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Como sabemos as enzimas são proteínas que atuam controlando a velocidade e regulando as reações que ocorrem no organismo. São substancia que catalisam reações químicas específicas atuando sobre substratos específicos e em locais específicos desses substratos. A ação das enzimas pode ser influenciada por alguns fatores, como a temperatura elevada. Dessa forma vale a pena um aprofundamento a mais no assunto citado, o site acima demonstra todos os detalhes das enzimas.

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Enzimas são proteínas que atuam controlando a velocidade e regulando as reações que ocorrem no organismo. Elascatalizam reações químicas específicas atuando sobre substratos específicos e em locais específicos desses substratos.

A ação das enzimas pode ser influenciada por alguns fatores, como a temperatura elevada. A seguir falaremos um pouco mais sobre elas, sua importância, seu mecanismo de ação, e sua nomenclatura e classificação.
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O que são enzimas?

As enzimas são proteínas globulares especializadas que atuam controlando a velocidade e regulando as reações químicas do organismo. É importante destacar que algumas moléculas de RNA, conhecidas como ribozimas, atuam como enzimas. Estas ainda apresentam papel catalizador, ou seja, atuam aumentando a velocidade das reações químicas.

As enzimas apresentam uma estrutura tridimensional, e sua atividade depende das características do meio em que se encontra.

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As enzimas são altamente específicas, sendo que cada uma delas atua sobre um substrato específico em uma reação. Atualmente são conhecidas mais de 2.000 enzimas, e cada uma atua em uma reação específica.

Nomenclatura das enzimas

Nome clássico ou recomendado: nomeia, geralmente, acrescentando a terminação -ase ao nome do substrato sobre o qual atua a enzima. Essa é a forma mais utilizada por quem trabalha com enzimas. Por exemplo, a enzima amilase atua na reação de hidrólise do amido em moléculas de glicose, e a urease cataliza a reação de hidrólise da ureia em amônia e CO2.

Nome usual: utiliza nomes consagrados pelo uso, como tripsina e pepsina.

Nome sistemático: forma mais complexa e instituída pela União Internacional de Bioquímica e Biologia Molecular (IUBMB), apresenta mais informações que as demais em relação à funcionalidade da enzima. O nome sistemático apresenta, geralmente, três partes: o nome do substrato, o tipo de reação catalizada e o sufixo -ase. Por exemplo, a reação de conversão da glicose-6-fosfato à frutose-6-fosfato é catalizada pela enzima denominadaglicose fosfato isomerase. Além do nome sistemático, a enzima recebe também um número, que deverá ser utilizado para uma precisa identificação. Essa numeração segue o modelo: EC XXXX. A sigla EC representa a Comissão de Enzimas (Enzyme Comission) da União Internacional de Bioquímica e Biologia Molecular, e a sequência de quatro números é referente à sua classificação.

A nomenclatura das enzimas ocorre de diversas maneiras. As três formas mais utilizadas são:

Classificação das enzimas

As enzimas podem ser classificadas, segundo a União Internacional de Bioquímica e Biologia Molecular e de acordo com o tipo de reação que catalizam, da seguinte maneira:

Classe 1. Óxido-redutases: reações de óxido-redução ou transferências de elétrons (íons hidreto ou átomos de H). Exemplos: desidrogenases e peroxidases.

Classe 2. Transferases: reações de transferências de grupos funcionais entre as moléculas. Exemplos: aminotransferases e quinases.

Classe 3. Hidrolases: reações de hidrólise, em que ocorre a quebra de uma molécula em moléculas menores com a participação da água. Exemplos: amilase, pepsina e tripsina.

Classe 4. Liases: reações em que pode ocorrer a adição de grupos a duplas ligações ou a remoção de grupos deixando dupla ligação. Exemplo: fumarase.

Classe 5. Isomerase: reações em que ocorrem a formação de isômeros. Exemplo: epimerase.
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Classe 6. Ligase: reações de síntese em que ocorre a união de moléculas com gasto de energia, geralmente, proveniente do ATP. Exemplo: sintetases.

Mecanismo de ação das enzimas

As enzimas atuam ligando-se a substratos específicos em locais específicos. Ao fim do processo, elas são liberadas para catalizarem novas reações.

