sábado, 20 de julho de 2013

Enzimas estrutura e função

As enzimas são proteínas especializadas que catalisam as reações biológicas mantendo o equilíbrio da reação, após as reações essas enzimas não são perdidas, podem atuar em diferentes condições de temperatura e pH sendo especificas ao seu substrato. Pode-se dizer que, praticamente todas as reações que ocorrem em uma célula requerem uma ação enzimática, pois elas aumentam a velocidade das reações, fazendo com que ocorra em muito menos tempo do que em condições normais. Portanto, nem todos os catalisadores biológicos são enzimas, existem também os RNAs com funções catalíticas, que participam do processamento de íntrons e RNAt, enquanto outros participam de etapas de auto-processamento por hidrólise de uma ligação fosfodiester em sua própria cadeia polipeptídica.

As enzimas podem ser classificadas em 6 classes, definidas pela reação química que catalisam; como:  
  • Classe 1: Óxido-redutases -  catalisam reações de oxidação-redução, sendo que oxidação significa a perda de elétrons e redução significa a adição de elétrons.
  • Classe 2: Transferases - são enzimas que transferem um grupo químico  de uma molécula para outra; portanto têm dois substratos e produzem dois produtos.
  • Classe 3: Hidrolases – catalisam reações de hidrólise, que é a adição de água a uma ligação química, sendo uma reação essencialmente irreversível.
  • Classe 4: Liases – essas enzimas implicam na quebra, geralmente catalisam a clivagem de ligação carbono-carbono.
  • Classe 5: Isomerases – essas enzimas estão envolvidas com o movimento de um grupo ou de uma dupla ligação dentro de uma mesma molécula, que pode incluir a troca de posição de uma hidroxila ou de uma carbonila.
  • Classe 6: Ligases – unem átomos de carbonos, mas requerem energia para a realização da reação, geralmente esta energia vem do envolvimento do ATP.
 As enzimas necessitam de uma temperatura ideal para desempenharem suas funções, essa temperatura geralmente é em torno de 36°C, a temperatura do corpo. Na sua temperatura ideal as enzimas irá catalisar uma reação com sua velocidade ao máximo, sendo que ao diminuir sua temperatura ela diminui a velocidade da reação e se aumentada acima da temperatura ideal, ela terá uma queda brusca na velocidade podendo a enzima ser desnaturada, o mesmo ocorre com as enzimas em níveis altos de pH, porém ela não tem uma queda brusca na reação, ela cai gradativamente e não desnatura a enzima, porém sua conformação é mudada de forma que a enzima não catalise mais reações.

Para melhor desempenho de suas funções as enzimas podem ser reguladas, ou seja, controlar a sua ação, seja por: alosterismo, ligação covalente ou por zimogênio. Por alosterismo a enzima tem a capacidade de mudar sua conformação e aumentar sua afinidade pelo substrato. Por ligação covalente, a enzima é regulada podendo ser adicionado um grupo fosfato (fosforilação) ou pela retirada de um grupo fosfato (desfosforilação) deixando a enzima ativa ou inativa, realizando ou não suas funções. E o controle por zimogênio as enzimas são sempre sintetizadas na forma inativa, contendo uma sequência de aminoácidos que a deixa inativa e quando esses aminoácidos são retirados, a enzima se torna ativa exercendo suas funções.

Enzimas no diagnóstico clínico

Instabilidade térmica da glicose-6-fosfato desidrogenase resulta em anemia hemolítica
Em eritrócitos, a glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PD) é uma enzima importante para a maturação da integração da membrana; uma deficiência ou inatividade dessa enzima leva a uma anemia hemolítica. Em outros casos está presente uma enzima variante, que normalmente tem atividade suficiente para manter a membrana, mas ela pode falhar em condições de estresse oxidativo. Essa condição de instabilidade térmica é especialmente crítica para os eritrócitos, uma vez que são desprovidos da capacidade de sintetizar proteínas, e não pode renovar enzimas quando se desnaturam, o resultado final é um tempo de vida muito diminuído para esses eritrócitos que tem G6PD instável estando os mesmos suscetíveis à hemólise induzidos por drogas, causando a anemia pela diminuição dos eritrócitos.

Referências
Bioquímica Ilustrada – Richar A. Harver ; Denise R. Ferrier – 5° ed – editora Artmed.
Manual de Bioquímica com correlações clínicas – Thomas M. Devlin – 7° ed – editora Blucher.

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