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Enzimas
Bioquímica
1. Introdução
Neste tópico, serão abordadas as enzimas, que são proteínas com função específica de acelerar
reações químicas nas células. As enzimas também são catalisadores notáveis, pois, além de
apresentarem alto poder catalítico, catalisam reações nas condições do ambiente celular.
Apresentam, ainda, regulação de sua atividade catalítica e especificidade por seu substrato. O
presente módulo irá mostrar a importância das enzimas nas reações químicas que ocorrem no
organismo humano, além de sua importância na indústria alimentícia, medicamentosa e em outras
áreas. Várias doenças estão relacionadas ao desbalanço de enzimas por problemas genéticos ou
imunológicos, demonstrando a importância clínica destas proteínas. Na alimentação, por exemplo,
as enzimas desempenham papel de suma importância, visto que promovem a quebra de
macromoléculas em micromoléculas de forma mais rápida, fornecendo a energia necessária para a
manutenção e funcionamento das células e tecidos em tempo hábil.
Diante das razões apresentadas, torna-se muito significativo conhecer como funcionam as enzimas,
suas características estruturais que conferem a especificidade ao substrato, a classificação em
relação às reações catalisadas e fatores interferentes na atividade enzimática.
2. Catalisadores Biológicos
Enzimas são catalizadores de reações orgânicas e também responsáveis pela orientação dos
processos bioquímicos. Uma molécula que sofre ação das enzimas e é degradada a moléculas
menores, libera energia que será utilizada na síntese de novas macromoléculas. Para facilitar o
entendimento e a importância da catálise no organismo humano, será usada como exemplo a
molécula de glicose. A glicose é uma das principais fontes energéticas utilizadas pelo organismo
humano, que deve ser degradada até a formação de CO e H O para produzir energia. Este
processo, para ser viável, se torna dependente da ação catalítica das enzimas.
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As moléculas orgânicas são normalmente muito grandes e sua metabolização ocorreria de forma
lenta na ausência das enzimas, portanto, dependem dos catalizadores para ocorrerem rapidamente.
Quando se fala sobre catalisadores, não se pode pensar exclusivamente em enzimas, por existirem
várias substâncias com esta capacidade, classificadas como inorgânicos e sintéticos. De uma forma
geral, os catalisadores são substâncias que aumentam a velocidade de uma reação química. As
enzimas são classificadas como catalisadores biológicos e sua eficácia catalítica supera a dos
catalisadores inorgânicos ou sintéticos, além de possuírem alto grau de especificidade por
substratos, funcionarem em soluções aquosas e em condições brandas de temperatura e pH.
Será que esta reação ocorreria sem as enzimas?
A resposta para esta pergunta é simples: a reação ocorreria sim, porém demoraria muito mais
tempo para acontecer e, no caso da glicose, não seria viável para o organismo devido à demora na
produção de energia.
Aprendendo mais uma!
O termo catálise foi inventado pelo químico sueco Jöns Jacob Berzelius em 1836, para descrever
processos químicos realizados por pequenas quantidades de certas substâncias sem serem
consumidas no processo.
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Essas características conferem às enzimas importância fundamental nas reações que ocorrem no
ambiente celular, em temperatura de 37 C e pH de 7,4 (pH do plasma sanguíneo). As enzimas
podem acelerar a velocidade da reação em até 10 ordem de magnitude.
Sabia dessa?
As enzimas, inicialmente, foram chamadas de fermentos por Louis Pasteur (1850). A descoberta
ocorreu após análise do processo de fermentação do açúcar em álcool por leveduras e, assim,
Pasteur concluiu que as substâncias responsáveis pela reação seriam os fermentos. No entanto,
Pasteur acreditava que os fermentos eram inseparáveis das leveduras. Porém, este conceito foi
mudado por Eduard Buchner (1987) ao verificar que o extrato isolado de leveduras também era
capaz de fermentar o açúcar em álcool.
o
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3. Estrutura e Especificidade
No tópico anterior, foi abordado que algumas proteínas atuam como enzimas e que, de uma forma
geral, todas as enzimas são proteínas, com exceção das ribozimas.
