BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas ptialina quimosina pepsina lipase tripsina erepsina invertina lactase Profa: Rosilene.

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1 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas ptialina quimosina pepsina lipase tripsina erepsina invertina lactase Profa: Rosilene Linhares Dutra

2 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Introdução Alimentos passam por modificações - transformados em substâncias simples, absorvidas pelo sangue e distribuídas para todo o corpo; Digestão: moléculas grandes passam por transformações e quebram em moléculas menores, capazes de penetrar nas células; Proteínas, gorduras, e carboidratos, são constituídos por moléculas grandes; Substâncias formadas por moléculas pequenas, atravessam a membrana plasmática das células.

3 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Introdução Há nutrientes que atravessam o tubo digestivo sem sofrer transformação, formados por moléculas pequenas; São: sais minerais, vitaminas e água, absorvidos no intestino delgado; Modificações nas moléculas dos alimentos ocorrem devido a reações químicas por ação das ENZIMAS do SUCO DIGESTIVO; Suco digestivo: líquidos produzidos pelo fígado, estômago e pâncreas; 3 processos químicos da digestão: Insalivação, quimificação e quilificação

4 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Insalivação Ação da saliva sobre alimentos ocorre na boca; Outros alimentos são apenas triturados, formando bolo alimentar, e engolidos. Sua digestão começa no intestino. Enzima: amilase salivar

5 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Quimificação Ação do suco gástrico sobre alimentos; Suco gástrico possui enzimas e HCl; HCl amolece o bolo alimentar, destrói bactérias e facilita a ação das enzimas; Enzimas: Lipase gástrica e Pepsina.

6 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Quilificação Ação do suco pancreático, suco intestinal e bile sobre os alimentos; Suco pancreático possui 3 enzimas: Amilase, Tripsina e Lipase pancreática; Suco intestinal, apresenta maior número de enzimas: Erepsina, Lipase entérica, Invertina, Lactase e Maltase.

7 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Não possui enzimas mas auxilia digestão; Dissolve gorduras, facilita ação das lipases; Funciona como detergentes, transforma gordura em gotas pequenas; Pequenas moléculas passam para o sangue no duodeno; Alimentos que não foram aproveitados segue para o intestino grosso, formam fezes são eliminadas. Bile

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9 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas São catalisadores - aumenta velocidade de reação; Biocatalisadores: Regulam velocidade dos processos fisiológicos, papel fundamental na saúde e doença; A quantidade de enzimas no organismo é tão grande que se tem praticamente uma enzima para cada reação; Algumas enzimas não requerem outros grupos químicos além de seus resíduos de aminoácidos para a atividade. Outras, requerem componente químico – Cofator

10 Cofatores 1 - Inorgânicos: Fe 2+, Mg 2+, Mn 2+ ou Zn 2+ 2 - Complexo orgânico: Molécula metalorgânica – coenzima Ex: coenzima A, NAD, FAD...) Ligada à enzima GRUPO PROSTÉTICO BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

11 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas - Histórico História da Bioquímica começa com pesquisas sobre enzimas Catálise biológica início séc.XIX 1 - estômago - digestão da carne 2 - saliva - digestão do amido Década de 30 – 1830 - amilase ou ptialina – 1836 - pepsina e tripsina

12 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas – Histórico Década de 50 (±1850) Louis Pasteur - concluiu que: açúcar → álcool pela levedura era catalisada por “fermentos” inseparáveis da estrutura das células vivas do levedo FERMENTAÇÃO “Fermentos” foram posteriormente denominados de ENZIMAS

13 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas – Histórico Pasteur (± 1850) “fermentos” eram inseparáveis das células Eduard Buchner (1897) Extratos de levedo (livre de células) AÇUCAR fermentação ÁLCOOL

14 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas – Histórico Início do Século XX 75 enzimas → isoladas e cristalizadas ficou evidenciado caráter protéico Atualmente + de 2000 enzimas são conhecidas

15 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas – Nomenclatura No século XIX - poucas enzimas identificadas Adicionava-se sufixo ASE ao nome do substrato Enzima que hidrolisam: Gorduras (lipo - grego) - LIPASE Amido (amylon - grego) - AMILASE Proteínas - PROTEASE Nomes arbitrários Tripsina e pepsina - proteases Catalase - H 2 O 2

16 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas – Nomenclatura No século XX - ↑ quantidade de enzimas descritas Nomenclatura existente se tornou ineficaz Década de 60 - IUB - União Internacional de Bioquímica adotou novo sistema de nomenclatura e classificação: Mais complexo Sem ambigüidades Baseado no mecanismo de reação

17 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas – Nomenclatura Sistema Oficial IUB Cada enzima – Nº de código (E.C.- Enzime Comission) com 4 dígitos, Classificando TODAS as enzimas em 6 Classes (indicam o 1º dígito do número). Caracterizam o tipo de reação: 1º dígito - classe 2º dígito - subclasse 3º dígito - sub-subclasse 4º dígito - indica o substrato

18 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas - Classificação NºClasseTipo de reação catalisada 1OxirredutasesTransferência de elétrons (íons hidreto ou átomos H) 2TransferasesReações de transferência de grupos 3HidrolasesReações de hidrólise 4LiasesAdição de grupos em ligas duplas ou remoção de grupos com a formação de ligas duplas 5IsomerasesTransferência de grupos dentro da mesma molécula para formar isômeros 6LigasesFormação de ligações C-C, C-S, C-O, C-N pelo acoplamento da clivagem do ATP

