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5 de abr. de 2010

Enzimas

As enzimas são proteínas especializadas na catálise de reações biológicas. Elas estão entre as biomoléculas mais notáveis devido a sua extraordinária especificidade e poder catalítico, que são muito superiores aos dos catalisadores produzidos pelo homem. Praticamente todas as reações que caracterizam o metabolismo celular são catalisadas por enzimas.

Como catalisadores celulares extremamente poderosos, as enzimas aceleram a velocidade de uma reação, sem no entanto participar dela como reagente ou produto.

As enzimas atuam ainda como reguladoras deste conjunto complexo de reações.

As enzimas são, portanto, consideradas as unidades funcionais do metabolismo celular.

NOMENCLATURA DAS ENZIMAS

Existem 3 métodos para nomenclatura enzimática:

Nome Recomendado: Mais curto e utilizado no dia a dia de quem trabalha com enzimas; Utiliza o sufixo "ase" para caracterizar a enzima. Exs: Urease, Hexoquinase, Peptidase, etc.

Nome Sistemático: Mais complexo, nos dá informações precisas sobre a função metabólica da enzima. Ex: ATP-Glicose-Fosfo-Transferase

Nome Usual : Consagrados pelo uso; Exs: Tripsina, Pepsina, Ptialina.

CLASSIFICAÇÃO DAS ENZIMAS

As enzimas podem ser classificadas de acordo com vários critérios. O mais importante foi estabelecido pela União Internacional de Bioquímica (IUB), e estabelece 6 classes:

Oxidorredutases: São enzimas que catalisam reações de transferência de elétrons, ou seja: reações de oxi-redução. São as Desidrogenases e as Oxidases.

Se uma molécula se reduz, tem que haver outra que se oxide.

Transferases : Enzimas que catalisam reações de transferência de grupamentos funcionais como grupos amina, fosfato, acil, carboxil, etc. Como exemplo temos as Quinases e as Transaminases.

Hidrolases : Catalisam reações de hidrólise de ligação covalente. Ex: As peptidades.

Liases: Catalisam a quebra de ligações covalentes e a remoção de moléculas de água, amônia e gás carbônico. As Dehidratases e as Descarboxilases são bons exemplos.

Isomerases: Catalisam reações de interconversão entre isômeros ópticos ou geométricos. As Epimerases são exemplos.

Ligases: Catalisam reações de formação e novas moléculas a partir da ligação entre duas já existentes, sempre às custas de energia (ATP). São as Sintetases.

PROPRIEDADES DAS ENZIMAS

São catalisadores biológicos extremamente eficientes e aceleram em média 109 a 1012 vezes a velocidade da reação, transformando de 100 a 1000 moléculas de substrato em produto por minuto de reação.

Atuam em concentrações muito baixas e em condições suaves de temperatura e pH.

Possuem todas as características das proteínas. Podem ter sua atividade regulada. Estão quase sempre dentro da célula, e compartimentalizadas.

COFATORES ENZIMÁTICOS E COENZIMAS

Cofatores são pequenas moléculas orgânicas ou inorgânicas que podem ser necessárias para a função de uma enzima. Estes cofatores não estão ligados permanentemente à molécula da enzima mas, na ausência deles, a enzima é inativa.

A fração protéica de uma enzima, na ausência do seu cofator, é chamada de apoenzima.

Enzima + Cofator, chamamos de holoenzima.

Coenzimas são compostos orgânicos, quase sempre derivados de vitaminas, que atuam em conjunto com as enzimas. Podem atuar segundo 3 modelos:

- Ligando-se à enzima com afinidade semelhante à do substrato.

- Ligando-se covalentemente em local próximo ou no próprio sítio catalítico da apoenzima.

- Atuando de maneira intermediária aos dois extremos acima citados.