Devido à característica proteica da maioria das enzimas, sua atividade catalítica depende da
estrutura, ou seja, os níveis primários, secundários, terciários e quaternários não podem sofrer
alterações. Algumas enzimas são formadas por apenas uma cadeia polipeptídica (exemplo: tripsina
Aprendendo mais uma!
Na década de 1980, a descoberta da atividade catalítica do RNA se deu a partir da observação do
sítio ativo, onde ocorrem as ligações peptídicas, que é constituído basicamente de RNA. Por isso, os
ribossomos são classificados como ribozimas, apresentando atividade catalítica semelhante às
enzimas, desempenhando funções que excedem ao conceito anterior de simples mensageiro na
síntese proteica.
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e pepsina) ou por várias cadeias polipeptídicas (exemplo: lactato desidrogenase). Neste segundo
caso, a proteína apresenta estrutura quaternária. Com isso, é possível concluir que a sequência de
aminoácidos na estrutura primária e as ligações que mantêm as outras estruturas precisam ser
mantidas para a ocorrência da atividade biológica, visto que os grupos-R, expostos no centro ativo,
constituem o local de ligação do substrato (molécula que será metabolizada) à enzima. Situações
que alteram a conformação da enzima, como a desnaturação ou dissociação em subunidades,
promovem perda da ação da enzima, por alterarem o sítio ativo, local de ligação do substrato.
Em sua molécula, a enzima possui uma região específica para a ocorrência da reação. Esta região é
denominada de sítio ativo ou catalítico. Toda enzima possui um sítio ativo representado por uma
fenda ou sulco tridimensional, localizado na superfície da enzima, onde o substrato se liga para
sofrer a reação química. Essa região é formada por grupamentos de cadeias laterais dos
aminoácidos, que costumam estar distantes uns dos outros na estrutura primária da enzima, mas
que se aproximam após o enovelamento da cadeia polipeptídica na estrutura terciária. Apesar das
enzimas serem moléculas com centenas de aminoácidos, o sítio ativo possui 12 resíduos de
aminoácidos aproximadamente e, destes, apenas 2 ou 3 farão as ligações com o substrato. Frente a
isso, pode surgir o questionamento em relação à necessidade do tamanho das enzimas para sua
função catalítica. Na verdade, se a enzima tivesse apenas os aminoácidos necessários para a ligação
com o substrato, dificilmente estaria na conformação tridimensional correta para fazer as ligações.
Vale ressaltar que o sitio ativo enzimático tem especificidade ao substrato, ou seja, uma enzima tem
afinidade seletiva a um determinado substrato. Enzimas podem ser classificadas quanto à
especificidade em absoluta e relativa. Absoluta ocorre quando a enzima se liga somente ao
substrato específico, não interagindo nem mesmo com isômeros. Na Relativa, a enzima faz ligações
com mais de uma molécula, devido ao fato dessas moléculas possuírem características espaciais
muito semelhantes, ou grupos químicos comuns.
 
Existem teorias que dizem respeito à interação entre a enzima e o substrato, com destaque para o
modelo chave fechadura e o modelo de ajuste induzido. O primeiro modelo foi criado por Emil
Fischer (1984). Ele sugeriu o modelo chave fechadura, considerando que o sítio ativo da enzima
(fechadura) é uma estrutura rígida com encaixe perfeito para o substrato (chave). Todavia, este
modelo não é capaz de explicar a interação correta entre enzima substrato, pois a estrutura
tridimensionalda enzima não é rígida e sim maleável, podendo sofrer mudanças estruturais. Em
1958, surgiu o “modelo ajuste induzido da enzima ao substrato” proposto por Daniel E. Koshland.
Neste segundo modelo, o sítio ativo da enzima não tem conformação geométrica rígida, mas
preserva os grupamentos-R necessários para a interação e especificidade ao substrato. Desta forma,
a enzima é capaz de se ajustar estruturalmente ao substrato após interação. Nesse processo, não
somente a enzima sofre mudança conformacional, mas também o substrato que sofre mudança
estrutural, promovendo um encaixe adequado para a ocorrência da reação química.
