Bioquímica - Aula Teórica 05 - Enzimas

Enzimas são catalisadores biológicos cuja função é aumentar a velocidade das reações (porém sem alterar o seu equilíbrio). As enzimas atuam apenas sobre condições celulares específicas e são recuperadas após a catálise da reação. Cada enzima possui um substrato, sendo, portanto, de extrema especificidade.

Estrutura e Atividade Enzimática

As enzimas são geralmente proteínas, com algumas exceções (casos em que o RNA atua como enzima). Algumas precisam de outros componentes para poderem atuar, enquanto outras conseguem realizar a catálise apenas através dos seus aminoácidos.

Os componentes não protéicos das enzimas são genericamente chamados de cofatores, e podem ser:

- íons inorgânicos;

- molécula orgânica complexa ou molécula metalorgânica chamada de coenzima;

A coenzima ou o íon ligados covalentemente ao grupo prostético são chamados de grupo prostético.

O conjunto todo é chamado holoenzima e a parte protéica é chamada apoenzima.

Nomenclatura

Normalmente as enzimas possuem o sufixo -ase ligado ao tipo de substância da qual realizam catálise. Há, no entanto, várias exceções, como pepsina, tripsina, etc...

Classificação

As enzimas também pode ser classificadas de acordo com o tipo de reação que catalisam. Podem ser classificadas da seguinte maneira:

- oxirredutases: catalisam reações de oxirredução, em que há transferência de elétrons;

- transferases: catalisam reações de transferência de grupos;

- hidrolases: catalisam reações de hidrólise (transferência de grupos funcionais para a água);

- liases: catalisam reações de adição de grupos às duplas ligações ou formação de duplas ligações por meio da remoção de grupos;

- isomerases: catalisam reações de transferência de grupos dentro da mesma molécula para formar isômeros;

- ligases: catalisam reações de condensação acopladas à quebra do ATP, formando ligações do tipo C-C, C-S, C-O e C-N.

É importante reconhecer o significado das seguintes representações:




A atuação da enzima se dá pela diminuição da energia de ativação. Mas por que as enzimas diminuem a energia de ativação? Porque propiciam um ambiente favorável ao substrato.

Modelos

- Modelo chave-fechadura: enzima complementar ao substrato;

- Modelo do encaixe induzido: enzima complementar ao estado de transição do substrato:

Como a energia de ligação entre E (enzima) e S (substrato) contribui para a catálise?

- Diminui a entropia do substrato;

- Ajuste induzido;

- Retirada da água de solvatação.