ENZIMA

Enzimas são um grupo de substâncias orgânicas de natureza protéica, com actividade intra ou extracelular que têm funções catalisadoras, induzindo reações químicas que, sem a sua presença, dificilmente aconteceriam. Também aumentam a velocidade das reações químicas, possibilitando o metabolismo dos seres vivos.

Algumas enzimas são armazenadas nas lisossomas (uma das organelas das células).

Para cada nutriente existe uma enzima que depois pode ser reaproveitada, exemplo:

-amido - amilase,

-carboidrato - carboidrase,

-lipídio - lipase,

-sacarose - sacarase (um tipo de carboidrase),

-proteína - protease,

-lactose - lactase,

-maltose - maltase

Histórico

As enzimas foram descobertas no século XIX, aparentemente por Pasteur, que concluiu que a fermentação do açúcar em álcool pela levedura é catalisada por fermentos. Ele postulou que esses fermentos (as enzimas) eram inseparáveis da estrutura das células vivas do levedo.

Em 1897, Eduard Buchner descobriu que os estratos de levedo podiam fermentar o açúcar até álcool e provou que as enzimas envolvidas na fermentação continuavam funcionando mesmo quando removidas das células vivas.

Em 1926, James Summer isolou e cristalizou a urease e demonstrou que os cristais de urease consistiam inteiramente de proteína e postulou que todas as enzimas são proteínas, mas esta idéia permaneceu controversa por algum tempo.

Na década de 1930, John Northrop e seus colegas cristalizaram a pepsina e a tripsina bovinas e descobriram que essas moléculas também eram proteínas.

J.B.S. Haldane escreveu um tratado intitulado “Enzimas”, onde continha a notável sugestão de que as interações por ligações fracas, entre a enzima e seu substrato, poderiam ser usadas para distorcer a molécula do substrato e catalisar a reação.

Nomenclatura

A determinação do nome das enzimas é normatizada por um comitê especializado , o Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC-IUBMB).

Observação: Isso tudo é QUESTIONÁVEL. Segundo pesquisadores de Oxford, as enzimas representam um determinado grupo de grânulos protéicos oriundos da biogênese de macromoléculas de procariotos gram negativos.

Classes de Enzimas

EC1 - Oxirredutases.

EC2 - Transferases.

EC3 - Hidrolases.

EC4 - Liases.

EC5 - Isomerases.

EC6 - Ligases.

Fonte: pt.wikipedia.org

Armas biológicas

Considerada a mais temidas das armas, a biológica tem efeitos devastadores e desconhecidos pela maioria dos médicos. São vírus e bactérias transformados geneticamente em laboratórios para se tornarem resistentes aos tratamentos. Podem matar ou incapacitar um inimigo, ou animais e plantas de uma nação adversária.

O uso de armas biológicas, feitas com vírus e bactérias, é impossível de ser detectado por equipamentos de segurança . Armas que podem dizimar populações ao contaminar o ar, a água ou os alimentos e para as quais não há tratamento.

Uma forma de guerra biológica já era praticada na Antigüidade, quando os exércitos usavam cadáveres putrefatos para contaminar o abastecimento de água de uma cidade sitiada, ou atiravam dentro das muralhas inimigas cadáveres de vítimas de varíola.

Atualmente entre essas armas estão bactérias (ou as toxinas que produzem), vírus e fungos. Laboratórios de guerra bacteriológica foram criados pelas superpotências, EUA e a ex-URSS, durante a Guerra Fria. O único uso documentado de armas biológicas em combate foi pelos japoneses contra cidades chinesas no final da década de 30 e início da década de 40. Também foram atribuídos aos japoneses experimentos com agentes bacteriológicos em "cobaias" humanas (principalmente prisioneiros de guerra).

Esses microorganismos são transformados em armas letais em laboratórios de vários países. Na lista de produtores de armas biológicas estão Iraque, Irã, Síria, Líbia, Índia, Paquistão e China. Além disso, o serviço de inteligência americano informou que países como Estados Unidos, Rússia, Irã, Iraque, Líbia, Coréia do Norte e Afeganistão mantêm esses laboratórios, onde cultivam as chamadas armas de destruição de massa.