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Modelos de interação enzima (E) e substrato (S) de acordo com os modelos chave fechadura e do ajuste induzido.
4. Cofatores e Coenzimas
Algumas enzimas dependem somente da sua estrutura proteica para desempenhar suas atividades
catalíticas, no entanto, outras enzimas requerem, além dos aminoácidos, componentes químicos
adicionais denominados cofatores. Estas enzimas que necessitam de cofatores para funcionarem
são classificadas como proteínas conjugadas. Os cofatores podem ser moléculas orgânicas,
denominadas coenzimas, ou íons inorgânicos, como Fe , Mn , Zn ou Mg (Tabela 1).
Tabela 1: Enzimas que necessitam de cofatores metálicos.
Enzima Cofator
Anidrase carbônica - carboxipeptidase Zn
Hexocinase Mg
Uréase Ni
Nitrato redutase Mo
Glutationa peroxidase Se
Superóxido dismutase Mn
Propionil-CoA – carboxilase K
 
Vale salientar que as enzimas conjugadas normalmente interagem com o cofator orgânico ou
inorgânico, porém existem enzimas que funcionam apenas na presença de ambos tipos de cofatores
ao mesmo tempo. Outro ponto importante é que a ligação que ocorre entre a enzima e o cofator
pode ser transitória ou permanente, o que depende do tipo de ligação. Ligações não-covalentes, por
2+ 2+ 2+ 2+ 
2+
2+
2+
2+
+
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serem mais fracas, resultam em menor tempo de interação com a enzima, gerando uma interação
transitória. Quando a ligação enzima-cofator é forte, como as ligações covalentes, o cofator fica
acoplado de forma constante à enzima.
Quando uma enzima que depende do cofator para se tornar ativa ainda não está ligada, é
denominada apoenzima ou apoproteína, pois está apenas com a porção proteica e não apresenta
atividade catalítica. Por outro lado, quando a enzima já está ligada ao cofator e, portanto, ativa
cataliticamente, é denominada holoenzima. Cofator, quando ligado a enzima permanentemente, é
denominado grupo prostético, que nada mais é do que um componente não proteico de uma
proteína conjugada, essencial para a atividade biológica da proteína. Para compreender melhor
sobre a interação enzimas e cofatores, veja a figura 2.
Algumas coenzimas são produzidas pelas células e outras precisam de componentes orgânicos que
não são sintetizados pelos animais superiores. Estes componentes podem ser obtidos pela
alimentação ou por meio da ingestão de vitaminas. Um exemplo de coenzima derivada de vitamina
é a tiamina pirofosfato, formada a partir da adição de grupos fosfatos à vitamina B1 (Tiamina). As
vitaminas são classificadas em relação à sua solubilidade em hidrossolúveis ou lipossolúveis. Veja
exemplos de vitaminas que originam algumas das principais coenzimas na tabela 2.
Tabela 2: Enzimas que necessitam de cofatores metálicos.
Vitamina Coenzima
Ácido fólico (Vitamina B9) Tetraidrofolato
Biotina (Vitamina B7) Biocitina
Niacina (Vitamina B3) Nicotinamida, Adenina Dinucleotídeo (NAD)
Pantotenato (Vitamina B5) Coenzima A
Ribo�avina (Vitamina B2) Flavina Adenina Dinucleotídeo (FAD)
Tiamina (Vitamina B1) Tiamina pirofosfato
O papel das coenzimas nas reações enzimáticas é receber átomos ou grupos funcionais retirados do
substrato e, posteriormente, disponibilizá-los em uma outra reação. Portanto, coenzimas são
consideradas transportadoras de átomos ou grupos funcionais determinados, levando para as
reações os grupamentos necessários. As coenzimas são recicladas constantemente, permitindo,
assim, que suas concentrações possam ser bastante reduzidas no organismo.
