Guia Completo de Enzimas e Carboidratos: Bioquímica

Enzimas

Como todas as proteínas, são sintetizadas pelas células. Cada enzima permite apenas a ligação do seu substrato específico.

• Função: Aumentar a velocidade da reação ao diminuir sua energia de ativação.
• Velocidade de Reação: Aumenta com a concentração do reagente, elevação da temperatura e diminuição da energia de ativação.
• Características: Nunca é modificada em uma reação química, não é consumida na reação e nunca altera o equilíbrio, apenas a velocidade de obtenção do produto.
• Nomenclatura: O sufixo -ase indica uma enzima.

Componentes e Classificação

• Cofator: Metais ou moléculas inorgânicas.
• Coenzima: Ligação prostética, molécula orgânica.
• Classificação:
  • Transferases: Reações de transferência de grupos funcionais.
  • Hidrolases: Quebra de ligação covalente pela adição de água.
  • Liases: Remoção de grupos formando dupla ligação ou adição a dupla ligação.
  • Ligases: Ligação de dois substratos com consumo de ATP.
  • Oxirredutases: Reação de transferência de elétrons.
  • Isomerases: Rearranjo molecular.

Termodinâmica e Cinética

• Termodinâmica: ΔG < 0 (espontânea, exergônica); ΔG = 0 (equilíbrio); ΔG > 0 (requer energia livre, endergônica).
• Cinética: Km (especificidade enzima-substrato); Vmáx (velocidade de renovação enzima-substrato).
• Inibidores:
  • Não competitivos: Alteram a Vmáx.
  • Competitivos: Competem com o substrato pelo centro ativo, alteram o Km.
• Regulação Enzimática: Inibição pelo produto, clivagem proteolítica (mudança conformacional expondo o sítio ativo) e modificação covalente reversível.

Carboidratos

Funções: Sustentação (celulose nos vegetais), reserva (glicogênio nos animais, amido nos vegetais), energia, estrutura, coesão e mediação celular. Podem se ligar a lipídios e proteínas formando glicolipídios e glicoproteínas (componentes de membranas).

Estrutura e Classificação

• Amido: Amilose (α 1-4, linear); Amilopectina (α 1-4 e ramificações α 1-6).
• Celulose: (β 1-4) não ramificada.
• Polissacarídeos: Formados por dois ou mais monossacarídeos.
• Isomeria: Aminoácidos (isômero L); Carboidratos (isômero D).
• Homopolissacarídeos: Glicogênio (ligação α 1-4, ramificação α 1-6 a cada 8-12 resíduos).
• Heteropolissacarídeos: Proteoglicanos (proteína) e Amiloglicanos (carboxila ou sulfato com carga negativa).
• Monossacarídeos: Aldoses ou cetoses.
• Lectinas: Proteínas que se ligam a glicídios na superfície celular oposta (interações fracas).
• Glicosilação: N-glicosídica (hemiacetal + amina); O-glicosídica (hemiacetal + álcool).