definição de ligando

em Bioquímica, um ligando é qualquer molécula ou átomo que se liga reversivelmente a uma proteína. Um ligante pode ser um átomo individual ou íon. Também pode ser uma molécula maior e mais complexa feita a partir de muitos átomos. Um ligante pode ser natural, como uma molécula orgânica ou inorgânica. Um ligante também pode ser feito sinteticamente, no laboratório. Isto porque as propriedades chave de um ligante são encontradas em sua estrutura química., Se essa estrutura pode ser recriada no laboratório, O ligando sintético será capaz de interagir da mesma forma que um ligando natural Age.o ligante viaja através dos fluidos aquosos de um organismo, dentro do sangue, tecidos, ou dentro de uma própria célula. O ligando viaja aleatoriamente, mas uma vez que a concentração é alta o suficiente, um ligando acabará por chegar a uma proteína. Proteínas que recebem ligantes podem ser receptores, canais e até mesmo ser o início de uma série complexa de proteínas entrelaçadas., Quando o ligante se liga à proteína, sofre uma mudança conformacional. Isto significa que, embora nenhuma ligação química tenha sido formada ou quebrada, a ação física do ligando encaixado na proteína muda a forma geral de toda a estrutura. Isto pode desencadear muitas acções. Na maioria dos casos, o movimento da proteína em si ativa outra via química, ou desencadeia a liberação de outro ligando mensageiro, para levar a mensagem para outros receptores.,

a reversibilidade da ligação entre ligando e proteína é um aspecto crucial de todas as formas de vida. Se os ligandos se unissem irreversivelmente, não poderiam servir como mensageiros, e a maioria dos processos biológicos desmoronar-se-iam. Se os ligantes fossem alterados, a forma como uma enzima muda um substrato, o ligante se tornaria outra coisa após a interação, e não poderia ser facilmente reciclado como um mensageiro. As proteínas biologicamente activas são activas devido à sua forma., Esta forma interage com a química do ligante para criar uma ligação estável entre as duas moléculas, que eventualmente se revertem, deixando ambas as moléculas iguais. Em um substrato e reação enzimática, o substrato é permanentemente alterado.

é esta capacidade do ligante, para ativar uma proteína por um curto período de tempo e, em seguida, ser reciclado, o que permite o controle biológico de muitas interações. A quantidade de tempo que um ligante gasta ligado ao seu receptor ou proteína específica é uma função da afinidade entre o ligante e a proteína., Se houver uma afinidade elevada, o ligante tenderá a aderir à proteína e modificar a sua função por mais tempo. Se o ligando tem uma baixa afinidade para a proteína, ele será menos provável de se ligar em primeiro lugar e vai se liberar do receptor mais rápido.a afinidade de um ligante particular para uma determinada proteína é determinada inteiramente pela sua composição química e pela do local de ligação da proteína. No local de ligação, Os aminoácidos serão expostos que tendem a complementar o ligante desejado. Os aminoácidos vão corresponder ao ligante em certos aspectos., Por exemplo, ambos serão hidrofílicos ou hidrofóbicos. Isto aumenta a atracção entre as substâncias. Os aminoácidos tendem a diferir do ligante em termos de atividade elétrica. Se o ligando é carregado positivamente, o local de ligação deve ser carregado negativamente. Isso cria a interação mais forte. Desta forma, as proteínas podem obter um certo grau de especificidade para um ligante.

embora esta seja a base para como as células podem começar a distinguir diferentes moléculas, também está no coração de um dos maiores problemas de um organismo., Muitos venenos e substâncias tóxicas são tão tóxicos devido à sua capacidade de interferir com o processo de ligação proteína-ligante. Ou a toxina se liga diretamente à proteína em si, porque ela tem uma maior afinidade, ou a toxina de outra forma impede a ligação normal de um ligante à sua proteína alvo. Exemplos de ligantes e algumas toxinas competitivas podem ser vistos abaixo.

