Segundo o modelo da chave-fechadura proposto por Emil Fischer em 1894, uma enzima e seu substrato são complementares. As enzimas apresentam uma região específica (sítio ativo) onde o substrato se encaixa. ... De acordo com essa teoria, o substrato é capaz de induzir uma mudança na conformação de uma enzima.
As enzimas são proteínas que atuam como catalisadoras de reações metabólicas, ou seja, elas aceleram as reações químicas que ocorrem no organismo sem sofrer desgaste ou alterar o curso da reação. As enzimas apresentam locais de ligação através dos quais ocorre o processo de catalisação. ...
Considera-se que a especificidade da enzima ocorre pela complementaridade existente entre o substrato e a forma do sítio ativo. Anteriormente, considerava-se que a enzima e o substrato complementavam-se de maneira rígida, sendo esse modelo conhecido como “chave-fechadura”.
A teoria do encaixe induzido sugere que a interação entre enzima e substrato é mais flexível do que sugere o modelo “chave-fechadura”. As enzimas são substâncias orgânicas de origem, normalmente, proteica e que atuam catalisando reações biológicas.
O mecanismo “chave-fechadura” Ao se encaixarem nos sítios ativos, os substratos ficam próximos um do outro e podem reagir mais facilmente. Assim que ocorre a reação química com os substratos, desfaz-se o complexo enzima-substrato.
O modelo chave-fechadura, proposto por Emil Fischer, é bastante difundido para explicar a interação entre enzima e substrato. De acordo com esse modelo, há uma complementaridade rígida entre a enzima e o substrato, assim como uma chave e uma fechadura.
Por que o modelo chave-fechadura não é ideal para explicar a catálise enzimática? ... Por isso, substratos diferentes daqueles que se encaixam nos sítios ativos de uma enzima específica não podem fazer parte daquela reação, deve existir uma outra enzima para catalisar a sua reação.
A COMPLEMENTARIDADE FÁRMACO-RECEPTOR A noção de que as interações entre uma enzima e seu substrato seriam complementares foi introduzida, inicialmente, pelo famoso modelo "chave-fechadura", proposto por Emil Fischer, em 189413 (Figura 1).
Por que o modelo chave-fechadura não é ideal para explicar a catálise enzimática? ... Com isso, é perceptível que no primeiro modelo, tanto a enzima como o substrato são fatores rígidos, ou seja, não apresentam flexibilidade, tornando assim altamente específicos.
Na teoria do encaixe induzido, o substrato induz uma mudança conformacional na enzima, enquanto que, no modelo chave-fechadura, considera-se que a enzima e o substrato complementam-se de maneira rígida.
Esse encaixe ocorre em razão das ligações formadas entre o substrato e as cadeias laterais de aminoácidos no sítio ativo. Seria como se cada substrato se encaixasse perfeitamente em uma única enzima, assim como uma chave é usada para abrir uma determinada fechadura (ver figura a seguir).
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.
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
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.
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