Representação interação enzima-cofator.
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5. Classificação Internacional das Enzimas
As enzimas são classificadas pela União Internacional de Bioquímica e Biologia Molecular (IUBMB)
em seis grandes classes, levando em consideração o tipo de reação catalisada, sendo elas: (1)
Oxidorredutases, (2) Transferases, (3) Hidrolases, (4) Liases, (5) Isomerases e (6) Ligases.
Tabela 3: Classificação das enzimas em relação à reação catalisada.
Nº Classe Tipo de reação Atuação
1 Oxidorredutases Catalisam reações de óxido redução
(transferência de elétrons, íons híbridos
ou átomos de H).
CH-OH
C=O
C=O-
CH-NH²
CH-NH-
NADH, NADPH
2 Transferases Reações de transferência de grupos (Ex:
amino (NH ) de um aminoácido para
um cetoácido).
Grupos com um
carbono
Grupos aldeído
ou cetona
Grupos glicosil
Grupos fosfatos
Grupos
contendo S
Ésteres
3 Hidrolases Catalisam reações de hidrólise. Ligações
glicosídicas
Ligações
peptídicas
Anidridos ácidos
=C=C=
C-N
4 Liases Catalisam reações de adição de grupos
químicos à dupla ligação ou o inverso.
=C=O
=C=N-
5 Isomerases Catalisam reações que levam à
formação de isômeros.
Racemases
C-O
C-S
6 Ligases Catalisam (reações que formam
ligações covalentes entre duas
moléculas pré-existentes, acopladas à
hidrólise de ATP ou similar).
C-N
C-C
2
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Além da classificação das enzimas, a IUBMB também padronizou a nomenclatura de forma racional
e prática. São atribuídos dois nomes e um número de classificação de quatro dígitos. Para facilitar o
entendimento, observe o exemplo da hexoquinase abaixo:
Hexoquinase
                         D-glicose + ATP  ->  ADP + D-glicose-6-fosfato
O nome da enzima hexoquinase, de acordo com a IUBMB, é ATP: glicose fosfotransferase 2.7.1.1.O
nome indica que a enzima transfere grupo fosfato do ATP para a glicose, já os números (2.7.1.1)
representam:
Primeiro número (2) indica nome da classe (transferase);
Segundo número (7) indica subclasse (fosfotransferase);
Terceiro número (1) indica ser fosfotransferase que utiliza hidroxila como receptor;
Quarto número (1) indica que a D-glicose receberá o grupo fosfato.
Algumas enzimas ainda são designadas por seu nome comum, formado pela adição do sufixo “ase”
ao nome do substrato, sobre o qual a enzima atua. Como no caso da hexoquinase, que atua sobre a
glicose, uma hexose.
6. Cinética Enzimática
Em uma reação química, o substrato (S) somente formará o produto (P) se possuir energia
suficiente para alcançar o estado de transição, que na figura 3 está representada pelo topo da linha
vermelha. Energia de ativação é a energia necessária para levar o substrato para o estado de
transição.
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Quando a reação é reversível, ou seja, substrato pode gerar produto ou produto gerar substrato,
esta reação pode ser exotérmica ou endotérmica. Reação exotérmica libera energia. Normalmente,
ocorre quando o sentido da reação está para a formação do produto. Já a reação endotérmica é o
contrário, necessita de energia para ocorrer (energeticamente desfavorável) e o sentido da reação
está para a formação do substrato.
Energia de ativação de uma reação química, com e sem a presença de catalisador.
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Quando se pensa em enzimas como catalisadores, o efeito da concentração do substrato também
interfere na velocidade da reação. Em concentração baixa de substrato, a velocidade de reação
também será baixa, por ter menos substrato para interagir com a enzima. O inverso também é
verdade, porém o aumento na velocidade da reação terá um limite, que será o ponto de saturação
da enzima.
