Enzima

Enzima , uma substância que atua como um catalisador em organismos vivos, regulando a taxa na qual reações químicas prosseguir sem ser alterado no processo.



Na teoria do ajuste induzido da ligação enzima-substrato, um substrato se aproxima da superfície de uma enzima (etapa 1 na caixa A, B, C) e causa uma mudança na forma da enzima que resulta no alinhamento correto dos grupos catalíticos ( triângulos A e B; os círculos C e D representam grupos de ligação ao substrato na enzima que são essenciais para a atividade catalítica). Os grupos catalíticos reagem com o substrato para formar produtos (etapa 2). Os produtos então se separam da enzima, liberando-a para repetir a sequência (etapa 3). As caixas D e E representam exemplos de moléculas que são muito grandes ou muito pequenas para o alinhamento catalítico adequado. As caixas F e G demonstram a ligação de uma molécula inibidora (I e I ′) a um sítio alostérico, evitando assim a interação da enzima com o substrato. O Quadro H ilustra a ligação de um ativador alostérico (X), uma molécula não-substrato capaz de reagir com a enzima.

Na teoria do ajuste induzido da ligação enzima-substrato, um substrato se aproxima da superfície de uma enzima (etapa 1 na caixa A, B, C) e causa uma mudança na forma da enzima que resulta no alinhamento correto dos grupos catalíticos ( triângulos PARA e B ; círculos C e D representam grupos de ligação ao substrato na enzima que são essenciais para a atividade catalítica). Os grupos catalíticos reagem com o substrato para formar produtos (etapa 2). Os produtos então se separam da enzima, liberando-a para repetir a sequência (etapa 3). As caixas D e E representam exemplos de moléculas que são muito grandes ou muito pequenas para o alinhamento catalítico adequado. As caixas F e G demonstram a ligação de uma molécula inibidora ( eu e eu ′) A um sítio alostérico, evitando assim a interação da enzima com o substrato. A Caixa H ilustra a ligação de um ativador alostérico ( X ), uma molécula não-substrato capaz de reagir com a enzima. Encyclopædia Britannica, Inc.



Principais perguntas

O que é uma enzima?

  • Uma enzima é uma substância que atua como um catalisador em organismos vivos, regulando a taxa na qual reações químicas prosseguir sem ser alterado no processo.
  • Os processos biológicos que ocorrem em todos os organismos vivos são reações químicas, e a maioria é regulada por enzimas.
  • Sem enzimas, muitas dessas reações não ocorreriam a uma taxa perceptível.
  • As enzimas catalisam todos os aspectos do metabolismo celular. Isso inclui a digestão dos alimentos, na qual grandes moléculas de nutrientes (como proteínas, carboidratos e gorduras) são quebradas em moléculas menores; a conservação e transformação da energia química; e a construção de macromoléculas celulares a partir de precursores menores.
  • Muitas doenças humanas hereditárias, como albinismo e fenilcetonúria, resultam da deficiência de uma determinada enzima.
Fenilcetonúria Leia mais sobre fenilcetonúria, uma incapacidade de metabolizar a fenilalanina.

De que são compostas as enzimas?

  • Um grande proteína molécula de enzima é composta por um ou mais aminoácido cadeias chamadas cadeias polipeptídicas. A sequência de aminoácidos determina os padrões de dobramento característicos da estrutura da proteína, que é essencial para a especificidade da enzima.
  • Se a enzima for submetida a mudanças, como flutuações de temperatura ou pH, a estrutura da proteína pode perder sua integridade (desnaturação) e sua capacidade enzimática.
  • Ligado a algumas enzimas está um componente químico adicional denominado cofator, que é um participante direto no evento catalítico e, portanto, é necessário para a atividade enzimática. Um cofator pode ser uma coenzima - uma molécula orgânica, como uma vitamina - ou um íon de metal inorgânico. Algumas enzimas requerem ambos.
  • Todas as enzimas já foram consideradas proteínas, mas desde os anos 1980 a capacidade catalítica de certos ácidos nucléicos, chamados ribozimas (ou RNAs catalíticos), foi demonstrada, refutando esse axioma.
Leia mais abaixo: Natureza química Coenzima Leia mais sobre coenzimas.

Quais são os exemplos de enzimas?

  • Praticamente todas as numerosas e complexas reações bioquímicas que ocorrem em animais, plantas e microrganismos são reguladas por enzimas e, portanto, há muitos exemplos. Entre algumas das enzimas mais conhecidas estão as enzimas digestivas dos animais. A enzima pepsina, por exemplo, é um componente crítico dos sucos gástricos, ajudando a quebrar as partículas de alimentos no estômago. Da mesma forma, a enzima amilase, presente na saliva, converte o amido em açúcar, ajudando a iniciar a digestão.
  • Na medicina, a enzima trombina é usada para promover a cicatrização de feridas. Outras enzimas são usadas para diagnosticar certas doenças. A enzima lisozima, que destrói as paredes celulares, é usada para matar bactérias.
  • A enzima catalase provoca a reação pela qual o peróxido de hidrogênio é decomposto em água e oxigênio. A catalase protege as organelas celulares e os tecidos dos danos causados ​​pelo peróxido, que é continuamente produzido por reações metabólicas.
Catalase Leia mais sobre catalase.

