BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR (PESQUISA SOBRE REGULAÇÃO ENZIMÁTICA)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE - UFRN
FACULDADE DE CIÊNCIA DA SAÚDE DO TRAIRI - FACISA
BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR
(PESQUISA SOBRE REGULAÇÃO ENZIMÁTICA)
Santa Cruz /RN
Março – 2020
LÍLIAN THAÍS DE OLIVEIRA MORAIS
BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR
(PESQUISA SOBRE REGULAÇÃO ENZIMÁTICA
Trabalho sobre regulação enzimática referente à disciplina Biologia celular e molecular, ministrada pelo Prof. Me. Francisco De Assis Bezerra Neto, do curso de Graduação em Fisioterapia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte.
Santa Cruz/RN
Março – 2020
SUMÁRIO
1.Introdução....................................................................................................................04
2. REGULAÇÃO ENZIMÁTICA..........................................................................................05
2.1 O QUE É ENZIMA........................................................................................................05
2.2 COMO FUNCIONAM AS ENZIMAS..........................................................................05
2.3 ATIVIDADE ENZIMÁTICA.........................................................................................06
2.3.1 Temperatura.......................................................................................................06
2.3.2 pH.........................................................................................................................06
2.3.3 Tempo..................................................................................................................06
2.3.4 Concentração da enzima e do substrato............................................................07
2.4 EXEMPLOS DE ENZIMAS..........................................................................................07
2.4.1 Celulose................................................................................................................07
2.4.2 Pepsina.................................................................................................................07
2.4.3 Amilase................................................................................................................07
3. INIBIÇÃO ENZIMÁTICA................................................................................................07
3.1 INIBIÇÃO COMPETITIVA..........................................................................................08
3.2 INIBIÇÃO NÃO COMPETITIVA.................................................................................08
4. REFEÊNCIAS.....................................................................................................................09
1. INTRODUÇÃO
As enzimas são proteínas que podem apresentar várias classificações, conforme as especificidades que possuem individualmente. São proteínas que funcionam como catalisadores biológicos, uma vez que, viabilizam o desempenho interno do nosso corpo, aumentando a velocidade das reações químicas, proporcionando assim um melhor funcionamento metabólico, de maneira mais estável e regular.
Sem a utilidade das enzimas, várias reações do nosso metabolismo decorreriam de forma muito lenta. As enzimas tem função de diminuir a energia de ativação, simultaneamente ao aumento da velocidade das reações, sem que o produto final sofra mudanças. É de suma importância que nos organismos vivos as reações aconteçam em uma velocidade propícia, todavia sem aumentar relativamente a temperatura, visto que, seu aumento significativo pode causar a desnaturação de proteínas.
As enzimas são consideradas catalisadores biológicos pelo fato de, atuarem nos seres vivos, de modo que a velocidade das reações químicas sofram aumento, sem elevar a temperatura, isto é, elas diminuem a energia de ativação necessária para o sucedimento da reação. 
2. REGULAÇÃO ENZIMÁTICA
2.1 O QUE É ENZIMA 
As enzimas são proteínas consideradas catalisadores biológicos de alta especificidade que possuem grande relevância, visto que, praticamente todas as reações que correspondem ao metabolismo celular são catalisadas por enzimas. Se tratam de moléculas orgânicas de caráter proteico e sua estrutura quaternária é quem definirá sua função. Elas têm a capacidade de acelerar a velocidade de uma reação sem colaborar como reagente ou produto e, assim, regular várias reações. 
Conseguem atuar em concentrações muito baixas e em condições leves com relação à temperatura e pH. Com a funcionalidade de acelerar a velocidade das reações, contribui positivamente para o metabolismo, uma vez que, sem as enzimas, muitas reações seriam bastante lentas. A respeito da composição das enzimas, durante a reação ela não sofre alteração, assim como também não são consumidas. Desta maneira, elas podem agir diversas vezes no mesmo tipo de reação, em um pequeno intervalo de tempo.
São proteínas que podem ter vários tipos de classificações, dependendo das especificidades que elas apresentam. As enzimas podem se vincular às coenzimas, que são moléculas orgânicas não proteicas fundamentais para o funcionamento das mesmas.
2.2 COMO FUNCIONAM AS ENZIMAS
Para cada tipo de reação, há uma enzima específica. Isto é, elas agem somente em um composto estabelecido e exercem permanentemente o mesmo tipo de reação. A enzima atua sobre um composto nominado genericamente de substrato. A forma tridimensional é quem denomina a grande especificidade enzima-substrato. A enzima se liga a uma molécula de substrato em um local específico titulado sítio de ligação. Para esse fim, ambos passam por mudança de conformação para a realização do encaixe.
Eles se encaixam perfeitamente e, por esta razão, esse comportamento é intitulado de Teoria da Chave-Fechadura. Na catálise de uma reação química, as enzimas entram em interação com os substratos, construindo com eles, provisoriamente, o chamado complexo enzima-substrato. No processo de formação das estruturas secundária e terciária de uma enzima, consequentemente surgem certos locais na molécula que servirão de encaixe para a acomodação de um ou mais substratos, do mesma forma em que uma chave se acomoda na fechadura. Tais locais de encaixe são nomeados de sítio ativos e se encontram na superfície da enzima. Os substratos ficam próximos um do outros e tendem a reagir com mais facilidade ao se encaixarem nos sítios ativos.
 
