Definição de substrato
Um substrato é uma molécula acionada por uma enzima. Um substrato é carregado no local ativo da enzima, ou o local que permite que ligações fracas sejam formadas entre as duas moléculas. Um complexo de substrato enzimático é formado e as forças exercidas no substrato pela enzima fazem com que ela reaja e se torne o produto da reação pretendida. As ligações que se formam entre o substrato e a enzima causam a mudança conformacional ou a alteração da forma na enzima. A mudança de forma resultante é o que aplica a pressão ao substrato, forçando as moléculas ou destruindo -as.
Quase todas as moléculas em nossos corpos são moléculas de substrato em algum momento. Devido à grande quantidade de energia e tempo necessários para que a maioria das reações ocorram, cada reação precisa de uma enzima específica para ajudá -la. Uma enzima faz isso diminuindo a energia necessária para que uma reação ocorra entre moléculas de substrato ou dentro de uma molécula. Uma vez que a reação ocorre, o substrato agora é quimicamente diferente e é chamado de produto. No entanto, muitos produtos químicos produzidos por nossos corpos são formulados por muitos passos menores, conhecidos como intermediários, cada um com sua própria enzima. Os produtos de uma reação se tornam o substrato da próxima reação, até que o produto final seja alcançado. É dessa maneira que todos os materiais em nosso corpo tomam forma.
Os nutrientes, coletados por um organismo, são digeridos no intestino. Aqui, as enzimas reconhecem várias formas de alimento como o substrato em que agem e trabalham para separá -las. Uma vez divididos, esses produtos são transportados para várias células ao redor do corpo. Agora chamados de substratos novamente, novas enzimas trabalham nessas substâncias para combiná -las em moléculas maiores e incorporá -las ao corpo. Se uma substância é considerada ou não um substrato depende de qual reação ela está indo e de qual reação ela veio. Depois que um substrato se tornar um produto, ele pode se tornar instantaneamente um substrato novamente se uma enzima diferente puder agir sobre ele. Como as enzimas são específicas e diminuem o tempo de reação, podemos produzir muitos produtos químicos que seriam completamente impossíveis sem etapas intermediárias e enzimas fazendo a maior parte do trabalho.
Exemplos de substrato
Lactose
A lactose é um açúcar produzido no leite. Os mamíferos geralmente produzem leite para seus filhos. Ele contém uma mistura de gorduras, proteínas e hormônios do crescimento para obter um jovem mamífero para ganhar muito peso em um curto período de tempo. Curiosamente, os seres humanos são os únicos animais que bebem outra espécie leite de uma maneira não predatória. Enquanto alguns grandes predadores certamente consumirão o leite de um mamífero que acabaram de matar, apenas os humanos propositadamente bebem o leite fornecido pelas vacas. Não é de surpreender que muitas pessoas tenham intolerância à lactose ou incapacidade de processar a lactose do açúcar.
A lactase, a enzima necessária para agir em lactose como substrato, é produzida por seres humanos quando são bebês para lidar com a lactose no leite materno. Uma vez desmame do leite materno, a lactose do substrato não está mais presente para a enzima trabalhar. A lactose, além de ser um substrato da lactase, também atua no seu DNA. Pensa -se que, na presença de lactose, o DNA produz mais lactase. Uma vez desmamado, o corpo produz pouca ou nenhuma lactase, causando intolerância à lactose. No entanto, a maioria das pessoas continua a beber leite de vaca quase imediatamente, ou simultaneamente, com o desmamado do leite materno. Dessa forma, você é continuamente capaz de processar lactose, o que pode não ser uma coisa boa. Estudos recentes mostraram que os hormônios do crescimento, o colesterol e as proteínas animais no leite de vaca podem não ser boas para sua saúde, como um mamífero adulto em saúde. Embora faça sentido que os adultos não bebam fórmula de bebê.
