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Regulação da Atividade Enzimática-Isabela C. Furquim 1 🧪 Regulação da Atividade Enzimática-Isabela C. Furquim Tabela de Conteúdos Palavras-Chave Enzima Marca-Passo Regulação Alostérica Efetores alostéricos Fosforilação Zimogênios Indução Gênica Introdução A regulação da velocidade das reações das enzimas é responsável por organizar as rotas químicas e processos metabólicos dos organismos. Essa organização é dependente da necessidade celular e a enzima responsável pela velocidade da rota é chamada de enzima marca-passo. A maioria das rotas modificam sua velocidade dependente da mudança de concentração de substrato. Ademais, algumas enzimas reguladoras, dependem ou de regulação alostérica, ou de modificações covalentes, ou ainda de indução ou repressão gênica. Alostérica A regulação das enzimas alostéricas é dependente de efetores ou moduladores, cuja função é se ligar de forma não covalente a um sítio alostérico. Por meio da ligação do efetor, a afinidade da enzima por seu substrato é alterada e/ou modificar sua atividade máxima. É comum encontrar o sítio alostérico de uma enzima em uma subunidade diferente da catalítica, denominada subunidade regulatória. Pode-se classificar os Efetores em : Efetor positivo:➕⬆ Atividade enzimática. Efetor negativo:➖⬇ Atividade enzimática. Quanto a sua relação com o substrato, classificamos em: Efetores homotrópicos: o próprio substrato é o efetor. Efetores heterotrópicos: o efetor não é o substrato. Os estados conformacionais são as mudanças na estrutura e afinidade da atividade enzimática pela ação dos efetores alostéricos, e esses estados são denominados: Tenso T → Efetor ➖ → ⬇ atividade enzimática Relaxado R → Efetor ➕ → ⬆ atividade enzimática. Modificação Covalente A regulação por modificação covalente é dada pela remoção ou adição de um grupo, mais frequentemente pelos grupos fosfato, normalmente em resíduos de serina, treonina ou tirosina nas enzimas. Depende do tipo de enzima para saber se ela vai ser mais ativa ou menos ativa com o grupo fosfato. A intervenção Hormonal normalmente media a fosforilação de enzimas. Família de enzimas que regulam a modificação covalente por fosforilação: Proteína-Cinases: catalisam a fosforilação utilizando ATP como doador de fosfato. Fosfoproteínas-Fosfatases: catalisam a desfosforilação (clivam o fosfato). Fonte: Bioquímica Ilustrada 1 Introdução Alostérica Modificação Covalente Clivagem proteolítica Controle a nível gênico Questões de fixação Bibliografia Regulação da Atividade Enzimática-Isabela C. Furquim 2 Fonte: Bioquímica Ilustrada 1 ) Clivagem proteolítica A clivagem proteolítica é responsável pela ativação de zimogênios. Ela consiste na clivagem de uma parte da enzima o que torna disponível para ligação o seu sítio ativo, ativando-a. A ativação da quimotripsinogênio em quimotripsina e o tripsinogênio em tripsina Controle a nível gênico 💡 Não altera a eficiência das enzimas já existentes As enzimas normalmente são sintetizadas a partir da tradução gênica do mRNA. O controle a nível gênico modifica a quantidade total de sítios ativos, ou seja, aumentando (induzindo) ou diminuindo (reprimindo) sua síntese. As enzimas que dependem desse tipo de regulação, ditas induzidas ou adaptativas, são importantes para condições fisiológicas especiais ou por um determinado momento no seu desenvolvimento. O aumento de síntese depende da ação do indutor, que induz a transcrição gênica da enzima adaptativa. Já as enzimas constitutivas, as que a sua síntese não depende do momento metabólico, não são reguladas pela velocidade de síntese. Fonte: Bioquímica Ilustrada(1)) Questões de fixação Qual a importância da regulação da velocidade das reações enzimáticas? O que organiza as rotas químicas? Qual a enzima da qual a velocidade da rota depende de sua atividade? Regulação alostérica Quais os estados conformacionais? O que provoca suas mudanças conformacionais? Qual o tipo de ligação entre os moduladores alostéricos e o sítio alostérico? Modificação Covalente O que media a fosforilação de enzimas Quais tipos de enzimas regulam? O que a fosfatase faz? Qual molécula doa o fosfato? Qual a ação da fosforilação sobre a enzima? Clivagem Proteolítica Qual a forma inativa das enzimas? Qual a modificaçao feita pela clivagem protelítica? Qual o efeito sobre o sítio ativo? Controle a nível gênico Regulação da Atividade Enzimática-Isabela C. Furquim 3 Qual forma tem atividade pelo substrato e ou efetor positivo? Qual forma tem menor atividade catalítica? Qual o nome da subnidade que contem o sítio alostérico? Qual o nome da subunidade que comtem o sítio ativo? Como são sintetizadas as enzimas? Quais os tipos de enzimas? Qual a função do indutor? Bibliografia 1HARVEY, R. A.; FERRIER, D. R.; Bioquímica Ilustrada. 5ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2012
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