Enzimas

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	INTRODUÇÃO
	A manutenção da vida celular depende da contínua ocorrência de um conjunto de reações químicas, que devem atender a duas exigências fundamentais:
 Ser altamente específicas.
 Devem ocorrer a velocidades adequadas à fisiologia celular.
A quase totalidade das enzimas são proteínas: exceção ribozima (RNA).
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CARACTERÍSTICAS DAS ENZIMAS
São catalisadores das reações que ocorrem nos sistemas biológicos:
 Elevada eficiência catalítica;
 Não conseguem alterar o equilíbrio das reações;
 Alto grau de especificidade para o substrato;
 Aumentam a velocidade de reações específicas;
 Funcionam em solução aquosa em condições específicas de temperatura e pH.
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NOMENCLATURA DAS ENZIMAS
As enzimas são divididas em seis classes principais:
1- Oxidorredutases
2- Transferases
3- Hidrolases
4- Liases
5- Isomerases
6- Ligases
O sufixo ase é adicionado para completar a descrição da reação química.
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COMO FUNCIONAM AS ENZIMAS?
As enzimas aceleram a velocidade da reação por diminuir sua energia de ativação.
 O que é a energia de ativação? 
É a quantidade de energia necessária para levar todas as moléculas de 1 mol de uma substância até o estado de transição. É a barreira que separa os reagentes dos produtos.
 Mas o que é estado de transição?
Quando a colisão entre as moléculas leva a adquirir uma quantidade mínima de energia que lhes permita atingir um estado reativo.
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 A redução da energia de ativação pode ser obtida pela presença de catalisadores.
 Os catalisadores são substâncias que aceleram a velocidade de uma reação, sem alterar a proporção entre reagentes e produtos encontrada no final da reação e sem serem efetivamente consumidos durante o processo.
 Todas as células dispõem de proteínas capazes de exercer função catalítica: são as enzimas. 
 A eficiência da catálise enzimática deriva da ligação do reagente (substrato) à enzima.
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 A ligação da enzima com o substrato dá-se apenas no centro ativo (ou sítio ativo).
 O centro ativo constitui uma cavidade com forma definida que permite à enzima reconhecer seu substrato.
 As enzimas apresentam graus variáveis de especificidade.
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FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DA REAÇÃO
1- Concentração do substrato
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2- Temperatura
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3- pH
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INIBIÇÃO DA ATIVIDADE ENZIMÁTICA
Qualquer substância que possa diminuir a velocidade de uma reação catalisada por uma enzima é chamado de inibidor.
1- INIBIDORES IRREVERSÍVEIS: ocorre quando uma enzima inibida não recupera sua atividade mesmo quando o complexo enzima-inibidor é diluído.
Exemplo: compostos organofosforados. São extremamente tóxicos (irreversível e pouco específico).
2- INIBIDORES REVERSÍVEIS: ligam-se à enzima por meio de ligações não covalentes.
  Competitivos
  Não competitivos
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INIBIDORES COMPETITIVOS
 Competem com o substrato pelo centro ativo da enzima.
 Não há alteração do Vmax.
 Pode ser atenuada por uma concentração suficientemente alta de substrato.
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Um inibidor competitivo aumenta o Km aparente para determinado substrato. Isso significa que, na presença do inibidor, mais substrato é necessário para atingir ½ Vmax.
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ESTATINAS COMO EXEMPLOS DE INIBIDORES COMPETITIVOS
 Inibe competitivamente o primeiro passo comprometido com a síntese do colesterol.
 A reação é catalisada pela hidroximetilglutaril-CoA redutase (HMG CoA redutase)
 Inibem a síntese de novo do colesterol e, assim, diminuem os níveis plasmáticos de colesterol.
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INIBIDORES NÃO COMPETITIVOS
 Vmax é diminuído;
 Km não é afetado;
 A inibição não competitiva não pode ser atenuada pelo aumento da concentração do substrato.
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EXEMPLOS DE INIBIDORES NÃO COMPETITIVOS
 O CHUMBO forma ligações covalentes com o grupo sulfidrila da cadeia lateral da cisteína nas proteínas.
 A ferroquelatase, uma enzima que catalisa a inserção do ferro na protoporfirina é um exemplo de enzima sensível à inibição pelo chumbo.
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REGULAÇÃO ENZIMÁTICA
1- Modulação Alostérica: 
 Ocorre nas enzimas que possuem um SÍTIO ALOSTÉRICO, onde se liga de forma não-covalente um modulador alostérico que pode ser positivo (ativa a enzima) ou negativo (inibe a enzima). 