Anthrax, botulismo, varíola e vírus Ebola integram o arsenal do terrorismo biológico. Como o antraz, o botulismo e diversas pestes estão presentes na maioria dos continentes, suas toxinas são facilmente obtidas. Baratos de produzir e simples de transportar podem atingir com pequena quantidade área muito grande.
As mais temidas armas biológicas
Varíola

A varíola é adquirida através de um vírus, transmitido pelo ar, por isso a contaminação ocorre através da respiração.

Essa doença, como as outras usadas como armas, apresenta sintomas semelhantes aos da gripe. A erupção de pústulas na pele é uma das características da doença.

Os últimos casos confirmados de varíola foram diagnosticados há mais de duas décadas. existem, no mundo, dois laboratórios conhecidos com estoque de vírus vivo: um nos estados unidos e o outro na Rússia. após exposição respiratória e um período de incubação de 12 dias, a varíola evolui, em pacientes não vacinados, com taxas de mortalidade em torno de 30%.

Dois antivirais disponíveis comercialmente têm atividade contra o vírus da varíola: o cidofovir e a ribavirina. não se dispõe, atualmente, de vacina comercialmente disponível; o centers for disease control (cdc) tem uma reserva de alguns milhões de doses da vacina para prevenir uma nova emergência da doença e outro tanto de imunoglobulina para tratar os potenciais complicações da vacina.
Ebola

O Ebola é um dos agentes de guerra biológica mais temíveis. A mortalidade atinge quase 100%. Após a contaminação, a pessoa passa a sentir, em uma semana, febre, muita dor de cabeça, falta de ar, a ter diarréia com sangue e expectoração também hemorrágica. A vítima morre, no máximo, em duas semanas. Não há tratamento para essa doença contagiosa, transmitida de pessoa a pessoa pela respiração, catarro, secreção ou , gotículas de tosse. Para uma pessoa ser contaminada bastam apenas 10 vírus. A disseminação pode ser por aerossol ou ,ainda, por alimento ou água contaminados pelo vírus. Classificado como um vírus de fácil cultivo e armazenamento , o Ebola pode ficar vários anos em um tubo de ensaio até ser espalhado na população. O Ebola é uma arma letal.
Peste bubônica

A peste bubônica usada como arma biológica É uma das formas mais temíveis por causa da alta infecciosidade , transmissibilidade e mortalidade. Uma vez disseminada, pode perdurar por muitos meses na água e no solo, continuando sua transmissibilidade.

A peste bubônica pode ser disseminada por aerossóis, mísseis ,bombas ou através de pulga infectada.50 quilos de esporos dessa bactéria podem contaminar uma cidade de 5 milhões de habitantes. Uma vez infectada, a pessoa vai contagiar todas as outras com que tiver contato.

Os sintomas aparecem em três dias. A doença atinge o ápice em uma semana, período em que a pessoa pode morrer. Começa com um quadro parecido com gripe, depois aparecem pústulas e gânglios generalizado no corpo e úlcera na pele. É altamente contagiosa.

O tratamento é com antibióticos. E conta que é justamente nas regiões do Oriente Médio , África e sudeste asiático que a bactéria causadora da peste bubônica é cultivada com extrema facilidade. Então, com certeza, são muitos os países que têm esse agente infeccioso, que pode, ainda ser disseminado por animais domésticos, como o cão, o gato , gado e porcos.
Anthrax

Uma das armas biológicas mais temidas chama-se ANTHRAX, uma bactéria que dá o nome a uma doença desconhecida pela maioria dos médicos. Ao ser lançado por avião, o anthrax contamina o ar, a água , o solo e os alimentos. É tão pequeno que centenas de milhares desse bacilo cabem num único tubo de ensaio.

