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Inibição alostérica

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição

A inibição alostérica é a desaceleração das reações químicas catalzadas por enzimas que ocorrem nas células. Esses processos metabólicos são responsáveis pelo funcionamento e manutenção adequados do equilíbrio de nossos corpos, e a inibição alostérica pode ajudar a regular esses processos.

Essencialmente, os processos metabólicos quebram e acumulam moléculas importantes. Eles são fundamentais para qualquer coisa, desde a digestão dos alimentos que comemos até a reparação de nossos músculos depois de resolvermos.

Bloqueio e chave: o substrato se liga à enzima no local ativo

Os processos metabólicos consistem em uma série de reações químicas que produzem produtos finais. Os principais fatores de processos metabólicos são enzimas. As enzimas são proteínas específicas que catalisam reações. Essas enzimas aceleram importantes reações químicas nas células, reduzindo a quantidade de energia necessária.

Primeiro, uma enzima se liga a um substrato. Essa reação então cria um produto. O produto pode servir como substrato subsequente para uma enzima diferente na próxima etapa metabólica. Finalmente, há uma cadeia de reações que ocorrem até que um produto final seja criado no final.

Um ponto importante é que a ligação de uma enzima e seu substrato é muito específica. A enzima pode ser comparada a uma trava e o substrato pode ser comparado a uma chave. Certos substratos só podem se ligar a certas enzimas. Eles se ligam em um local na enzima chamado “site ativo”.

A tecla errada não se encaixará no bloqueio específico em uma enzima. Se o substrato não puder se encaixar em um local ativo, a enzima não poderá catalisar uma reação. Mesmo que o substrato seja o substrato correto para uma enzima, um inibidor alostérico pode impedir que a enzima tenha a forma ou conformação correta.

A inibição alostérica inibe a atividade enzimática

Para controlar a velocidade das reações metabólicas, temos o que é chamado de inibição alostérica. Os inibidores alostéricos diminuem a atividade enzimática, desativando a enzima. Um inibidor alostérico é uma molécula que se liga à enzima em um local alostérico. Este site não está no mesmo local que o site ativo. Após a ligação ao inibidor, a enzima altera sua forma 3D.

A inibição alostérica é uma forma de inibição não competitiva. Isso significa que o inibidor não está competindo diretamente com o substrato no site ativo. Em vez disso, está mudando indiretamente a composição da enzima.

Depois de alterar sua forma, a enzima se torna inativa. Não pode mais se ligar ao seu substrato correspondente. Isso diminuirá a formação de produtos subsequentes. Pense no inibidor alostérico como um serralheiro. O serralheiro (isto é, inibidor alostérico) altera a trava (isto é, enzima) para que a chave (isto é, substrato) não seja mais capaz de abrir a trava (ou seja, enzima).

A inibição alostérica impede a super acumulação de produtos

Os inibidores alostéricos impedem que o corpo desperdiça energia para criar produtos desnecessários. Pense em um caminho metabólico como uma linha de montagem em uma fábrica. Em cada estação na linha de montagem, uma máquina altera o produto antes de passá -lo para a próxima estação. A linha de montagem move produtos intermediários de estação para estação até que haja um produto final no final.

Diga que esta fábrica é responsável pela produção de calças. Na primeira estação, uma máquina corta um par de calças da matéria -prima. Posteriormente, uma máquina na segunda estação coloca as bainhas das calças. Na terceira estação, uma máquina conecta os zíperes. Depois disso, uma máquina na quarta estação anexa tags e coloca o produto na pilha de remessa. Quando as máquinas estão funcionando corretamente, a linha de montagem é suave e não há espera. As estações produzirão produtos a taxas semelhantes.

No entanto, imagine que um dia, a máquina que prende os zíperes na terceira estação se decompõe. Agora existe uma espera. Para impedir que os produtos se acumulem, devemos interromper as primeiras estações da linha de suprimentos de operar. Isso é para controlar a oferta e a demanda por cada produto intermediário e garantir que eles sejam iguais em cada estação.

Da mesma forma, a inibição alostérica diminui a cadeia de reações. Dessa forma, impede a super acumulação de produtos desnecessários.

Exemplos de inibição alostérica

Um exemplo de inibidor alostérico é ATP em respiração celular. Esse processo metabólico opera como um loop de feedback. Nesse loop, os produtos a jusante controlam a velocidade das reações a montante.

Uma enzima envolvida na glicólise é a fosfofructoquinase. Ele converte ADP em ATP. Quando há muito ATP no sistema, o ATP serve como um inibidor alostérico. Ele se liga à fosfofructoquinase para diminuir a conversão da ADP. Dessa forma, o ATP está impedindo a produção desnecessária de si mesma. Não há necessidade de produzir mais ATP quando já existem quantidades adequadas.

Um exemplo de um medicamento importante que assume o papel de um inibidor alostérico é a penicilina antibiótica. Ao ajudar o corpo a matar bactérias nocivas, a penicilina salvou milhões de vidas.

As bactérias prejudiciais dependem da enzima DD-transpeptidase para criar paredes celulares fortes semelhantes a malha. Para neutralizar esse processo, a penicilina se liga a essa enzima. Ao agir como inibidor, a penicilina impede que as bactérias construam paredes celulares fortes. Com uma parede fraca, os fluidos circundantes da célula de bactérias podem então se empurrar através da osmose. A célula então estourará e morreá.

Bibliografia

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Hafen BB, Sharma S. (atualizado 2020). Saturação de oxigênio. Treasure Island (FL), Statpearls Publishing. Retirado de: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/nbk525974/ Tintinalli JE, Ma J, Yealy D, Meckler GD, Stapczynski S, Cine DM, Thomas Sh. (2020). Medicina de emergência da Tintinalli: um guia de estudo abrangente, 9º novo Yord, McGraw-Hill.

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