Catálise

Metabolismo e Endocrinologia
2.º Ano LEBM, Maio de 2006 5.º Trabalho. Grupo 7: Ângela Chan, Gustavo Lopes, Joana Vieira; Tema: Mecanismos de cooperatividade enzimas-ligando
Para que uma reacção enzimática se dê, existem várias barreiras energéticas que contribuem para a energia de activação e devem ser ultrapassadas. A energia de ligação pode ser usada para esse efeito. As barreiras podem incluir: 1. redução da entropia – a grande restrição colocada nos movimentos relativos dos substratos é uma grande vantagem de ligá-los a uma enzima. A energia de ligação dispõe os substratos na orientação correcta para que reajam, o que pode aumentar em várias ordens de grandeza a probabilidade de ocorrerem colisões e, consequentemente, a velocidade da reacção. 2. dessolvatação – a formação de ligações fracas entre o substrato e a enzima substituem a maioria das ligações de hidrogénio entre o substrato e a água. 3. distorção dos substratos – para que reajam, os substratos têm geralmente de sofrer várias deformações. A energia de ligação relativa a interacções fracas formadas apenas no estado de transição ajuda a compensar termodinamicamente as distorções, principalmente a redistribuição electrónica, 4. deformação da enzima – a própria enzima é sujeita a uma mudança de conformação quando o substrato se liga devido às interacções fracas com o mesmo. Este fenómeno designa-se por encaixe induzido. Esta deformação pode contribuir para o alinhamento de grupos funcionais da enzima e do substrato, bem como para a formação de interacções fracas adicionais no estado de transição. Em qualquer dos casos, a nossa conformação terá melhores propriedades catalíticas.

Contribuição de grupos específicos para a catálise
A energia de ligação permite que se forme o complexo ES, mas é apenas um dos contribuidores para o mecanismo catalítico. Estando o substrato ligado à enzima, os grupos funcionais catalíticos adequadamente posicionados ajudam na quebra e formação de ligações através e uma