Se forem espalhados por aeronave ao longo de dois quilômetros podem se estender, com a ajuda do vento, por 20 quilômetros, enquanto está sendo espalhado não pode ser detectado porque é incolor e sem cheiro. As pesquisas da universidade americana relatam que documentos de 1995 indicam que o Iraque produziu até 8 mil litros de anthrax para serem lançados por mísseis Scud. Mesmo com a pressão internacional, a produção de armas biológicas do Iraque continua intacta.

O anthrax pode lesar a pele, contaminar os pulmões ou causar doenças gastrintestinais. Começa como se fosse uma gripe. A pessoa passa a sentir dor no corpo, a expelir catarro. Depois, passa a ter manchas e pequenas vesículas na pele. Evolui, em seguida para hemorragia, edema e falência dos órgãos. A pessoa pode morrer em cinco dias. A bactéria anthrax pode, ainda, causar meningite, que significa morte.

Para se prevenir é necessário cobrir todo o corpo com roupas com duas camadas e equipamento de proteção respiratória. Para as roupas pode ser qualquer tecido. O importante é que proteja todo o corpo, porque o bacilo não penetra nos poros do tecido.

Tratar o anthrax significa usar antibióticos , "penicilina e tetraciclina" . A doença só não apresenta o risco do contágio de pessoa a pessoa. O contágio de pessoa para pessoa não é conhecido.
Toxina botulínica

A toxina botulínica é como agente numa guerra biológica. Essa toxina é considerada como a mais potente toxina conhecida pelo homem. É 10 mil a 100 mil vezes mais potente que qualquer outra.

Ela provoca sintomas de paralisia progressiva , principalmente paralisia dos músculos da respiração, levando á falta de ar. Não tem tratamento. A mortalidade é alta.

Numa guerra biológica, é espalhada sobre reservatórios de água ou estoques de alimentos. Com spray, pode contaminar alimentos prontos. O consumo dessa água ou desses alimentos leva à imediata intoxicação. Depois de contaminados, não há como purificar essa água ou esses alimentos. Nem com o calor , caso os alimentos sejam cozidos ou assados. A evolução da doença acontece de 12 a 36 horas após a ingestão desses produtos. A morte pode ocorrer em 48 horas.
Toxina t-2

Documento da Organização Mundial da Saúde ,divulgado ontem, alerta ser real a ameaça do uso de armas biológicas . Os especialistas da OMS constatam que "avanços em tecnologia tornaram possível aos terroristas matarem milhões de pessoas com armas biológicas e químicas". Eles relatam, em 179 páginas, todos os conhecimentos disponíveis sobre o bioterrorismo. A OMS recebeu vários telefonemas de governos solicitando conselhos de como combater uma possível guerra biológica.

A toxina t-2 é usada em guerra biológica porque em minutos provoca irritação na garganta, diarréia e dores abdominais , que podem se prolongar por uma semana. Provoca alterações cardíacas , tontura e convulsões. Não tem tratamento e causa a morte por hemorragia. É uma toxina que fica no ar, provocando intoxicações e intoxicações por longo tempo.

Essa toxina deriva de fungos e é cultivada em vários alimentos como o milho e o trigo. É capaz de destruir tecidos , principalmente os que apresentam multiplicação como a medula óssea, por exemplo. Podem causar destruição também no sistema gastrintestinal, no testículo e vários outros sistemas.

Os sintomas da contaminação pela toxina t-2 são imediatos. Ocorrem em poucos minutos, após a exposição, e podem durar até dez dias. Para produzi-la não é necessária tecnologia complicada, são apenas técnicas de extração e purificação. Ela ocorre com certa facilidade em ambientes de estocagem de grãos. É, portanto, um veneno fácil de produzir. Como não é destruída pelo calor, pode ficar estocada por muito tempo. Não se sabe quais países estariam usando, mas é de se imaginar que todos os que eventualmente estão pensando em armas biológicas, devem ter estoques destas substâncias tóxicas e de outras também. Só esperam pela oportunidade de disseminá-las. Ela pode ser espalhada por aerossóis. À medida em que vai descendo, vai atingindo as pessoas na pele, pela respiração ou pelos alimentos.