A energia necessária para que uma reação inicie é chamada de energia de ativação. As enzimas atuam reduzindo essa energia de ativação e fazendo com que a reação ocorra de forma mais rápida do que na ausência dela. Essa capacidade catalizadora das enzimas aumenta a velocidade das reações em cerca de 10 ¹⁴ vezes.
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A ação das enzimas ocorre por sua associação temporária com as moléculas que estão reagindo, aproximando-as. Com isso, as enzimas podem enfraquecer também as ligações químicas existentes, facilitando a formação de novas ligações. Elas se ligam a moléculas específicas, denominadas de substratos, e em locais específicos, os sítios de ativação, formando um complexo transitório. Ao fim do processo, esse complexo decompõe-se, liberando os produtos e a enzima, que, geralmente, recupera sua forma, podendo usada novamente para catalisar reações.

As enzimas atuam em cadeia, sendo que diversas delas podem atuar em sequência, num determinado conjunto de reações, formando as chamadas vias metabólicas. Uma célula apresenta diversas vias metabólicas, cada uma responsável por uma função específica, por exemplo, a síntese de substâncias, como os aminoácidos.

Sítios de ligação

Como dito, as enzimas ligam-se aos substratos nos denominados sítios de ligação. Elas apresentam resíduos de aminoácidos específicos arranjados de forma tridimensional, formando os sítios de ligação, locais em que os substratos ligam-se durante a reação.

Além desse arranjo tridimensional, as enzimas apresentam, nesses sítios, um arranjo adequado de regiões hidrofílicas (interagem com água) e hidrofóbicas (não interagem com água), carregadas (apresentam cargas elétricas) e neutras (não apresentam cargas elétricas).

Temperatura: Grande parte das enzimas aumenta suas taxas de reações na medida em que a temperatura em que elas atuam eleva-se em 10 ºC. Entretanto, essa taxa começa a decair a partir do momento em que a temperatura atinge os 40 ºC. A partir dessa temperatura, observa-se que as enzimas passam a sofrer desnaturação, um desdobramento de sua estrutura.

Alterações no pH do meio em que a enzima encontra-se leva a alterações em suas cargas. A manutenção da forma das enzimas deve-se à atração e repulsão entre as cargas dos aminoácidos que a constituem. Mudanças nessas cargas alteram a forma da enzima, afetam a ligação entre ela e substrato e, assim, a sua funcionalidade.

Enzimasreguladoras: Estas atuam regulando a taxa das vias metabólicas. Muitas vezes, elas ocupam o primeiro lugar da sequência da via metabólica e aumentam ou diminuem a atividade mediante alguns sinais, como os níveis de substrato ou a demanda energética da célula.

O substrato deve apresentar uma configuração adequada, estrutural e química, de forma a alojar-se no sítio de ligação. Esse modelo de encaixe perfeito é conhecido como modelo chave-fechadura, devido à relação com o fato de que cada chave encaixa-se em uma fechadura específica. No entanto, é sabido que a aproximação e a ligação do substrato ao sítio de ligação induzem na enzima uma mudança conformacional, tornando-a ideal. Esse modelo é conhecido como modelo do ajuste induzido.

Fatores que regulam a atividade enzimática

As enzimas podem ter sua atividade influenciada por alguns fatores. Dentre esses podemos destacar a temperatura, o pH e a s enzimas reguladoras.

Resumo sobre enzimas

As enzimas são proteínas que atuam como catalisadores biológicos.

Catalisadores são substâncias que atuam diminuindo a energia de ativação das reações, aumentando a velocidade em que essas ocorrem e não sendo consumidas no processo.

As enzimas apresentam alta especificidade, atuam apenas sobre substratos específicos.

As enzimas atuam diminuindo a energia de ativação das reações nas células.

A temperatura, o pH e as enzimas reguladoras são fatores que influenciam na atividade enzimática.

Por Helivania Sardinha dos Santos

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Enzimas: o que são, funções, classificação - Biologia Net

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Enzimas são proteínas que atuam controlando a velocidade e regulando as reações que ocorrem no organismo. Elascatalizam reações químicas específicas atuando sobre substratos específicos e em locais específicos desses substratos. A ação das enzimas pode ser influenciada por alguns fatores, como a temperatura elevada.

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As enzimas alostéricas, são reguladas por modificações não covalentes  e contêm uma região distinta daquela à qual o substrato se liga, tendo assim pequenas moléculas reguladoras podendo se

ligar e modificar a atividade catalítica dessas enzimas, além de diminuir a

atividade catalítica, através de modificações do sítio catalítico. Eles são encontrados em quase todas as vias metabólicas e geralmente catalisam uma reação irreversível localizada no início da via, ou seja, é composta por diferentes cadeias polipeptídicas, cada uma com um sítio ativo, além disso, subunidades influenciam a conformação das demais, facilitando a ligação de outros substratos aos sítios ativos.