A saturação da enzima ocorre quando todas as enzimas estão com seus sítios ativos ocupados pelos
substratos. Sendo assim, neste ponto, não importa o quanto a concentração do substrato aumente,
que a velocidade da reação não mudará, por se encontrar em sua velocidade máxima (V ). No
entanto, é difícil definir com exatidão a concentração do substrato que a velocidade da reação será a
máxima e, para isso, Michaelis-Menten propuseram uma constante chamada K Esta constante é
definida como a concentração do substrato necessária para que a enzima trabalhe com a metade da
sua velocidade máxima de reação. Equação de Michaelis-Menten define o ponto de saturação da
enzima e a afinidade da enzima por um único substrato, e é representada por:
Onde:
V = velocidade inicial da reação
[S] = concentração do substrato
A velocidade com que uma reação ocorre pode sofrer interferência de, pelo menos, três fatores,: a.
aumento da concentração do substrato no estado de transição, b. temperatura do meio e c. adição
de catalisador.
a. Independente da reação, a velocidade com que ocorre é proporcional à concentração
do substrato no estado de transição; se estiver elevada, neste estado, a velocidade será
alta; se estiver baixa no estado de transição, a velocidade será baixa.
b. O aumento da temperatura influencia na velocidade da reação por aumentar a agitação
e a colisão das moléculas, aumentando a energia interna do substrato e contribuindo
para que a maior parte do substrato alcance o estado de transição. Geralmente, a
elevação em 10ºC na temperatura de uma reação resulta no dobro da velocidade.
c. A adição de catalisadores facilita as reações por direcioná-las, o que reduz a energia de
ativação, permitindo que mais substrato se transforme em produto em menor tempo.
máx
M. 
0
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V = velocidade máxima
K = constante de Michaelis-Menten
A afinidade da enzima pelo substrato é inversamente proporcional ao K , ou seja, enzima com
substrato cujo K é baixo representa maior afinidade da enzima por esse substrato, enquanto que
enzima cujo Km para outro substrato é elevado, representa a pouca afinidade dessa enzima. A
hexoquinase é um bom exemplo dessa variação no valor do Km, pois a enzima atua sobre dois
substratos diferentes com valores também diferentes de Km. Para a glicose, seu substrato mais
comum, apresenta Km igual a 0,05mM enquanto que, para outro substrato, a frutose, esse valor se
eleva para 1,5 mM.
Tanto a variação do pH quanto à variação de temperatura interferem na velocidade da reação
catalisada por enzimas. Cada enzima apresenta um valor ótimo de pH, que está relacionado à sua
estrutura proteica. Nesse pH ótimo, a atividade catalítica da enzima é máxima. A pepsina possui pH
ótimo de 1,5 enquanto a tripsina possui pH ótimo de 7,7, demonstrando, assim, a peculiaridade de
cada enzima em relação ao pH ideal. Variações neste pH ótimo tendem a reduzir a atividade
enzimática ou podem desnaturar a enzima. Isso ocorre quando as variações são muito bruscas,
promovendo perda da atividade biológica da enzima.
máx
M
M
M 
7. Inibição Enzimática
As enzimas podem ser inibidas por substâncias que diminuem a atividade enzimática, interferindo
diretamente na catálise. Estas substâncias conhecidas por inibidores são provenientes da ingesta de
medicamentos, fármacos ou qualquer outra substância estranha ao organismo, como agentes
tóxicos, íons e podem ser gerados também dentro da célula.
As inibições podem ser irreversíveis ou reversíveis quanto ao tipo de ligação que os inibidores
fazem com as enzimas. Nas inibições irreversíveis, que acontecem em uma única direção, o inibidor
se liga covalentemente ao sítio ativo da enzima, ali permanecendo até sua inativação definitiva.
Aprendendo mais uma!
Em farmacologia, o conhecimento na atividade enzimática é um campo para exploração da
farmacocinética. À medida que mais se conhece sobre as enzimas e suas reações, um número
crescente de fármacos são sintetizados para bloquear e combater determinadas patologias.