A toxina t-2 é mais uma arma biológica que não pode ser detectada por nenhum sistema de segurança por não ter nem cor nem cheiro, seus sintomas também são como os da gripe.
O bioterrorismo

Os americanos buscam auxílio lotando consultórios de psicólogos e esgotando estoques de máscaras e antibióticos para se proteger de um inimigo invisível: o bioterrorismo. O que o país mais desenvolvido sabe sobre o tratamento das doenças causadas por esses vírus ou bactérias ? A resposta surpreende: muito pouco, admitem os cientistas americanos. Hoje, nomes como anthrax, botulismo, toxina t-2 ou varíola causam pânico entre os americanos. E comemoração entre os terroristas. É a grande arma do terrorismo. A mais temida no mundo, definem médicos e cientistas das principais universidades americanas. Os americanos vivem um momento de reflexão. Querem vingança, têm ódio , mas , principalmente, querem, de volta, a vida.

O alerta sobre o uso de armas biológicas foi feito durante reunião dos países da OTAN- Organização do Tratado do Atlântico Norte, em Bruxelas : "Temos de começar a pensar o impensável", declarou o secretário -geral da OTAN, George Robertson, sobre o uso de armas biológicas por terroristas.

Uma arma invisível ,sem cheiro e que provoca sintomas desconhecidos pela maioria dos médicos é a grande preocupação do governo norte-americano tanto nos ataques terroristas aos EUA como durante uma guerra no Afeganistão. È a arma biológica, que o Centro para Estudos de Biodefesa Civil da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, define como a mais temida numa guerra. Estudos da Universidade Johns Hopkins mostram que os Estados Unidos "não estão preparados para enfrentar um ataque de arma biológica".

Todas as armas biológicas têm uma mesma característica. O maior medo é que os sintomas iniciais são bem semelhantes à gripe, com irritação da garganta, tosse e catarro, depois é que aparecem as lesões fatais. A maioria não tem tratamento. O Centro de Controle de Doenças dos Estados Unidos enviou um comunicado a todos os laboratórios americanos para avisarem em casos de surtos de gripe . Exemplos da quantidade de vírus ou bactérias necessários para infectar uma população: dois quilos de anthrax ,varíola ou t-2 podem contaminar uma população de 150 mil a 300 mil pessoas. Se forem 5 milhões pessoas , são suficientes pouco mais de 30 quilos do vírus da varíola.

O medo da utilização de armas biológicas causou mais prejuízos aos EUA. O governo proibiu todos os vôos de aviões utilizados para pulverizar plantações. Á causa foi o medo de terroristas usarem essas aeronaves para espalhar vírus ou bactérias letais em várias regiões americanas.

O uso de vírus e bactérias para infectar soldados ou dizimar populações vem se tornando o pesadelo dos americanos. O risco do bioterrorismo vem sendo alertado pela Organização Mundial da Saúde, após os atentados a Nova York e a Washington. O Centro de Controle de Doenças dos Estados Unidos mandou uma determinação a todos os laboratórios para a comunicação imediata de sintomas das doenças que podem ser causadas por essas armas biológicas. Estoques de máscaras para proteger a respiração estão esgotadas em Nova York. Os reservatórios de água também estão sob a guarda da polícia. È o bioterrorismo, uma técnica que espalha doenças ainda desconhecidas pela maioria dos médicos, ao transformar geneticamente vírus e bactérias em agentes resistentes a qualquer tratamento.

O método é antigo, mas continua um enigma para quem desenvolve diagnósticos e tratamentos.