exemplos de um ligante

oxigénio

um ligante que as pessoas muitas vezes ignoram é o oxigénio. Na corrente sanguínea e nos tecidos do corpo, o oxigénio deve atingir todas as mitocôndrias do corpo para que o organismo possa sobreviver., Mas não é uma tarefa fácil conseguir oxigénio por todo o lado. Se o oxigênio se difunde através do tecido para as células, ele só pode passar algumas camadas celulares de espessura. É por isso que todos os organismos de um determinado tamanho devem conter algum tipo de sistema circulatório. Mesmo assim, é difícil mover o ligante de oxigênio onde é necessário. Muitos organismos usam proteínas especializadas para isso.em humanos e outros mamíferos, a hemoglobina é a principal proteína sanguínea responsável pelo transporte de oxigénio. A proteína hemoglobina liga-se primeiro a um ligando chamado heme, que tem um átomo de ferro e pode ajudar a ligar o oxigênio., Assim, a hemoglobina apanha oxigénio nos pulmões. Enquanto viaja para o corpo, o teor de dióxido de carbono no sangue aumenta. Como isso acontece, o pH diminui, e a conformação da hemoglobina muda. Isto força a libertação do ligando, oxigênio, que pode ser absorvido pelas células que precisam dele.um concorrente principal do oxigénio é o monóxido de carbono. Isto é porque o monóxido de carbono tem uma maior afinidade para a hemoglobina do que o oxigênio tem. Em outras palavras, uma vez que o monóxido de carbono Está ligado à hemoglobina, ele não vai sair., Isto significa que alguém exposto a grandes quantidades de monóxido de carbono em breve terá toda a hemoglobina saturada pelo ligante errado. O seu corpo não terá capacidade para transferir oxigénio para os cérebros e tecidos. Mesmo que a pessoa receba oxigênio depois disso, ela ainda pode sufocar por causa de sua incapacidade de transportar o oxigênio.dopamina é um ligante usado fortemente no cérebro. Quando o cérebro liberta dopamina, é como um sinal de prazer vindo do sucesso. Por outras palavras, a dopamina está ligada à sensação de motivação., Os receptores dopamínicos no seu cérebro são activados quando o ligante dopamina é libertado pelo cérebro. Quando os receptores estão cheios de dopamina, o cérebro sente como se tivesse feito algo de bom. Este Centro Comum de recompensas pode ser facilmente jogado fora por drogas como cocaína e metanfetamina.estes medicamentos, em vez de estarem em concorrência directa com o ligante, aumentam efectivamente a sua eficácia. Eles fazem isso limitando a quantidade de dopamina que pode ser reciclada. Assim, o cérebro permanece em um estado constante de sentir-se”recompensado”., Este é o sentimento perigoso que pode facilmente levar à toxicodependência. Mesmo que a lógica lhe diga que as drogas são ruins, os sentimentos produzidos pelo seu cérebro e a dopamina extra parecem reais, e dizer-lhe para usar a droga mais.outros ligandos são usados em muitas outras aplicações pelas células. As proteínas que controlam podem variar amplamente em Tipo e função. Alguns ligantes, como a insulina, são usados para sinalizar várias coisas para o metabolismo de cada célula. Outro ligante, como a acetilcolina, é usado pelo cérebro para transferir impulsos nervosos entre os nervos., Neste caso, ele abre um canal ligando-fechado, que permite que o impulso elétrico fluir para a célula e para baixo o comprimento dela. Esta célula irá então transmitir acetilcolina para a próxima célula, e o sinal continuará.algumas enzimas são controladas por ligantes regulatórios, que efetivamente ativam a enzima. Sem ele, eles não têm a forma adequada para transformar as moléculas em que operam. Quando o ligante está presente, no entanto, estas enzimas brotam para a vida e funcionam corretamente. Muitos ligandos são necessários para controlar o metabolismo e outros processos complexos., Cada ligante tem uma certa afinidade, que é importante, e também um ponto em que os receptores ficam saturados. Acima deste limite, nenhuma concentração mais elevada de ligando trará uma reação maior.em química geral, um ligante pode referir-se a qualquer molécula ligada a um metal de transição. Não é o caso da biologia. Em biologia, um ligante é qualquer molécula que se liga reversivelmente a uma proteína. Estes são tipicamente usados em sinalização celular e regulação celular, mas têm muitos outros usos.

Quiz

1. Qual dos seguintes não é um ligante?
A. Air
B. insulina
C., Proteína bacteriana