O que são enzimas e quais as funções que essas proteínas apresentam?

Graduação em Ciências Biológicas (Unicamp, 2012)
Mestrado Profissional em Conservação da Fauna Silvestre (UFSCar e Fundação Parque Zoológico de São Paulo, 2015).

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Enzimas são moléculas orgânicas de natureza proteica e agem nas reações químicas das células como catalisadoras, ou seja, aceleram a velocidade dos processos sem alterá-los. Geralmente são os catalisadores mais eficazes, por sua alta especificidade. Sua estrutura quaternária é quem determinará sua função, a que substrato ela se acoplará para acelerar determinada reação.

Nosso corpo é mantido vivo por uma série de reações químicas em cadeia, que chamamos de vias metabólicas, nas quais o produto de uma reação serve como reagente posteriormente. Todas as fases de uma via metabólica são mediadas por enzimas.

Quase todas as enzimas são de origem proteica, com exceção de algumas RNA catalíticas. Algumas funcionam sem adição de nenhuma outra molécula à sua cadeia polipeptídica, outras necessitam se ligarem a outro grupo, que chamamos de cofator, íons inorgânicos, ou a um grupo de moléculas orgânicas que chamamos de coenzima (ácido fólico, vitaminas, por exemplo). Em alguns casos, ela pode se ligar aos dois tipos e em outros podem sofrer alterações por processos como a glicosilação ou fosforilação.

Cada enzima é única para uma determinada reação. Para seu funcionamento eficaz, deve ter sua estrutura tridimensional conservada (terciária e quaternária). Ela possui uma região específica de ligação ao substrato chamada de sítio ativo, a conformação desta região forma um encaixe perfeito e único entre determinada enzima e um substrato, normalmente por ligações covalentes transitórias. Ao terminar a reação ela se solta do substrato e continua perfeita, em sua forma, para novas atividades. Como toda proteína, ela pode se desnaturar em algumas condições, como em altas temperaturas, variação extrema de pH, perdendo assim sua função. Como toda proteína, elas precisam de uma temperatura e pH ideal para serem ativas nas reações.

A enzima age na variação de entropia da reação, direcionando o substrato para que ele não colida de forma aleatória, aumentando a eficiência da reação.

Ela também diminui a energia de ativação, sem alterar o equilíbrio desta. A regulação da atividade enzimática pode ser controlada pela própria célula, na codificação de proteínas, como por ela mesma, variando de acordo com alguma molécula que se liga a ela.

No feedback negativo, o produto de uma via metabólica se liga a um sítio da enzima que está catalisando tal reação, inibindo-a. Cada vez que aumenta a quantidade do substrato, ele se liga à enzima e diminui a velocidade da reação. O inverso pode ocorrer, quando o produto se liga a um sítio da enzima estimulando-a, por conseguinte aumenta a velocidade da reação. Chamamos de feedback positivo. Esse tipo de interação muda a conformação da proteína e altera as ligações entre ela e o substrato. Quem sofre este tipo de alteração, podendo ter duas conformações e sua atividade modulada são as enzimas alostéricas. Existem outras formas da célula regular a atividade enzimática, como a fosforilação e a glicosilação de alguns aminoácidos.

As enzimas têm as mais diversas funções em nosso organismo e são essenciais para a vida. Estão no sistema digestivo, como a amilase (age na digestão do amido) e a pepsina (age na digestão de proteínas), ou a celulase (age na digestão de celulose) nos ruminantes. Atuam na contração muscular (miosina), como bombas iônicas nas membranas celulares, na transdução de sinais, entre centenas de outras funções. Estão presentes inclusive nos vírus – transcriptase reversa.

Leia também:

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Referências:

Alberts, B; et al. Fundamentos da Biologia Celular. 2 ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. 145-159 p.

Nelson, D. L; Cox, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 5o ed. Porto Alegre: Artmed, 2011.183-233 p.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/bioquimica/enzimas/

As proteínas, compostos orgânicos bastante abundantes, são constituídas por aminoácidos que formam cadeias entre si por intermédio de ligações peptídicas. Esses aminoácidos são formados por um carbono, um ácido carboxílico, uma amina e um radical, o qual varia de aminoácido para aminoácido. Geralmente, para ser considerada uma proteína, a cadeia deve apresentar mais de setenta aminoácidos. Quando a cadeia é menor, o termo adequado é peptídeo.

