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Cofatores inorgânicos. Cofatores orgânicos ou metalo-orgânicos = coenzimas.

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Apresentação em tema: "Cofatores inorgânicos. Cofatores orgânicos ou metalo-orgânicos = coenzimas."— Transcrição da apresentação:

1 Cofatores inorgânicos

2 Cofatores orgânicos ou metalo-orgânicos = coenzimas

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4 Quimotripsina Sítio ativo Substrato modelo

5 Caminho energético de uma reação química não-catalizada

6 Caminho energético de uma reação química catalizada por uma enzima

7 G = G o + RTln([produtos]/[reagentes]) Reações são espontâneas se G < 0 G é uma função de: i) Concentração relativa de reagentes e produtos ii) Temperatura iii) Tendência intrínseca da reação ocorrer, expressa explicitamente pelo valor de Keq ou G o

8 G = G o + RTln([produtos]/[reagentes]) No equilíbrio: i) G = 0 ii) [produtos]/[reagentes] = K eq Logo, no equilíbrio: 0 = G o + RTlnK eq ou G o = - RTlnK eq K eq = exp (- G o /RT) Relação entre G o e K eq

9 G o = - RTlnK eq K eq = exp (- G o /RT)

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11 Mecanísmos de catálise: vide Voet capitulo 11, parte 3 (seção 11-3) 1) Catálise ácido-base 2) Catálise covalente 3) Catálise por íons metálicos 4) Catálise eletrostático 5) Efeitos de proximidade e orientação 6) Ligação preferencial do complexo de estado de transição

12 Complementaridade entre o sítio ativo e o substrato Diidrofolato redutase e seus substratos tetraidrofolato e NADP +

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14 Energia livre do estado de transição é necessária para torçer o bastão no caminho até sua quebra

15 Energia livre de ligação ( G M ) do bastão com a enzima neste exemplo estabiliza a forma não torcida do bastão. Logo a energia livre do estado de transição necessária para torçer o bastão aumenta

16 Energia livre de ligação ( G M ) neste exemplo estabiliza a forma torcida do bastão. Logo a energia livre do estado de transição necessária para torçer o bastão diminui

17 Enzimas utilizam a energia de ligação para diminuir a energia livre do estado de transição.

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19 Mudanças conformacionais associadas com ligação do substrato

20 hexoquinase

21 Hexoquinase + D-glicose

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23 Catálise por redução de entropia

24 Catálise por Ácidos e Bases – Uma tema Central para Catálise Enzimática Ácido específico = H 3 O + Base específica = OH - Ácido geral = HA Base geral: B:

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28 Estabilização do estado de transição e catálise por íons metálicos Catálise básico geral (remoção de H + ) Catálise ácido geral (eliminação de OH - )

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30 Alosteria ou Regulação alostérica

31 Aspartato transcarbamoilase - moduladora+ moduladora (ie CTP)

32 Autoregulação de vias metabólicas Inibição feedback

33 Hiperbólica: Lembra de curva de ligação de O 2 para mioglobina

34 Lembra de : Y = [L]/(K diss + [L]) Velocidade naquela [S] Velocidade máxima Concentração do substrato K diss aparente do Complexo enzima-substrato

35 E + S ES E + P Ks = [E][S]/[ES]= k -1 /k 1 k cat Velocidade de reação = d[P]/dt = kcat[ES] Podemos assumir que d[ES]/dt = 0 (assunção de estado estacionário) Logo: taxa de formação de ES = taxa de sua destruição k 1 [E][S] = (k -1 + k cat )[ES] k 1 {[E TOT ]-[ES]}[S] = (k -1 + k cat )[ES] k 1 [E TOT ] [S] - k 1 [ES][S] = (k -1 + k cat )[ES] k 1 [E TOT ] [S] = k 1 [ES][S] + (k -1 + k cat )[ES] k 1 [E TOT ] [S] = [ES]{k 1 [S] + (k -1 + k cat )} [ES]= k 1 [E TOT ] [S]/{k 1 [S] + (k -1 + k cat )} [ES]= [E TOT ] [S]/{[S] + (k -1 + k cat )/ k 1 } [ES]= [E TOT ] [S]/{[S] + K M } onde K M = (k -1 + k cat )/ k 1 Logo: velocidade = kcat[E TOT ][S]/(K M + [S]) k1k1 k -1

36 E + S ES E + P Ks = [E][S]/[ES]= k -1 /k 1 k cat velocidade = kcat[E TOT ] [S]/(K M + [S]) V o = k cat [E TOT ][S]/(K M + [S]) V o = V max [S]/(K M + [S]) onde V max = k cat [E TOT ] Notar que K M = (k -1 + k cat )/ k 1 Logo, se k -1 >> k cat K M = k -1 / k 1 = Ks = [E][S]/[ES] = Constante de dissociação do complexo ES (ezima-substrato) k1k1 k -1 Condição de equilíbrio rápido Entre E, S e ES.

37 Quando [S] >>K M Quando [S] << K M

38 Lineweaver-Burke

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42 V o = k cat [E TOT ][S]/(K M + [S]) Quando [S] << K M :V o = k cat [E TOT ][S]/K M = (k cat /K M ) x [E TOT ][S] Logo, k cat /K M é um aparente constante cinético bimolecular da reação E + S E + P E tem um limite máximo de 10 8 – 10 9 M -1 s -1

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45 = 1 + [I]/K I

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48 Inibição Competitiva V o = Vmax[S] K M + [S] = 1 + [I]/K I

49 Inibição não-competitiva (uncompetitive) V o = Vmax[S] K M + [S] = 1 + [I]/K I

50 Inibição Mista V o = Vmax[S] K M + [S] = 1 + [I]/K I (Quando =, non-competitive Intercepto no eixo X)

51 Inibidora suicida

52 EH+ E + H+ ativa inativa pKa = 3

53 EH 2 2+ EH + + H + E + 2H + inativa pKa ativa pKa inativa = 6,5 = 9,2

54 Hidrólise de amidas catalizada por quimotripsina

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56 quimotripsina

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58 qumiotripsina

59 Sítio ativo de quimotripsina

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68 Cooperatividade e alosteria Exemplo: enzima homotrópica (substrato é um modulador positivo ou ativador)

69 Exemplo: enzima alostérica (moduladores positivos ou negativos mudam K M )

70 Exemplo: enzima alostérica (moduladores positivos ou negativos mudam Vmax)

71 REGULAÇÃO POR MODIFICAÇÃO COVALENTE

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