Que fatores afetam a atividade enzimática?

  • A atividade enzimática é afetada por vários fatores, incluindo a concentração de substrato e a presença de moléculas inibidoras.
  • A taxa de uma reação enzimática aumenta com o aumento da concentração de substrato, atingindo a velocidade máxima quando todos os sítios ativos das moléculas de enzima estão engajados. Assim, a taxa de reação enzimática é determinada pela velocidade na qual os locais ativos convertem substrato em produto.
  • A inibição da atividade enzimática ocorre de diferentes maneiras. A inibição competitiva ocorre quando moléculas semelhantes às moléculas do substrato se ligam ao sítio ativo e evitam a ligação do substrato real.
  • A inibição não competitiva ocorre quando um inibidor se liga à enzima em um local diferente do local ativo.
  • Outro fator que afeta a atividade enzimática é o controle alostérico, que pode envolver a estimulação da ação enzimática e também a inibição. A estimulação e inibição alostérica permitem a produção de energia e materiais pela célula quando são necessários e inibem a produção quando o suprimento é adequado.
Leia mais abaixo: Fatores que afetam a atividade enzimática Controle alostérico Leia mais sobre o controle alostérico.

Segue-se um breve tratamento das enzimas. Para tratamento completo, Vejo proteína: enzimas .



Os processos biológicos que ocorrem em todos os organismos vivos são reações químicas , e a maioria é regulada por enzimas. Sem enzimas, muitas dessas reações não ocorreriam a uma taxa perceptível. As enzimas catalisam todos os aspectos de célula metabolismo . Isso inclui a digestão dos alimentos, em que grandes moléculas de nutrientes (como proteínas , carboidratos e gorduras) são decompostos em moléculas menores; a conservação e transformação da energia química; e a construção de macromoléculas celulares de menores precursores . Muitas doenças humanas hereditárias, como albinismo e fenilcetonúria, resultam da deficiência de uma determinada enzima.

As enzimas também têm valiosas aplicações industriais e médicas. A fermentação do vinho, a fermentação do pão, a coalhada do queijo e a fabricação da cerveja foram praticadas desde os primeiros tempos, mas só no século 19 essas reações foram entendidas como sendo o resultado da atividade catalítica das enzimas. Desde então, as enzimas assumiram uma importância crescente nos processos industriais que envolvem reações químicas orgânicas. O uso de enzimas em medicamento incluem matar microorganismos causadores de doenças, promover a cicatrização de feridas e diagnosticar certas doenças.



enzima; fabricação de queijo

enzima; O coalho para a fabricação de queijo, que contém a enzima protease quimosina, é adicionado ao leite durante a fabricação do queijo. Fedecandoniphoto / Dreamstime.com



Natureza química

Todas as enzimas já foram consideradas proteínas, mas desde os anos 1980 a capacidade catalítica de certos ácidos nucléicos, chamados ribozimas (ou RNAs catalíticos), foi demonstrada, refutando esse axioma. Porque tão pouco ainda se sabe sobre o funcionamento enzimático de RNA , esta discussão se concentrará principalmente em proteína enzimas.

Uma grande enzima proteica molécula é composto por um ou mais aminoácido cadeias chamadas cadeias polipeptídicas. A sequência de aminoácidos determina os padrões de dobramento característicos da estrutura da proteína, que é essencial para a especificidade da enzima. Se a enzima for submetida a mudanças, como flutuações de temperatura ou pH, a estrutura da proteína pode perder seu integridade (desnaturação) e sua capacidade enzimática. A desnaturação é às vezes, mas nem sempre, reversível.



Ligado a algumas enzimas está um componente químico adicional denominado cofator, que é um participante direto no evento catalítico e, portanto, é necessário para a atividade enzimática. Um cofator pode ser uma coenzima - uma molécula orgânica, como uma vitamina - ou um metal inorgânico íon ; algumas enzimas requerem ambos. Um cofator pode ser forte ou fracamente ligado à enzima. Se estiver firmemente conectado, o cofator é conhecido como um grupo protético.

