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1 Bioquímica – Enzimas O que são enzimas? - São proteínas especializadas para acelerar reações. Sua função: catalisadores biológicos. Sua importância é acelerar as reações sem as enzimas as reações seriam lentas para fornecer o produto para sustentar a vida. Ex: a digestão sem as enzimas para acelerar o metabolismo demoraria mais, já com elas o nosso organismo trabalha mais rápido. - São de muita importância para o nosso corpo. “Elas aceleram a velocidade das reações, o que contribui para o metabolismo. Sem as enzimas, muitas reações seriam extremamente lentas.” Em exceção: grupo de RNA catalítico (ribozimas) -Ribozimas são moléculas de RNA que atuam como enzimas. Muitas reações químicas que ocorrem dentro das células são catalisadas pelo RNA. Propriedades Enzimas: • São catalisadores biológicos extremamente eficientes e aceleram a velocidade da reação, transformando de 100 a 1000 moléculas de substrato em produto por minuto de reação. • Atuam em concentrações muito baixas • Atuam em condições específicas de temperatura e pH • Possuem todas as características das proteínas • Podem ter sua concentração e atividade reguladas • Estão quase sempre dentro da célula, e compartimentalizadas. “A maioria das enzimas estão agrupadas na célula. Entre os fatores que alteram a atividade das enzimas estão: • Temperatura: A temperatura condiciona a velocidade da reação. Temperaturas extremamente altas podem desnaturar as enzimas. Cada enzima atua sob uma temperatura ideal. • pH: Cada enzima possui uma faixa de pH considerada ideal. Dentro desses valores a atividade é máxima. • Tempo: Quando mais tempo a enzima tiver contato com o substrato, mais produtos serão produzidos. • Concentração da enzima e do substrato: Quanto maior a concentração da enzima e do substrato, maior será a velocidade da reação. Classificação As enzimas são classificadas nos seguintes grupos, conforme o tipo de reação química que catalisam: Muitas enzimas são nomeadas pela adição do sufixo “ase” ao nome do seu substrato, ou à palavra ou frase que descreve sua atividade: - urease = catalisa a hidrólise da uréia -DNA polimerase = catalisa a polimerização dos nucleotídeos para formar o DNA https://www.todamateria.com.br/rna/ 2 Bioquímica – Enzimas 1. Oxido-redutases: reações de oxidação-redução ou transferência de elétrons. Exemplo: Desidrogenases e Oxidases. 2. Transferases: transferência de grupos funcionais como amina, fosfato, acil e carboxi. Exemplo: Quinases e Transaminases. 3. Hidrolases: reações de hidrólise de ligação covalente. Exemplo: Peptidases. 4. Liases: reações de quebra de ligações covalentes e a remoção de moléculas de água, amônia e gás carbônico. Exemplo: Dehidratases e Descarboxilases. 5. Isomerases: reações de interconversão entre isômeros óticos ou geométricos. Exemplo: Epimerases. 6. Ligases: reações de formação de novas moléculas a partir da ligação entre duas pré-existentes. Exemplo: Sintetases. Interação de enzimas e substratos: Interação enzima-substrato: * a relação substrato-enzima não deve ser entendida como um modelo rígido de chave-fechadura (este modelo exemplifica a especificidade de uma enzima pelo seu substrato, mas não explica toda a complexidade da relação estabelecida entre eles durante a catálise); - na verdade, a aproximação e a ligação do substrato induzem na enzima uma mudança conformacional, tornando-a ideal para a catálise (modelo do ajuste induzido). Fatores que interferem na atividade enzimática: Temperatura A temperatura é um fator importante na atividade das enzimas. Dentro de certos limites, a velocidade de uma reação enzimática aumenta com o aumento da temperatura. Entretanto, a partir de uma determinada temperatura, a velocidade da reação diminui bruscamente. Grau de acidez (pH) Outro fator que afeta a forma das proteínas é o grau de acidez do meio, também conhecido como pH (potencial hidrogeniônico). A escala de pH vai de 0 a 14 e mede a concentração relativa de íons hidrogênio (H+) em um determinado meio. O valor 7 apresenta um meio neutro, nem ácido nem básico. Valores próximos de 0 são os mais ácidos e os próximos de 14 são os mais básicos (alcalinos). 3 Bioquímica – Enzimas Na inibição enzimática, a substância inibidora forma ligações químicas com as enzimas, de modo a interferir na sua atividade catalítica. De acordo coma estabilidade da ligação entre o inibidor e a enzima, a inibição enzimática pode ser de dois tipos: reversível e irreversível. Inibição reversível: as moléculas do inibidor e as moléculas da enzima se unem por ligações não covalentes, que, por serem mais instáveis, podem ser rompidas, fazendo com que a enzima retome a sua atividade posteriormente. Temos: Inibição competitiva – os inibidores competitivos são substâncias que concorrem diretamente com o substrato específico da enzima. As moléculas desses inibidores têm uma estrutura muito parecida com a do substrato da enzima e, por isso, se unem reversivelmente às enzimas, formando um complexo enzima- inibidor muito semelhante ao complexo enzima-substrato, que inativa a catálise da enzima Inibição não competitiva – a substância inibidora pode ligar-se tanto à enzima quanto ao complexo enzima-substrato, mas num sítio de ligação diferente. Nesse caso, a ligação do inibidor com a enzima não atrapalha a ligação do substrato, mas gera uma alteração que impede a formação do produto da reação. Já na inibição irreversível, a atividade enzimática é inativada definitivamente. Nesse tipo de inibição, a substância inibidora se une à enzima por ligações covalentes (mais estáveis), o que altera o grupo funcional da enzima necessário para sua atividade catalítica, tornando-a inativa de forma permanente. Um bom exemplo de inibidor irreversível é o íon cianeto (CN-), que se une à enzima citocromo oxidase, enzima muito importante no processo de respiração celular, levando à sua inativação definitiva. Com essa enzima inativada, a célula deixa de realizar a respiração e morre. Existem muitos tratamentos terapêuticos que se baseiam na inibição enzimática. Vários antibióticos combatem infecções por bactérias através da inibição irreversível de enzimas desses microrganismos. A penicilina, por exemplo, inibe a atividade da enzima transpeptidase, indispensável à formação da parede celular bacteriana. https://www.infoescola.com/quimica/ligacao-covalente/ https://www.infoescola.com/quimica/ligacao-covalente/ https://www.infoescola.com/citologia/respiracao-celular/ https://www.infoescola.com/medicina/antibioticos/
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