10 - REGULAÇÃO ENZIMÁTICA

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REGULAÇÃO DA ATIVIDADE ENZIMÁTICA
No metabolismo celular, as enzimas estão agrupadas em rotas metabólicas que podem ser de síntese ou de degradação. Essas rotas obedecem a necessidade das células/organismo. Nada será produzido ou degradado se não houver necessidade.
Nas rotas metabólicas, as reações ocorrem em sequência, de forma que o produto de uma reação será o substrato da reação seguinte. E cada reação é catalisada por uma enzima distinta. Dentro dessa rota metabólica, haverá pelo menos uma enzima que terá a sua atividade metabólica regulada, da qual depende a velocidade de toda a rota. Essa enzima será chamada de Enzima regulatória ou marcapasso. 
Em muitas enzimas alostéricas o sítio alostérico está em uma subunidade diferente do sítio ativo. Aquela subunidade que contém o sítio ativo é chamada de Subunidade Catalítica. Já aquela que contém o sítio alostérico é chamada de Subunidade Regulatória.Ex: PKA (Proteína Quinase A). Essa proteína regula diversos processos metabólicos. Ela não participa diretamente da reação de síntese ou de degradação, mas regula enzimas marcapasso de rotas metabólicas. A PKA tem duas subunidades regulatórias e duas Subunidades Catalíticas. Quando o ativador alostérico da PKA (AMP-Cíclico) liga-se ao sítio alostérico, ocorre uma dissociação entre a subunidade Regulatória e a Subunidade Catalítica, devido à mudança de conformação que existe na estrutura da enzima. A subunidade Catalítica fica então livre e pronta para catalisar suas relações.
A modificação covalente por fosforilação é mediada por intervenção hormonal e ela regula inúmeros processos metabólicos (acredita-se que 1/3 das enzimas sejam reguladas por fosforilação). A fosforilação envolve a participação de dois tipos de Enzimas: As Proteínas Quinases e as Fosfatases.
As proteínas Quinases são enzimas que ADICIONAM fosfatos. As Fosfatases são enzimas que removem o fosfato por hidrólise. O doador de fosfato para a fosforilação é o ATP e o fosfato será adicionado à estrutura das enzimas regulatórias/marcapasso na cadeia lateral dos resíduos de Serina, Treonina, Tirosina e em algumas vezes aos resíduos de Histidina. A adição desse fosfato vai introduzir um grupo volumoso e carregado negativamente em uma região da proteína que pode ser crítica para a manutenção da estrutura tridimensional da enzima, e isso pode ter efeitos sobre a catálise. Portanto a fosforilação de uma enzima pode aumentar a sua atividade e facilitar a interação com um substrato, ou pode diminuir a sua atividade e inibir a atividade enzimática.
A adrenalina e o Glucagon regulam a degradação do glicogênio. A Adrenalina possui receptores no músculo e no fígado. O glucagon possui receptores no fígado. Esses dois hormônios vão ativar a produção do segundo mensageiro celular: o AMP-Cíclico (ativador alostérico da PKA – Proteína Quinase A que fosforila seus substratos). Um dos substratos da PKA é a enzima Fosforilase Quinase que uma vez fosforilada pela PKA estatá Ativa. O Substrato dessa Fosforilase Quinase é a Glicogênio-Fosforilase (Enzima marcapasso da degradação do Glicogênio. A Glicogênio Fosforilase, uma vez fosforilada, estará ativa e desta forma então ela irá promover a degradação do Glicogênio, mantendo a glicemia numa situação de jejum ou exercício físico intenso.
Algumas enzimas são sintetizadas na forma Inativa, chamadas de Pró-Enzimas ou Zimogênio. Essas estruturas precisam passar por uma clivagem proteolítica, ou seja, por uma alteração na sua estrutura primária para tornarem-se ativas. Essa clivagem vai provocar uma mudança conformacional que vai expor o sítio ativo da enzima, deixando-a Ativada.
A tripsina uma vez formada vai auxiliar outras moléculas de tripsinogênio a converterem-se em mais tripsina; e ela também vai auxiliar os outros Zimogênios pancreáticos a transformarem-se nas suas formas ativas.
As Enzimas são proteínas, elas são portanto sintetizadas a partir da tradução do RNAm.
Enzimas Constitutivas: Organismos possuem independentemente da constituição do meio. são enzimas que são continuamente sintetizadas. 
Enzimas Induzidas: São sintetizadas quando em presença do substrato.
Enzimas que são induzidas a partir da presença da ligação de insulina no seu receptor, já que a insulina é o hormônio liberado no estado absortivo. Essas enzimas estão relacionadas com a degradação da glicose no fígado, via das pentoses, produção de ácidos graxos.
Enzimas que serão produzidas a partir da presença do Glucagon; da interação do glucagon com seu receptor no fígado. São enzimas da Gliconeogênese (síntese de glicose), manutenção da glicemia.