 A ligação do modulador induz a modificações conformacionais na estrutura espacial da enzima, modificando a afinidade desta para com os seus substratos.
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2- Modulação Covalente: 
Ocorre quando há modificação covalente da molécula da enzima, com conversão entre formas ativa/inativa. 
 O processo ocorre principalmente por adição/remoção de grupamentos fosfato de resíduos específicos de serina.
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 Em alguns casos, a coenzima encontra-se covalentemente ligada à molécula enzimática constituindo, portanto, um grupo prostético.
 Em outros casos, a coenzima é uma molécula livre, reunindo-se à enzima apenas no momento da catálise.
 Algumas coenzimas apresentam em sua molécula um componente orgânico que não pode ser sintetizado pelos animais superiores.
 Este componente deve ser obtido da dieta, constituindo uma VITAMINA.
COFATORES
 São imprescindíveis para a atividade de inúmeras enzimas.
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IMPORTÂNCIA DAS VITAMINAS
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TIAMINA (VITAMINA B1): forma a coenzima tiamina pirofosfato.
 É necessária para a descarboxilação oxidativa do piruvato.
 DEFICIÊNCIA: neuropatia periférica, alterações cardiovasculares e disfunção cerebral.
 FONTES: carnes, vísceras, gema de ovo, grãos integrais.
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NIACINA (VITAMINA B3): forma a adenina dinucleotídeo (NAD).
 É necessária nas reações de óxido-redução envolvidas no catabolismo da glicose, ácidos graxos e dos aminoácidos.
 DEFICIÊNCIA: pelagra (dermatite, diarréia, demência).
 FONTES: carnes, fígado, legumes, leite, ovos, peixe, milho.
PIRIDOXINA (VITAMINA B6): forma o piridoxal fosfato (PLP).
 Envolvida em várias reações de transaminação.
 DEFICIÊNCIA: estomatite, irritabilidade depressão e confusão mental.
 FONTES: fígado, músculo, vegetais e cereais.
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COBALAMINA (VITAMINA B12): forma metilcobalamina.
 Necessária para a síntese de succinil CoA, que é essencial para o metabolismo de lipídios e carboidratos.
 DEFICIÊNCIA: anemia perniciosa.
 FONTES: dieta de origem animal (peixes, carnes, ovos, leite e derivados).
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VITAMINA C: responsável pela biossíntese de colágeno, carnitina, norepinefrina.
 A vitamina C dos alimentos aumenta a absorção intestinal de ferro não-heme. Poderoso antioxidante.
 DEFICIÊNCIA: escorbuto
 FONTES: frutas cítricas e vegetais verdes.
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ENZIMAS NA CLÍNICA
Usadas como indicadoras de lesão celular e tecidual:
O extravasamento de enzimas do meio intra para o meio extracelular leva a um aumento da atividade destas no sangue.
 Esta atividade pode ser medida e fornece importante informação diagnóstica e de evolução de um quadro clínico. 
 A distribuição órgão-específica de algumas destas enzimas permite a localização da lesão com bastante precisão. 
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EXEMPLOS DE DOENÇAS QUE PODEM SER DIAGNOSTICADAS E ACOMPANHADAS ENZIMATICAMENTE:
  Infarto Agudo do Miocárdio
  Hepatite A
  Pancreatite
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LIBERAÇÃO DE ENZIMAS A PARTIR DE CÉLULAS NORMAIS E DE CÉLULAS DOENTES OU EXPOSTAS A UM TRAUMA
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 Muitas doenças que causam lesão tecidual resultam no aumento da liberação das enzimas intracelulares no plasma.
 As atividades de muitas dessas enzimas são rotineiramente determinadas para fins de diagnóstico em doenças do coração, do fígado e músculo esqueléticos.
 Algumas enzimas apresentam atividade relativamente alta em apenas alguns tecidos. Assim, a presença de um aumento do nível dessas enzimas no plasma reflete uma lesão do referido tecido.
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DOENÇA CARDÍACA
 Os níveis plasmáticos de creatina cinase (CK) são comumente determinados para o diagnóstico do infarto do miocárdio.
 O músculo cardíaco é o único tecido que contém mais de 5% da atividade total de CKcomo CK2 (MB).
 O aparecimento dessa isoenzima híbrida no plasma é praticamente específico para o infarto do miocárdio.
 Após um infarto agudo do miocárdio, essa isoenzima aparece cerca de 4 a 8 horas depois do início da dor torácica e atinge um pico de atividade em aproximadamente 24 horas.
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