São vários os vírus e as bactérias que podem ser desenvolvidas em laboratório para serem, depois , espalhadas por aviões ou lançadas por mísseis durante ataques terroristas ou durante uma guerra. Num simples tubo de ensaio cabem milhões desses micróbios, que podem , por exemplo, serem jogados num sistema de ventilação de um prédio, contaminando todos os moradores.
Conclusão

Realmente as armas biológicas representam um perigo real e assustador, capaz de exterminar um grande número de pessoas, elas vêm aterrorizando o mundo.

Considerando-se a rapidez com que se adquire tecnologia de ponta em todas as áreas da ciência, é perfeitamente possível imaginar que um laboratório, trabalhando com estes (ou outros) microrganismos, possa primeiramente torná-los disponíveis em quantidades capazes de afetar o mundo inteiro e em seguida transformá-los (por manipulações genéticas) em agentes resistentes a todos os mecanismos de defesa atualmente existentes, tais como antimicrobianos, antivirais, vacinas, imunoglobulinas e outros mais.

Só nos resta então a dúvida: o homem é capaz de criar em laboratório microorganismos causadores de doenças fatais, mas não é capaz de encontrar a cura desses males?...Será que ele não será vítima de suas próprias invensões?...

Fonte: www.vestibular1.com.br

4 de abr. de 2010

Esquecimento requer ação bioquímica


por Katie Moisse
ISTOCKPHOTO/Stalman



Quase todas as pessoas já se frustraram, minutos antes de uma prova, ao tentar decorar o máximo de informações possível. Mas informações arduamente decoradas parecem desaparecer diante da primeira pergunta. Considerando que a formação da memória é um processo ativo e muitas vezes desgastante, perdê-las pode parecer um acontecimento bastante passivo com o decorrer do tempo, quando se sobrecarrega o cérebro com novas informações. Mas um novo estudo publicado no dia 19 de fevereiro no jornal Cell mostra que esquecimento é um processo bioquimicamente ativo e não diferente à formação da memória.

Autores do estudo, Zhong Yi e seus colegas da Universidade de Tsinghua, Pequim e do Cold Spring Harbor Laboratory, de Long Island, chegaram a conclusões baseados em estudos com moscas-de-fruta. Criaram a espécie Drosophila melanogaster, na qual poderiam ativar ou desativar uma proteína chamada Rac, que desempenha diversos papéis na sinalização intracelular. Em seguida, realizaram três testes de memória com essas pequenas moscas.

No primeiro, as moscas aprenderam a associar um de dois odores com uma consequência negativa (um leve choque elétrico). No segundo, as moscas tinham de decorar um novo par de odores e suas consequências – teste chamado de “interferência de aprendizagem”, pois interfere com a memória do primeiro teste. No teste final, chamado “aprendizado de reversão”, consequências associadas aos primeiros dois odores foram invertidas.

Pesquisadores concluíram que a inibição à produção de Rac desacelerou ao longo do tempo o decaimento da memória e suprimiu o esquecimento – as moscas tiveram melhor desempenho no primeiro teste, e pior nos testes de interferência e reversão. O aumento da atividade de Rac teve efeito oposto – acelerou a deterioração da memória e causou o esquecimento. Os efeitos foram independentes da formação de memórias, pois todas as moscas adquiriram memória de primeira associação de forma igual.

É obvio que “memorizar” nos dá vantagens para nossa sobrevivência, mas qual seria o beneficio do esquecimento? Poderíamos desejar eliminar memórias não mais necessárias, como no teste de “interferência na aprendizagem”. Poderíamos também querer eliminar uma memória que é incompatível com nossa situação do momento, como no teste de “reversão de aprendizagem”.

O estudo com moscas mostra que a decadência da memória e esquecimento são processos ativos a nível molecular – distintos dos processos que “constroem” memórias e, talvez, não menos importantes. Isso é algo para se lembrar, mesmo antes de resolver sua próxima prova.

AGUA

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