As enzimas são altamente específicas para seus substratos, o que significa que apenas catalisam as reações com uma molécula específica ou um pequeno grupo de moléculas intimamente relacionadas. Esta especificidade surge das seguintes características:

1. Forma e química ativa do local:

* Shape: As enzimas possuem uma estrutura tridimensional exclusiva com uma fenda ou ranhura específica chamada site . A forma do local ativo é complementar à forma da molécula de substrato, como uma trava e uma tecla. Somente substratos com a forma correta podem caber no site ativo.
* Química: O local ativo contém resíduos específicos de aminoácidos com grupos funcionais que interagem com o substrato através de interações não covalentes , como ligação de hidrogênio, interações iônicas, interações hidrofóbicas e forças de van der Waals. Essas interações são altamente específicas e contribuem para a especificidade da enzima.

2. Modelo de ajuste induzido:

* Enquanto o modelo "Lock and Key" descreve a interação inicial, o modelo de ajuste induzido Enfatiza ainda a natureza dinâmica das interações enzimáticas-substrato.
* Quando um substrato se liga ao local ativo, induz uma mudança conformacional na enzima, refinando ainda mais a forma do local ativo para uma interação ideal. Esse "ajuste induzido" aumenta a especificidade e a eficiência catalítica da enzima.

3. Estabilização do estado de transição:

* As enzimas são catalisadores altamente eficientes porque estabilizam o estado de transição , o intermediário instável formado durante a reação.
* O local ativo foi projetado para interagir com o estado de transição de maneira mais favorável do que com o substrato ou produto, diminuindo a energia de ativação e acelerando a taxa de reação. Essa estabilização é específica para o substrato envolvido, contribuindo ainda mais para a especificidade da enzima.

4. Bolsos de especificidade do substrato:

* Algumas enzimas têm bolsos adicionais em seus sites ativos chamados bolsos de especificidade Isso aumenta ainda mais a especificidade. Esses bolsos se ligam a grupos funcionais específicos ou características estruturais do substrato, garantindo que apenas a molécula correta possa acessar o local catalítico.

5. Famílias e isoformas enzimáticas:

* As enzimas são categorizadas em famílias com base em semelhanças estruturais e mecanismos catalíticos. Dentro das famílias, pode haver várias isoformas , que são variantes da mesma enzima com diferenças sutis em seus locais ativos. Essas isoformas podem exibir diferentes preferências de substrato, contribuindo para a diversidade geral da atividade enzimática.

Em resumo, a forma e a química específicas do local ativo, o mecanismo de ajuste induzido, a estabilização do estado de transição e a presença de bolsos de especificidade contribuem para a notável especificidade das enzimas para seus substratos. Essa especificidade é crucial para manter a ordem biológica e realizar processos bioquímicos essenciais em organismos vivos.