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Qualquer tentativa de retirar o inibidor resulta na perda total da estrutura proteica. Exemplo deste
tipo de inibidor são os medicamentos, entre eles a penicilina, que age em uma determinada enzima,
impedindo a formação da parede celular bacteriana, o que resulta na morte da bactéria. Outra
situação é quando o inibidor irreversível se liga covalentemente ao sítio ativo da enzima, impedindo
a ligação do substrato. A aspirina é um exemplo desse inibidor, pois age modificando o sítio ativo
da enzima, reduzindo a formação de produtos que atuam no processo inflamatório. Além disso,
agrotóxicos à base de organofosforados são também muito tóxicos para qualquer organismo. 
Os inibidores reversíveis são divididos em dois grupos: competitivo e não competitivo. Nas
inibições reversíveis, a reação ocorre em duas direções. Na inibição reversível competitiva (IRC), o
inibidor (I) compete com o substrato (S) pelo mesmo sítio ativo. Esta inibição só é possível pelo
fato do inibidor ser estruturalmente semelhante ao substrato, o que permite sua ligação ao sítio
ativo, formando o complexo EI, porém sem a formação do complexo ESI. Assim, enquanto o
inibidor estiver ligado à enzima, o substrato fica impedido de fazer a ligação com a enzima, o que
resulta na não formação do produto. Um inibidor competitivo reduz a quantidade de enzimas
cataliticamente ativas e, como consequência, diminui a velocidade da reação. Para reverter a
inibição competitiva, é necessário aumentar a concentração do substrato, o que eleva a
probabilidade do substrato se ligar à enzima. Dessa forma, o substrato leva vantagem em relação ao
inibidor na disputa pelo sítio ativo, resultando na formando o complexo enzima-substrato (ES) e a
reação ocorre como se não existisse inibidor. Um bom exemplo de inibidores competitivos são os
fármacos que atuam reduzindo a atividade de enzimas e regulando, assim, determinados passos
metabólicos essenciais para a boa saúde do organismo. Entre esses fármacos estão aqueles que
atuam no combate a infecções bacterianas, e aqueles utilizados nos tratamentos de câncer e AIDS.
Os inibidores competitivos atuam bloqueando determinadas reações específicas no indivíduo ou
agem diretamente no organismo infectante.
Na inibição reversível não competitiva (IRNC), o inibidor não compete com o substrato pelo mesmo
sítio ativo e nem precisa ser parecido estruturalmente com o substrato. Nesta inibição, há um sítio
específico para a ligação do inibidor e um sítio ativo para a ligação do substrato. Nesta situação, a
enzima apresenta-se ligada, simultaneamente, ao substrato e ao inibidor em sítios distintos (EIS).
O inibidor não competitivo provoca uma mudança conformacional na enzima, diminuindo a
velocidade da reação e inviabilizando a formação do produto. Na presença do inibidor não
competitivo, a velocidade da reação é menor, pois está relacionada à concentração de enzimas
ativas e não com a concentração do substrato. Diferentemente da IRC, qualquer que seja a
concentração do substrato presente no meio da reação, não irá reverter a inibição e a formação do
Sabia dessa?
O AZT é um fármaco utilizado no combate ao vírus do HIV, pois age inibindo a DNA polimerase,
enzima responsável pela replicaçãoviral, causadora da AIDS. O fármaco é exemplo de um inibidor
competitivo.
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complexo enzima-inibidor-substrato (EIS) é incapaz de gerar produto. Exemplo clássico de inibição
não competitiva são os metais pesados, que reagem com a cisteína, único aminoácido com grupo
sulfidrila (SH).
Aprendendo mais uma!
O problema dos metais pesados como mercúrio, chumbo e prata é a bioacumulação. Alimentos
vegetais e animais contaminados, direta ou indiretamente, com estes metais se acumulam no
organismo, originando várias sequelas.  O nível de contaminação e o tempo de exposição são os
responsáveis pela bioacumulação nestes alimentos. A contaminação por Metais pesados tornou-se
um problema de saúde pública e ambiental.
