Enolase

A enolase é uma enzima, mais concretamente uma metaloenzima ativada. Esta enzima pertence à família das liases, as hidro-liases, que quebram as ligações carbono-oxigénio e está presente em todos os tecidos e organismos que realizam a glicólise ou a fermentação. O pH ótimo é de 6,5 para a atividade desta enzima no ser humano. A sua principal função é a intervenção no 9º passo da glicólise (penúltimo passo desta via metabólica), etapa em que ocorre a desidratação de 2-fosfoglicerato (2-PG) em fosfoenolpiruvato (PEP), produto que irá ser usado, no próximo e último passo, para a produção de energia (ATP). 

A enolase possui 3 isoformas diferentes: a ENO1 ou alfa-enolase (no tecido muscular); ENO2 ou gama-enolase ou enolase neuro específica (nos neurónios); ENO3 ou beta-enolase (nas células do músculo esquelético). A enolase tem um peso molecular de cerca de 100000 Daltons (dependendo da sua isoforma). Num humano, a α-enolase tem duas subunidades antiparalelas, que têm dois domínios diferentes que apresentam interações hidrofóbicas. As subunidades interatuam através de pontes salinas, que envolvem arginina e glutamato. A enolase específica para os neurónios é libertada numa enorme variedade de doenças neurológicas, tais como esclerose múltipla ou AVC, ou em enfartes do miocárdio. Em diversas experiências médicas, têm se empregado concentrações de enolase em amostras na tentativa de diagnosticar certas condições e a sua gravidade. Diversos estudos demonstraram que diferentes níveis de enolase estão relacionados com o crescimento tumoral ou com a ocorrência de enfarte do miocárdio ou um AVC, pelo que foi inferido que os níveis de enolase servem de indicativos na avaliação prognóstica de vítimas de paragem cardíaca. Inibidores da enolase têm sido aproveitados na área da saúde para tratamento e prevenção de várias doenças, destacando-se a fosfonoacetohidroxamato, que tem sido utilizado como

fármaco anti-tripanossoma e mais recentemente, como agente anti-cancerígeno.
A enolase pode ser inibido pelo ião fluoreto (F-). O fluoreto forma um complexo com magnésio e fosfato, que se liga ao centro ativo da enzima em vez do substrato 2-PG, impedindo a conversão de 2-PG a PEP, havendo menor produção de PEP e, consequentemente, ATP. A ingestão de água com flúor, inibe assim a atividade catalítica da enolase das bactérias da cavidade bucal (local altamente anaeróbico e dependente da glicólise), interrompendo a via glicolítica destas (redução do metabolismo de carbohidratos) e, consequentemente, a fermentação bateriana (diminuição de produção de ácidos), prevenindo a formação de cáries dentárias.

Texto escrito por:

Inês Carvalho
Junjie Lin
Maria Alves
Susana Pinto.

Cartoon - hidratos de carbono

Vídeo sobre a bioquímica dos hidratos de carbono

Hidratos de carbono (principais funções)

Os hidratos de carbono desempenham inúmeras funções na Natureza. Devido a isso, são elementos indispensáveis para os seres vivos. As principais funções dos hidratos de carbono são:

- combustível metabólico – vários monossacarídeos podem ser utilizados como fonte de energia química, através do seu catabolismo. Como é lógico, o principal hidrato de carbono utilizado como combustível metabólico é a glucose. No entanto, existem vários monossacarídeos que podem também ser utilizados como combustível metabólico (mais informação sobre esse assunto aqui), tais como a frutose, manose ou galactose;

- componentes de nucleótidos – esta função é desempenhada por duas pentoses diferentes, a ribose e a desoxirribose. Na realidade, só um destes hidratos de carbono é um monossacarídeo puro (a ribose), o outro é um derivado de monossacarídeo (a desoxirribose). Sobre isso irei escrever um post em breve… Quer a ribose, quer a desoxirribose são pentoses, ou seja, monossacarídeos com 5 carbonos. A ribose entra na composição dos ribonucleótidos (e, consequentemente, do RNA) enquanto que a desoxirribose entra na composição dos desoxirribonucleótidos (e, consequentemente, do DNA);

