HIV-PR).
Regulação da atividade enzimática
• Enz. alostéricas analogia com protéina alostérica (ex: Hb)
• Moduladores alostéricos (≠ de inibidores não-competitivos ou mixtos!!)
• Mudanças conformacionais entre forma ativa e inativa e parámetros cinéticos diferentes (≠ do Michaelis-Menten)
• Dois tipos: enzimas homotrópicas (reguladas pelo substrato) e heterotrópicas
Enzimas alostéricas... O que é isso?
Sistema multienzimático sequencial
Enzimas alostéricas... O que é isso?
Ex: Aspartato Transcarbamilase (AtCase) -síntese de pirimidinas
Aspartato + carbamil-fosfato N-carbamil aspartato
AtCase
Citidina trifosfato
Uridina trifosfato
Michaellis-Menten
Enzimas Alostéricas
Enzima Homotrópica
Efeito moduladores
Efeito moduladores
Exemplos de enzimas regulatórias Fosfofrutokinase –1 (PFK-1):
ALOSTERIA MODIFICAÇÃO COVALENTE
ALOSTERIA
Glicogênio Fosforilase
Modificação covalente reversível
Ativação Proteolítica