Enzimas

Enzimas

1. A manutenção da vida celular depende da ocorrência de um conjunto de reações químicas, que devem atender duas exigências:

   • Devem ocorrer em velocidades adequadas à fisiologia celular.
   • Precisam ser altamente específicas, de modo a gerar produtos definidos.
   • Energia de ativação
     • As enzimas aceleram a velocidade da reação por diminuírem sua energia de ativação.
       • Para levar todas as moléculas de um mol de uma substância até o estado de transição, necessita-se de uma quantidade de energia como energia de ativação. Esta energia é a “barreira” que separa os reagentes dos produtos.
         • A velocidade de reação pode ser aumentada de três maneiras diferentes:
           • Aumentando a concentração do reagente.
           • Elevando a temperatura.
           • Diminuindo a energia de ativação.
     • A redução do valor da energia de ativação pode ser obtida por causa dos catalisadores.
       • Os catalisadores aceleram a velocidade da reação, sem alterar a proporção entre reagentes e produtos.

2. Ligação enzima-substrato

   • Há diferença de tamanho entre as moléculas de enzimas e as de substratos. As enzimas são macromoléculas proteicas e suas massas molares variam de 10.000 a alguns milhões.
     • A ligação com o substrato dá-se em uma região pequena e bem definida da enzima, chamada sítio ativo.
       • A estrutura do sítio ativo é responsável pela grande especificidade das enzimas, pois permite à enzima “reconhecer” seu substrato.
         • Uma molécula, para ser aceita como substrato, deve ter uma forma complementar à do sítio ativo.

3. Inibidores enzimáticos

   • Os inibidores enzimáticos achados nas células que fazem um papel importante são designados alostéricos.
     • Pode-se agrupar os inibidores em duas categorias, irreversíveis e reversíveis.
       • Inibidores irreversíveis reagem com as enzimas, levando a uma inativação quase definitiva.
         • Este tipo de inibidor é muito tóxico para os organismos.
           • Outros inibidores irreversíveis têm propriedades terapêuticas, a aspirina é empregada como agente antiinflamatório, antipirético e analgésico.
   • Inibidores competitivos
     • Capazes de ligarem-se ao centro ativo da enzima, produzindo um complexo enzima-inibidor.
       • O complexo EIC não gera produto e a atividade enzimática ficará menor proporcionalmente à fração de enzima que estiver ligada ao inibidor.
         • Muitas bactérias patogênicas sintetizam o ácido fólico e o substrato de uma das etapas da via é o p-aminobenzoato (PABA).
           • A sulfanilamida atua como inibidor competitivo da enzima que catalisa a reação, bloqueando o ácido fólico.
             • A deficiência desse composto torna a bactéria incapaz de se se reproduzir.
     • Inibidores não competitivos
       • Os inibidores dessa classe não guardam qualquer semelhança estrutural com o substrato da reação que inibem.
         • Seu efeito é provocado por ligação a grupamentos que não pertencem ao centro ativo, alterando a estrutura enzimática.
           • O ponto de ligação do I.N.C é a cadeia lateral de um aminoácido.

4. Cofatores enzimáticos

   • Os cofatores podem ser íons metálicos ou moléculas orgânicas, não proteicas, que recebem o nome de coenzimas.
     • Coenzima ligados covalentemente à proteína enzimática: grupo prostético
     • Enzima cataliticamente ativa completa: holoenzima

5. Regulação da atividade enzimática

   • Certas enzimas são sintetizadas na forma de precursores inativos, chamados zimogênios.
     • Necessária a hidrólise de determinadas ligações peptídicas, com a remoção de um segmento da cadeia de aminoácidos.
       • Várias enzimas proteolíticas, como a pepsina, são sintetizadas como zimogênios.

6. Cinética

   • O estudo das reações enzimáticas e de umas propriedades das enzimas baseia-se em medidas da velocidade da reação.
     • A medida que a reação se processa, a concentração do reagente diminui e a velocidade da reação também, ou seja, a velocidade da reação varia ao longo do tempo.