Nomenclatura

Uma enzima irá interagir com apenas um tipo de substância ou grupo de substâncias, chamado substrato, para catalisar um certo tipo de reação. Devido a esta especificidade, as enzimas muitas vezes têm sido nomeadas adicionando o sufixo -ase ao nome do substrato (como em urease , que catalisa a quebra de ureia ) Nem todas as enzimas foram nomeadas dessa maneira, no entanto, para facilitar a confusão em torno da nomenclatura das enzimas, um sistema de classificação foi desenvolvido com base no tipo de reação que a enzima catalisa. Existem seis categorias principais e suas reações: (1) oxidorredutases, que estão envolvidas na transferência de elétrons; (2) transferases, que transferem um grupo químico de uma substância para outra; (3) hidrolases, que fender o substrato por absorção de uma molécula de água (hidrólise); (4) liases, que formam ligações duplas pela adição ou remoção de um grupo químico; (5) isomerases, que transferem um grupo dentro de uma molécula para formar um isômero; e (6) ligases, ou sintetases, que acoplam a formação de várias ligações químicas à quebra de uma ligação pirofosfato em trifosfato de adenosina ou um semelhante nucleotídeo .



Mecanismo de ação enzimática

Na maioria das reações químicas, existe uma barreira de energia que deve ser superada para que a reação ocorra. Essa barreira impede que moléculas complexas como proteínas e ácidos nucléicos se degradem espontaneamente e, portanto, é necessária para a preservação da vida. Quando mudanças metabólicas são necessárias em uma célula, entretanto, algumas dessas moléculas complexas devem ser quebradas e essa barreira de energia deve ser superada. O calor pode fornecer a energia adicional necessária (chamada energia de ativação ), mas o aumento da temperatura mataria a célula. O alternativo é diminuir o nível de energia de ativação através do uso de um catalisador . Este é o papel que as enzimas desempenham. Eles reagem com o substrato para formar um complexo intermediário - um estado de transição - que requer menos energia para que a reação prossiga. O intermediário instável composto decompõe-se rapidamente para formar produtos de reação, e a enzima inalterada fica livre para reagir com outras moléculas de substrato.



Apenas uma determinada região da enzima, chamada de sítio ativo, se liga ao substrato. O sítio ativo é uma ranhura ou bolsa formada pelo padrão de dobramento da proteína. Esta estrutura tridimensional, juntamente com as propriedades químicas e elétricas dos aminoácidos e cofatores dentro do sítio ativo, permite que apenas um substrato particular se ligue ao sítio, determinando assim a especificidade da enzima.

enzima; Site ativo

enzima; sítio ativo O sítio ativo de uma enzima é um sulco ou bolsa que se liga a um substrato específico. Encyclopædia Britannica, Inc.



A síntese e a atividade da enzima também são influenciadas pelo controle genético e pela distribuição em uma célula. Algumas enzimas não são produzidas por certas células e outras são formadas apenas quando necessário. As enzimas nem sempre são encontradas uniformemente dentro de uma célula; muitas vezes eles são compartimentados no núcleo, no membrana celular , ou em estruturas subcelulares. As taxas de síntese e atividade enzimática são ainda influenciadas por hormônios, neurossecreções e outros produtos químicos que afetam o sistema interno da célula meio Ambiente .

Compartilhar:



Seu Horóscopo Para Amanhã

Idéias Frescas

Categoria

Outro

13-8

Cultura E Religião

Alquimista Cidade

Livros Gov-Civ-Guarda.pt

Gov-Civ-Guarda.pt Ao Vivo

Patrocinado Pela Fundação Charles Koch

Coronavírus

Ciência Surpreendente

Futuro Da Aprendizagem

Engrenagem

Mapas Estranhos

Patrocinadas

Patrocinado Pelo Institute For Humane Studies

Patrocinado Pela Intel The Nantucket Project

Patrocinado Pela Fundação John Templeton

Patrocinado Pela Kenzie Academy

Tecnologia E Inovação

Política E Atualidades

Mente E Cérebro

Notícias / Social

Patrocinado Pela Northwell Health

Parcerias

Sexo E Relacionamentos

Crescimento Pessoal

Podcasts Do Think Again

Vídeos

Patrocinado Por Sim. Cada Criança.

Geografia E Viagens

Filosofia E Religião

Entretenimento E Cultura Pop

Política, Lei E Governo

Ciência

Estilos De Vida E Questões Sociais

Tecnologia

Saúde E Medicina

Literatura

Artes Visuais

Lista

Desmistificado

História Do Mundo

Esportes E Recreação

Holofote

Companheiro

#wtfact

Pensadores Convidados

Saúde

O Presente

O Passado

Ciência Dura

O Futuro

Começa Com Um Estrondo

Alta Cultura

Neuropsicologia

Grande Pensamento+

Vida

Pensamento

Liderança

Habilidades Inteligentes

Arquivo Pessimistas

Começa com um estrondo

Grande Pensamento+

Neuropsicologia

Ciência dura

O futuro

Mapas estranhos

Habilidades Inteligentes

O passado

Pensamento

O poço

Saúde

Vida

Outro

Alta cultura

A Curva de Aprendizagem

Arquivo Pessimistas

O presente

Patrocinadas

A curva de aprendizado

Liderança

ciência difícil

De outros

Pensando

Arquivo dos Pessimistas

Negócios

Artes E Cultura

Recomendado