Inibidores da ECA como bloqueadores de substrato
Se você conhece alguém que atualmente toma inibidores da ACE, provavelmente sabe que as pílulas estão ajudando a mantê -las vivas, mas não tem idéia de como. ACE significa enzima de conversão de angiotensina. Essa enzima é responsável por produzir uma molécula conhecida como angiotensina II, que faz com que os músculos em torno dos vasos sanguíneos se contraam. Esses pequenos músculos pressionam o sangue. Normalmente, a ajuda a manter o sangue fluindo com quantidades saudáveis de pressão. Se muita angiotensina II for criada pelo corpo, ou se os vasos sanguíneos estiverem entupidos, mais pressão poderá fazer com que os vasos explodissem ou fiquem completamente selados. Ambos são condições de risco de vida.
Felizmente, os inibidores da ACE foram criados para serem “imitações” de substrato. Os inibidores da ECA têm o mesmo tamanho e a forma que a angiotensina I, o substrato da enzima de conversão da angiotensina. Em vez de se ligar ao substrato, a enzima se liga ao inibidor. Ao contrário do substrato, o inibidor não pode passar por uma reação química e fica preso à enzima. Ao regular a quantidade de inibidor da ECA dada a uma pessoa, a eficácia de todas as suas enzimas de conversão de angiotensina pode ser efetuada e um nível mais baixo de angiotensina II será visto no sangue e nos tecidos. Sem esse produto químico, os músculos ao redor dos vasos sanguíneos relaxam e a pressão arterial é reduzida. Uma pressão arterial inferior impede muitas das condições perigosas que podem surgir da pressão alta.
Termos de biologia relacionados
- Complexo de substrato enzimático – uma grande pseudomolécula formada quando o substrato entra no local ativo em uma enzima.
- Mudança conformacional – uma mudança estrutural em uma enzima devido à formação do complexo do substrato enzimático.
- Intermediário – uma molécula que não serve não função, mas existe como parte de um caminho para outra molécula.
- Site ativo – o local em uma enzima à qual o substrato pode se ligar fracamente, causando uma mudança conformacional na enzima.
Questionário
1. Uma molécula específica se liga ao local ativo de uma enzima. Um complexo de substrato enzimático é formado, mas nenhuma alteração ocorre na molécula e permanece ligada à enzima. Que tipo de molécula é essa, para a enzima? A. substrato B. Inibidor C. Intermediário
Resposta à pergunta nº 1
B está correto. Esta molécula é um inibidor. Atua da mesma maneira que uma molécula de substrato, ligando -se ao local ativo. Ao contrário da molécula de substrato, o inibidor não pode sofrer uma reação. Como tal, a enzima permanece ligada a ela até que outras forças permitam que as duas moléculas se separem.
2. Cada substrato possui uma enzima específica associada a ele. SUCRASE PARA SUCOSE, MALTASE PARA MALTOSE, etc. Por que esse é o caso? A. Seleção natural B. Especificidade da enzima C. ligação do local ativo
Resposta à pergunta nº 2
A está correto. O processo de seleção natural seleciona os genes que produzem a maior vantagem para a população. Cada gene produz uma proteína, muitas das quais são enzimas. Mutações no gene permitem testar diferentes variações da enzima. De certa forma, cada organismo é uma combinação completamente única de diferentes enzimas sendo testadas. Os organismos com enzimas mais benéficas reproduzirão mais, enquanto aqueles com enzimas deficientes se reproduzirão menos. Dessa maneira, as enzimas tornam -se extremamente adaptadas ao substrato em que se destinam a agir.
3. As proteínas são quebradas por enzimas chamadas protease. Eles são sintetizados ou criados a partir de aminoácidos individuais, a partir de enzimas sintetase. Por que uma enzima sintetase não pode quebrar proteínas ou uma protease criar proteínas? A. eles podem B. natureza como complicação C. especificidade da enzima
Resposta à pergunta nº 3
C está correto. Em todas as enzimas, há apenas uma direção: do substrato ao produto. Depois que o produto é criado, a enzima para reconhecer mais a molécula, porque é específica para o substrato que se destina a agir. Se as enzimas pudessem funcionar nos dois sentidos, nada seria feito porque, assim que uma enzima terminasse de converter um substrato em um produto, isso faria a mesma reação ao contrário. Os organismos precisam que as enzimas sejam específicas para garantir as quantidades certas de produtos nos lugares certos.
Última atualização em 19 de agosto de 2022