- reserva de combustível metabólico – alguns polissacarídeos desempenham funções de reserva de combustível metabólico. Neste contexto, há 2 moléculas que assumem um destaque principal: o amido e o glicogénio. Ambos são compostos por um único tipo de monossacarídeo, a glucose. O amido é o polissacarídeo de reserva de glucose nas células vegetais, enquanto que o glicogénio é o polissacarídeo de reserva nas células animais;

- função estrutural – alguns polissacarídeos desempenham funções estruturais, nomeadamente a celulose e o peptidoglicano. O primeiro é o principal componente da parede celular das células vegetais, enquanto que o segundo é o principal componente da parede celular das células procarióticas;

- proteção – alguns polissacarídeos desempenham uma função de proteção, como é o caso da quitina, que é o principal componente do exoesqueleto dos insetos;

- lubrificação e hidratação – devido à sua composição rica em grupos funcionais hidrofílicos, os hidratos de carbono têm a capacidade de interatuar com uma grande quantidade de moléculas de água. Devido a esta característica, vários polissacarídeos formam misturas viscosas e altamente hidratadas. Esses polissacarídeos designam-se por glicosaminoglicanos e são fundamentais para a pele, articulações, etc.

 

- reconhecimento e adesão celular – são várias as moléculas que participam na adesão e reconhecimento celular. Estas moléculas que se encontram à superfície das células, possuem componentes glicídicas, sendo designadas por glicoproteínas ou glicolípidos.

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Mapa sobre stress oxidativo e expressão génica

Citocromo c

Os citocromos foram inicialmente descritos em 1884 por MacMunn como sendo pigmentos respiratórios. Mais tarde, em 1920, Keilin redescobriu estes pigmentos respiratórios e deu-lhes o nome de Citocromos, classificando estas proteínas heme com base na posição do nível mais baixo de absorção de energia do citocromo.O citocromo c é uma proteína pequena com 104 aminoácidos, localizada no espaço intermembranar da mitocôndria de todos os seres vivos que fazem respiração aeróbica. Parte da cadeia é separada por uma protease da matriz quando o polipéptido se insere na membrana interna ficando assim ancorado com a orientação adequada.
Trata-se de uma heteroproteína (proteína composta por aminoácidos e outros elementos químicos), que além de aminoácidos, possui um grupo heme (cofator), que se encontra ligado às cisteínas 14 e 17.
É uma proteína hidrofílica, extremamente solúvel em água (solubilidade ~100g/L).
A percentagem de cada tipo de aminoácido presente na proteína varia de acordo com as espécies e está relacionada com a sua proximidade evolutiva. A variação da sua estrutura primária, nas diferentes espécies, revela indiretamente as suas diferenças genéticas uma vez que o código para a proteína está escrito nos genes. Esta proteína tem um papel importante na respiração celular uma vez que, é a ultima proteína da cadeia transportadora de eletrões. Esta transporta eletrões entre o complexo III e o complexo IV, deslocando-os para uma molécula de oxigénio (aceitador final), convertendo assim o oxigénio molecular em duas moléculas de água. Neste processo, dá-se a translocação de quatro protões, que ajudam à formação de um potencial quimiosmótico que é usado pela ATP sintase para a formação de ATP. É também responsável pelo estimulo para a morte celular programada, ou apoptose, ativando a via intrínseca da apoptose. Este leva à ativação da caspase 9, que por sua vez ativa as caspases 3 e 7, e o destino da célula fica traçado, nomeadamente, morrer por apoptose. Por fim, promove também a libertação de cálcio armazenado no retículo endoplasmático, elevando a concentração do ião no citosol.
Quanto à formação dos citocromos, eles sofrem alterações reversivieis no número de oxidação do ferro de +2 para +3 num processo cíclico. Há três grupos de citocromos principais, denominados pelas letras a, b e c. Eles diferenciam-se pela estrutura do grupo prostético (cadeias laterais), que levam a diferentes espectros de absorção, sendo que o citocromo c absorve os comprimentos de onda mais curtos.

Texto escrito por:
Ana Ribeiro
João Esteves
Maria Correia
Maria Melo
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Cartoon sobre substâncias hidrofóbicas