8. Enzimas Reguladoras
Nos sistemas biológicos, existem diversas reações enzimáticas que controlam a síntese e
degradação das biomoléculas. Essas reações são controladas pela concentração da enzima,
mecanismo de regulação em longo prazo. Em compensação, há a regulação enzimática em curto
prazo, na qual a velocidade da reação pode ser aumentada ou diminuída conforme a ligação de
grupos químicos.
Quando ocorre a ligação de grupos químicos de forma não covalente, a inibição é denominada de
regulação alostérica. Por outro lado, quando a interação dos grupos químicos com a enzima é por
meio de ligação covalente, a regulação é denominada por modificação covalente. Este é um bom
exemplo de regulação feita indiretamente por hormônios que atuam em reações específicas. Já a
regulação alostérica está condicionada a determinados metabólicos celulares. Ambas as regulações
atuam em um grupo pequeno de enzimas conhecidas como enzimas reguladoras, cuja ação é regular
todo o funcionamento metabólico. 
9. Regulação Alostérica
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As enzimas alostéricas são encontradas em quase todas as vias metabólicas, atuam em etapas
irreversíveis e, na maioria das vezes, estão localizadas no início dessas vias. Entre as características
das enzimas alostéricas estão a presença de um sítio alostérico, além do sítio ativo da enzima. A
ligação não covalente do metabólito responsável pela regulação enzimática ocorre no sítio
alostérico, o que provoca alterações na velocidade da reação. Estes metabólitos são chamados de
efetuadores ou moduladores alostéricos e podem ser positivos ou ativadores alostéricos, pois sua
ligação resulta no aumento da velocidade da reação enzimática. Por outro lado, os moduladores
negativos ou inibidores alostéricos resultam na diminuição da velocidade reação enzimática.
A concentração do modulador alostérico é muito importante para regular a via metabólica. O
exemplo a seguir permite entender o funcionamento de uma reação enzimática em presença de
concentrações diferentes do modulador: em uma reação metabólica, se o modulador alostérico
negativo estiver em baixa concentração, as enzimas estarão ativas, o que favorece as reações
catabólicas (degradação) das biomoléculas. À medida que a concentração deste modulador
aumenta, este se liga ao sítio alostérico, provocando a inibição alostérica, o que irá interferir no
catabolismo, provocando as reações anabólicas (síntese) das biomoléculas. Desta forma, o
organismo consegue regular as reações metabólicas de degradação e síntese. Se não houvesse a
presença das enzimas alostéricas, o organismo entraria em ciclos fúteis, não havendo sentido e nem
controle nas reações bioquímicas.
Uma mesma enzima alostérica pode ser regulada por moduladores positivos ou negativos, que estão
em diferentes concentrações no organismo. Estes moduladores irão interferir na velocidade da
reação, diminuindo ou aumentando sua velocidade.
As vias metabólicas que possuem as enzimas alostéricas são inibidas pelo excesso do produto final
da via ou pelo produto da reação. Essas moléculas atuarão como moduladores alostéricos
negativos, diminuindo a velocidade da reação e, consequentemente, diminuindo a formação do
produto. Este mecanismo recebe o nome de inibição alostérica por retroalimentação ou inibição por
feedback. À medida que este produto é consumido em outras reações, e sua concentração diminui, a
enzima começa a operar normalmente sem inibição. Muitas vezes, a via metabólica tem um produto
que atua como um modulador alostérico positivo em outra via metabólica.
Além dos metabólitos gerados que agem como moduladores alostéricos, as células possuem
também as moléculas que atuam como coenzimas. As coenzimas se ligam ao sítio alostérico,
alterando a velocidade da reação. Coenzimas como NADH, FADH e COASH desempenham o papel
de moduladores alostéricos tanto positivos quanto negativos.
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Para saber mais sobre a relação entre determinação da amilase e nutrição, leia o artigo: GOMES,
Raquel Rodrigues; LOGRADO, Maria Hélida Guedes. Atualidades em terapia nutricional na
pancreatite aguda. Com. Ciências Saúde. 24(2):149-159. 2012.