Existe uma infinidade de proteínas nos seres vivos, e elas variam de espécie para espécie. Organismos de um mesmo táxon apresentam mais proteínas semelhantes, o que não acontece com seres muito distintos. As proteínas diferenciam-se principalmente pelo número de aminoácidos e pela sequência em que eles se dispõem nas cadeias polipeptídicas.

As proteínas apresentam uma extensa lista de funções no organismo e são encontradas em todas as estruturas da célula, substâncias intersticiais, anticorpos, entre outros. Entre as funções que podem ser atribuídas às proteínas, destacam-se seu papel no transporte de oxigênio (hemoglobina), na proteção do corpo contra organismos patogênicos (anticorpos), como catalizadora de reações químicas (enzimas), receptora de membrana, atuação na contração muscular (actina e miosina), além de serem fundamentais para o crescimento e formação dos hormônios.

Diante de tamanha importância, é fundamental que as proteínas sejam obtidas por meio de uma boa alimentação. Entre os alimentos que se destacam pela grande quantidade desse nutriente, podemos citar as carnes, leite, ovos, cereais integrais, feijão, legumes e vegetais folhosos.

As proteínas podem ser classificadas em dois grandes grupos: as globulares e as fibrosas. As proteínas globulares formam estruturas com formato esferoide. Nesse grupo, são encontradas importantes proteínas, tais como as enzimas e anticorpos. Já as proteínas fibrosas organizam-se em forma de fibras ou lâminas, e as cadeias de aminoácidos ficam dispostas paralelamente. Diferentemente das globulares, estas são pouco solúveis em água.

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Além dessa classificação, podemos considerar as proteínas como simples, conjugadas e derivadas. As proteínas simples apresentam apenas aminoácidos. Nas proteínas conjugadas, além de aminácidos, existe um radical de origem não peptídica, que é denominado de grupo prostético. As proteínas derivadas, por sua vez, não são encontradas na natureza e são conseguidas graças a processos de degradação de proteínas simples ou conjugadas.

O que são enzimas e quais as funções que essas proteínas apresentam?

A hemoglobina é uma proteína em estrutura quartenária

Utilizando-se como base seus níveis de organização, as proteínas também podem ser classificadas em primárias, secundárias, terciárias e quartenárias. Na estrutura primária, observa-se que a cadeia polipeptídica é linear e não apresenta, portanto, ramificações. Na estrutura secundária, por sua vez, observa-se que a proteína não está esticada, e sim torcida e dobrada, o que muitas vezes lembra a estrutura do DNA. Já na estrutura terciária, observa-se uma organização tridimensional globosa exclusiva das proteínas globulares. Por fim, temos as proteínas quartenárias, que formam grandes enovelados. Uma proteína só pode ser classificada como quartenária se apresentar duas ou mais cadeias polipeptídicas.

Uma característica importante das proteínas é sua capacidade de desnaturação. Ao serem submetidas, por exemplo, ao calor excessivo, agitação, radiação e pH extremo, observarmos que as estruturas secundárias e terciárias desses compostos orgânicos alteram-se de maneira irreversível, o que causa a perda de suas propriedades. É por isso que, ao cozinhar alguns alimentos, perdemos muito do seu poder nutricional.

Qual a função das enzimas nas proteínas?

Enzimas são proteínas que atuam controlando a velocidade e regulando as reações que ocorrem no organismo. Elas catalizam 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.

O que são enzimas e quais são as suas funções?

Afinal, o que são enzimas? Bom, elas nada mais são do que moléculas orgânicas de natureza proteica, que servem como catalisadoras nas reações químicas, isto é, têm como objetivo acelerar a velocidade dos processos sem alterar sua composição e resultados.

Quais são as enzimas das proteínas?

Protease - são enzimas que atuam nas proteínas; Urease - é responsável pela degradação da ureia; Ptialina - também chamada de Amilase, essa enzima é responsável pela degradação do amido ainda na boca.

O que são as proteínas e quais as suas funções?

As proteínas são macromoléculas que possuem como unidade básica os aminoácidos. Elas atuam nas mais variadas funções do organismo, estando relacionadas, por exemplo, com a defesa, aceleração de reações químicas, transporte de substâncias e comunicação celular.