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Reconhecer em que se baseia a equação de Lineweawer - Burk e sua equação

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Reconhecer em que se baseia a equação de Lineweawer - Burk e sua equação

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A equação de MichaelisMenten pode ser invertida, e essa relação é conhecida como linearização de LineweaverBurk, além disso, essa expressão é muito útil para determinar os valores de 𝐾𝑚 e 𝑉𝑚á𝑥 em várias reações enzimáticas, isso tudo a partir do estabelecimento da relação  𝑉0 = 𝑓 (𝑆). Para enzimas que são mecanismos de ação obedecem à cinética MM, pode-se dizer que o valor de 𝐾𝑚 está relacionado à uma afinidade gerada pelo substrato alcançado, na situação (virtual) em que todas as enzimas estão ligadas ao substrato.

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A constante de Michaelis Km é definida como a concentração para a qual a velocidade da reação enzimática é a metade de Vmax. Isto pode verificar-se ao substituir Km = [S] na equação de MichaelisMenten. Se o passo para determinação da velocidade for lento, quando comparado com a dissociação do substrato (k2 << k-1), então a constante de Michaelis Km é aproximadamente à constante de dissociação do complexo ES, embora tal situação seja relativamente rara. A situação mais normal dá-se quando k2 > k-1 as vezes chamada como cinética de Briggs-Haldane; A equação ainda se verifica em condições mais gerais, como provém da aproximação ao estado estacionário; Durante o período inicial, a velocidade de reação v é relativamente constante, indicando que [ES] é também aproximadamente constante

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Observando o gráfico e a Equação, pode se perceber que, se a condensação de substrato for muito menor quão km, ou seja, km+S≈km, nesse caso v=(Vm/km).S, e a rapidez de consequência se portarão de primeira regra em função da condensação de substrato, ou seja, a rapidez é linearmente proporcionado ao melhoria da condensação de substrato. Mas, se a condensação de substrato for muito maior quão km, nesse caso km+S≈S e v=Vm, a rapidez de consequência se portarão de regra zero, ou seja, a rapidez não
é modificada com a melhoria da condensação de substrato.

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Uma reação é de primeira ordem somente se, ao dobrarmos a concentração, a velocidade dobrar.  Uma representação gráfica de ln[A] t versus t é uma linha reta com inclinação - k e intercepta em ln[A] 0 .  No caso acima utilizamos o logaritmo natural, ln, que é o log na base e.

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Um efetor é uma proteína, muitas vezes uma enzima, presente em uma célula que responde a estímulos hormonais e ajuda a produzir o resultado final dessa estimulação hormonal. e a eliminação de glicose, enzimas que produzem hormônios esteróides e proteínas estruturais intracelulares que controlam a forma e o movimento das células. Essas moléculas geralmente usam os estoques de energia intracelular para amplificar os sinais hormonais, de  modo que a ligação de um pequeno número  de moléculas hormonais leva à formação de células. atividade  que poderia ser impossível se dependesse apenas  da energia produzida pela ligação desses hormônios.

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A fração viva no solo é essencial para prestação dos serviços ecossistêmicos como ciclagem de nutrientes, decomposição da matéria orgânica do solo, proteção às plantas contra o ataque de patógenos, dentre outros.
Tornando prático, a peroxidação de lipídeos (que diz respeito à oxidação dos lipídeos – processo no qual os elétrons presentes nas membranas celulares são capturados por radicais livres) é um processo iniciado por uma reação em cadeia (visto que uma molécula foi “roubada” e, por ser um radical livre tende a fazer o mesmo com outra molécula, e assim consecutivamente) e resulta em danos da membrana de sementes.
arilsulfatase realiza hidrólise de ésteres de sulfato no solo (o que permite inferir que um solo cuja qualidade da matéria orgânica é rica nesse substrato é um solo que propicia o aumento da quantidade dessa enzima) e apresenta grande importância quando o assunto é a mineralização do S orgânico no solo.
adoção de manejo que visa à manutenção da cobertura vegetal e o enriquecimento da fração orgânica do solo, além de gerar uma elevação na disponibilidade de nutrientes e na estrutura do solo irá potencializar a atuação dos microrganismos presentes nele que estão diretamente relacionados à produção e atividade das enzimas.

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Os microrganismos produzem uma série de enzimas que são liberadas ao solo por meio de excreções ou pela lise celular e são responsáveis pela manutenção vital das reações que ocorrem no interior celular, através da sua capacidade de acelerar ou retardar a velocidade com que elas ocorrem. Essas enzima…