Esquema de funcionamento de uma enzima
Fonte: Costa (2015)
2.3 ATIVIDADE ENZIMÁTICA
Entre os fatores que alteram a atividade das enzimas estão a temperatura, pH, tempo e concentração da enzima e do substrato.
2.3.1 Temperatura 
A temperatura é o fator que conserva a velocidade da reação. Temperaturas altas possuem grandes possibilidades de desnaturar as enzimas, visto que cada enzima atua sob uma temperatura ideal.
2.3.2 pH
Assim como a temperatura, cada enzima possui, individualmente, uma faixa de pH considerada adequada Cada enzima possui uma faixa de pH considerada ideal. A atividade é máxima de acordo com esses valores.
2.3.3 Tempo
 	
A atividade enzimática sofre influência ação do tempo, de modo que, quanto mais tempo a enzima interagir com o substrato, mais produtos serão produzidos. 
2.3.4 Concentração da enzima e do substrato
A velocidade está totalmente relacionada a concentração da enzima e do substrato. Quanto maior, maior será a velocidade da reação.
2.4 EXEMPLOS DE ENZIMAS 
Dentre os diversos tipos de enzimas, podemos exemplificar: 
2.4.1 Celulose
		
Classe de enzimas produzidas principalmente por fungos, protozoários e bactérias encontradas em ruminantes.
2.4.2 Pepsina
A pepsina é a principal enzima produzida pelo estômago, responsável pela digestão de proteínas.
2.4.3 Amilase
A amilase é uma enzima com função de catalisar a hidrólise de amido em açúcares. Presente principalmente na saliva humana e de outros mamíferos, onde ocorre o processo químico da digestão.	
3. INIBIÇÃO ENZIMÁTICA
A inibição enzimática se trata da redução da velocidade de uma reação enzimática causada por uma molécula. As moléculas que causam esse comportamento inibitóriosão denominados de inibidores e podem ser tanto integrantes da própria célula como podem ser substâncias estranhas a ela. 
 
3.1 INIBIÇÃO COMPETITIVA
Os inibidores competitivos são substâncias que concorrem cotidianamente com o substrato específico da enzima. A molécula inibidora apresenta características muito semelhantes ao substrato da enzima e, dessa forma, se conectam precisamente às enzimas, formando um complexo enzima-inibidor muito parecido ao complexo enzima-substrato, que inativa a catálise da enzima. 
Ela se une ao sítio ativo da enzima, impossibilitando a realização do processo catalítico, visto que, seu sítio ativo está ocupado para poder juntar-se ao substrato correto. Consequentemente, o inibidor compete como substrato pelo sítio de ação.
3.2 INIBIÇÃO NÃO COMPETITIVA 
A substância inibidora pode unir-se tanto à enzima, quanto ao complexo enzima-substrato, com a condição de ser num sítio de ligação diferente. Isto posto, a ligação do inibidor com a enzima não impede o processo de ligação do substrato, todavia causa uma alteração que impossibilita o desenvolvimento do produto da reação
Esses inibidores juntam-se a um sítio da enzima diferente do sítio ativo, vindo a ocasionar sua deformação, de modo que ela não forme o complexo enzima-substrato na velocidade usual. 
4. REFERÊNCIAS
BIDU, Nadielle Silva. Inibição Enzimática. 2011. Disponível em: https://siteantigo.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/farmacia/inibicao-enzimatica/56533. Acesso em: 26 fev. 2020.
COSTA, Yanna Dias. Enzimas. 2015. Disponível em: https://www.infoescola.com/bioquimica/enzimas/. Acesso em: 26 fev. 2020.
DUQUE, Nathalia. Enzimas – Funções e classificação. 2013. Disponível em: https://www.estudopratico.com.br/enzimas-funcoes-e-classificacao/. Acesso em: 26 fev. 2020.
FONSECA, Krukemberghe. Enzimas. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/enzimas.htm. Acesso em: 26 fev. 2020.
MAGALHÃES, Lana. Enzimas. 2015. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/enzimas/. Acesso em: 26 fev. 2020.
MAGALHÃES, Lana. Pepsina. 2015. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/pepsina/. Acesso em: 26 fev. 2020.
PESSOA, Giovanna. Enzimas: o que são, funções e tipos! 2019. Disponível em: https://www.stoodi.com.br/blog/2019/11/18/enzimas/. Acesso em: 26 fev. 2020.