19 ATP + D-Glicose ADP + D-Glicose-6-fosfato IUB - ATP:glicose fosfotransferase - E.C. 2.7.1.1 2 - classe - transferase 7 - sub-classe - fosfotransferase 1 - sub-subclasse - fosfotransferase que utiliza grupo hidroxila como receptor 1 - indica ser a D-glicose o aceptor do grupo fosfato Hexoquinase NOMENCLATURA BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com

20 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 1. Oxirredutases – transferência de elétrons Etanol Acetaldeído

21 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 2. Transferases - transferência de grupos

22 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 3. Hidrolases - reações de hidrólise Ex.Lactase H 2 O Lactose Glicose + Galactose

23 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 4. Liases – adição ou remoção de grupos (H 2 O, NH 4 +, CO 2 ). Ex. Fumarase

24 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 5. Isomerase – transferência de grupos dentro da mesma molécula, formação de isômeros

25 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 6. Ligases – reações de síntese com consumo de ATP Ex. Piruvato carboxilase

26 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas Proteínas especializadas Aceleram reações químicas

27 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas Catalisadores de reações nos sistemas biológicos; Grande eficiência catalítica; Alto grau de especificidade por seus substratos. Funcionam: Em soluções aquosas Em pH e temperaturas fisiológicas

28 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas Com exceção de um pequeno grupo de moléculas de RNA que possuem atividade enzimática e são chamadas de RIBOZIMAS, todas as enzimas são PROTEÍNAS.

29 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas Energia de ativação Diferença entre os níveis de energia do estado inicial e estado de transição

30 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Energia de ativação

31 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Papel da enzima no aumento da velocidade de reação através da redução da entropia

32 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas Componentes da Reação Enzimática E + S E S E + P Substrato se liga ao SÍTIO ATIVO da enzima E - Enzima S - Substrato(s) ES - Complexo Enzima - Substrato P – Produto(s)

33 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Ligação da Enzima ao Substrato 2 modelos propostos: Chave – Fechadura Encaixe Induzido

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35 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Modelo Encaixe induzido

36 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Sítio Ativo Região da molécula enzimática que participa da reação com o substrato; Pode possuir componentes não protéicos: Cofatores Possui aminoácidos auxiliares e de contato.

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38 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas = Catalisadores Propriedades Aceleram as reações Não são consumidos na reação Atuam em pequenas concentrações Não alteram o equilíbrio das reações

39 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Origem e Função Enzimas são sintetizadas através de informação genética. Devem: Aumentar a velocidade das reações; Não alterar natureza das reações; Diminuir energia de ativação (EA).

40 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Características das enzimas Especificidade e atividade catalítica, dependem da estrutura molecular da enzima; São proteínas apresentam estrutura primária, secundária, terciária e quaternária; Cadeia conhecida como monômero protéico está relacionada a conformação tridimensional.

41 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Estrutura Protéica Vantagens de serem protéicas: Células sintetizam enzimas conforme a necessidade; Grande variedade uma enzima para cada reação; Apresenta níveis de organização, podem ser desnaturada quando necessário.

42 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Classificação quanto a composição Química Simples: apresentam apenas a.a. na estrutura molecular. Ex: amilase Conjugadas: apresentam também parte não protéica, chamadas apoenzima a parte protéica e coenzima a parte não protéica.

43 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Atuação enzimática e T½ Enzimas que atuam na própria célula em que são formadas, chamadas endoenzimas; Atuam fora da célula em que são produzidas, chamadas exoenzimas; T ½ vidas de enzimas no plasma: LDH (53–173 h); ALT (37- 57h); CK (15 h); AMS (3-6 h); AST (12–22 h); GGT e FA (3 -7 dias)

44 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Mecanismo de liberação e remoção LIBERADAS Secreção: enzimas plasma - específicas Renovação celular: fisiologicamente as células são renovadas e o conteúdo vai para o plasma. REMOVIDAS Ação de proteases inespecíficas; Ação fagocitária de macrófagos do S.R.E. Excreção renal Excreção intestinal

45 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Locais de ação Enzimas celulares: CK, LDH, ALP,  GT, AST, ALT, G-6-PD Enzimas secretoras: amilase, lípase, colinesterase, ceruloplasmina

46 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Fatores que alteram a velocidade de reações enzimáticas Fatores externos - pH - temperatura Fatores envolve componente da reação - concentração do substrato - concentração da enzima Presença de inibidores

47 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Influência da temperatura sobre atividade enzimática Ativação térmica Desnaturação térmica Temperatura ótima

48 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Proteína natural Proteína desnaturada Agitação das moléculas e rompimento das ligações

49 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Influência do pH sobre atividade enzimática Cada enzima tem seu pH ótimo pH ótimo

50 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com As enzimas saturadas pelo substrato Baixa [S] Velocidade é proporcional a [S] Velocidade independe da [S] Alta [S] excesso de S

51 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Cinética enzimática Mecanismo de ação das enzimas e sua velocidade

52 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas Hepáticas Transaminases: TGO e TGP Fosfatase alcalina Gama glutamil transferase

53 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas cardíacas CPK e CPK-MB DHL TGO

54 BIO-QUIMICA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Enzimas pancreáticas AMILASELIPASE