Resumo bioquímica Enzimas

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Resumo bioquímica – Enzimas.
Introdução a enzimas: 
As enzimas têm um poder catalítico extraordinário, geralmente muito maior do que os catalisadores sintéticos ou inorgânicos.
A maioria das enzimas é proteína: Exceto por um pequeno grupo de moléculas de RNA catalíticas
Algumas enzimas necessitam de um cofator – íons inorgânicas – ou mesmo uma molécula orgânica chamada coenzima. 
As enzimas são classificadas segundo as reações que catalisam
A vida depende de catalisadores poderosos e específicos: as enzimas. Praticamente todas as reações bioquímicas são catalisadas por enzimas.
Como as enzimas funcionam: 
As enzimas oferecem um ambiente especifico adequado para uma dada reação ocorrer mais rapidamente.
A reação ocorre em um local denominado sitio ativo.
A molécula sobre qual a enzima age é denominada substrato.
As enzimas alteram a velocidade da reação, não o equilíbrio.
Os catalisadores aumentam a velocidade das reações por diminuírem as energias de ativação.
As reações podem ter várias etapas, incluindo a formação e o consumo de espécies químicas transitórias denominadas intermediários da reação.
Poucos princípios são suficientes para explicar o poder catalítico e a especificidade das enzimas: As enzimas também são muito específicas, distinguindo facilmente substratos com estruturas muito semelhantes. Interações covalentes entre enzimas e substratos diminuem a energia de ativação, acelerando a reação. Interações não covalentes ajudam a manter o complexo ativado da enzima/substrato. A energia utilizada pela enzima provém principalmente das ligações não covalentes.
As interações fracas entre enzima e substrato são otimizadas no estado de transição: A hipótese “chave-fechadura” está em parte incorreta pelo fato de que se uma enzima fosse perfeitamente encaixável no substrato ela iria estabiliza-lo ao invés de desestabilizar, por esse motivo o modelo mais aceito é que a enzima é complementar ao substrato.
No complexo ES há a formação de interações fracas, mas a completa complementaridade entre o substrato e a enzima ocorre apenas quando o substrato estiver no estado de transição.
Interações com ligações fracas entre a enzima e o substrato fornecem uma substancial força propulsora para a catálise enzimática.
A energia de ligação contribui para a especificidade da reação e a catálise: especificidade deriva da formação de muitas interações fracas entre a enzima e a molécula específica do substrato.
Grupos catalíticos específicos contribuem para a catálise: Catálise geral acidobásica, refere-se à transferência de prótons mediada por alguma outra molécula que não água. Catálise covalente, Na catálise covalente há a formação de uma ligação covalente transitória entre a enzima e o substrato. Catálise por íons metálicos, Interações iônicas entre metais ligados a enzimas e substratos podem ajudar a orientar o substrato para a reação ou estabilizar estados de transição carregados.
A cinética enzimática como abordagem à compreensão do mecanismo:
A concentração do substrato influi na velocidade das reações catalisadas por enzimas: Ela acelera a reação até certo ponto em que o complexo ES atinge o estado estacionário mantendo constante as concentrações. 
Muitas enzimas catalisam reações com dois ou mais substratos: As reações enzimáticas com dois substratos geralmente envolvem a transferência de um átomo de um grupo funcional de um substrato para o outro.
A cinética do estado pré-estacionário pode fornecer evidências de etapas específicas das reações.
As enzimas estão sujeitas à inibição reversível e irreversível: Inibição reversível, Um tipo muito comum de inibição reversível é denominado competitivo que compete com o substrato pelo sitio ativo da enzima. Caso de um inibidor misto pode se ligar tanto a enzima quando ao ES. E tb há um inibidor imcompetitivo. Inibição irreversível: ligam-se covalentemente com ou destroem um grupo funcional da enzima essencial à atividade da enzima ou então formam uma associação não covalente estável. A inibição irreversível é usada como um método para curar a doença do sono, como se fosse um ‘’cavalo de troia”.
A atividade enzimática depende do pH: As enzimas têm um pH (ou uma faixa de pH) ótimo no qual a atividade catalítica é máxima (Figura 6-18); a atividade decresce em pH maior ou menor.
Exemplos de reações enzimáticas: 
A quimotripsina é uma serino-protease com mecanismo bem conhecido, caracterizado por catálise geral acidobásica, catálise covalente e estabilização do estado de transição.
A hexocinase é um exemplo excelente de ajuste induzido como meio de usar a energia de ligação do substrato.
A reação da enolase ocorre via catálise por íon metálico
A lisozima utiliza catálise covalente e catálise geral acidobásica para promover duas reações sucessivas de deslocamento nucleofílico
O conhecimento do mecanismo de ação das enzimas permite desenvolver medicamentos que inibam a atividade de enzimas.
Enzimas regulatórias: 
A atividade das vias metabólicas nas células é regulada pelo controle da atividade de determinadas enzimas
A atividade das enzimas alostéricas é ajustada pela liga- ção reversível de um modulador em um sítio regulatório. O modulador pode ser o próprio substrato ou algum outro metabólito, sendo que os efeitos do modulador podem ser inibitórios ou estimulatórios. O comportamento cinético das enzimas alostéricas reflete interações cooperativas entre as subunidades da enzima.
Outras enzimas regulatórias são moduladas por modificações covalentes de grupos funcionais específicos que são necessários para a atividade. A fosforilação de resíduos de determinados aminoácidos é uma maneira muito comum de regular a atividade de enzimas.
Muitas enzimas proteolíticas são sintetizadas como precursores inativos denominados zimogênios, que são ativados por hidrólise, a qual remove pequenos fragmentos peptídicos.
As enzimas em pontos de cruzamento importantes de vias metabólicas podem ser reguladas por combinações complexas de efetores, permitindo a coordenação das atividades de vias interconectadas.