As enzimas são incrivelmente específicas em suas ações, o que significa que catalisam apenas um único tipo de reação envolvendo moléculas específicas chamadas substratos. Essa especificidade notável decorre da intrincada relação entre a estrutura de uma enzima e seu substrato.
Aqui está como a estrutura enzimática contribui para a especificidade:
1. Site ativo: - As enzimas possuem uma forma tridimensional única com uma região específica chamada
site ativo . Este site é uma fenda ou bolso na superfície da enzima.
- O local ativo é revestido com resíduos de aminoácidos que possuem propriedades químicas específicas. Esses resíduos interagem com o substrato através de várias interações não covalentes, como ligações de hidrogênio, interações iônicas e interações hidrofóbicas.
2. Modelo de trava e chave: - Este modelo, proposto por Emil Fischer, sugere que o site ativo da enzima é como uma trava e o substrato é como uma chave.
- Somente o substrato de formato correto pode se encaixar perfeitamente no site ativo, assim como uma chave específica se encaixa em uma trava. Esse ajuste preciso é crucial para a especificidade da enzima.
3. Modelo de ajuste induzido: - Esse modelo, uma melhoria sobre o modelo de trava e chave, propõe que o site ativo não seja rígido, mas flexível.
- À medida que o substrato se aproxima do local ativo, a enzima passa por uma mudança conformacional, ajustando sua forma para ajustar o substrato com mais precisão. Esse ajuste induzido otimiza as interações entre a enzima e o substrato, aumentando a especificidade e a catálise.
4. Formas e interações complementares: - O arranjo específico de resíduos de aminoácidos no local ativo determina sua forma, tamanho e propriedades químicas.
- Essas características são complementares à forma, tamanho e propriedades químicas do substrato.
- Somente substratos com a combinação correta de recursos podem se ligar ao local ativo, levando a alta especificidade.
5. Importância da especificidade: - A especificidade da enzima impede reações colaterais indesejadas e garante que apenas a reação pretendida ocorra.
- Isso permite processos bioquímicos eficientes e controlados na célula.
Exemplos de especificidade da enzima: *
lactase: Quebra lactose, um açúcar encontrado no leite. Ele interage apenas com lactose e não com outros açúcares.
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pepsina: Quebra proteínas no estômago. Ele tem como alvo especificamente ligações peptídicas entre aminoácidos específicos.
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polimerase de DNA: Sintetiza o DNA a partir de nucleotídeos. Ele reconhece e incorpora apenas nucleotídeos específicos na fita de DNA em crescimento.
Em conclusão, a estrutura intrincada de uma enzima, particularmente o local ativo, é a chave para sua notável especificidade. O ajuste preciso e as interações entre a enzima e seu substrato garantem que apenas a reação correta ocorra, mantendo a ordem e a eficiência nos sistemas biológicos.
