A Figura a seguir representa a enzima acetilcolinesterase (AChE), e a reação química por ela catalizada. Essa enzima está presente em grande quantidade nos terminais nervosos colinérgicos, isto é, que liberam a acetilcolina. A função principal da AChE é degradar rapidamente a acetilcolina, de modo a terminar a neurotransmissão mediada por esse neurotransmissor.
SOREQ, H.; SEIDMAN, S. Acetylcholinesterase: new roles for an old actor. Nature Reviews Neuroscience 2. Abr. 2001. p. 294-302. Adaptado.
Para que ocorra a reação, a acetilcolina interage com determinados aminoácidos da enzima, situados na tríade catalítica. Especificamente, uma serina sofre acetilação pela acetilcolina e, então, rapidamente gera dois produtos. Essa acetilação dura apenas milissegundos, o que explica a rapidez de ação da enzima. Substâncias inibidoras da AChE, porém, podem modificar esse mesmo aminoácido de forma duradoura, impedindo, assim, o funcionamento normal da enzima. É o caso de alguns pesticidas como o Paraoxon, que fosforilam essa mesma serina. A fosforilação, ao contrário da acetilação, é dificilmente desfeita.
A colina é obtida a partir da degradação da acetilcolina por uma enzima específica, a acetilcolinesterase, sendo, então, sequestrada para o interior do neurônio, a partir do líquido extracelular.
Para que exerça sua função corretamente, a acetilcolina, bem como os demais neurotransmissores, deve ser removida ou inativada, de acordo com as demandas de tempo para cada resposta sináptica específica pretendida.
Nesse processo, a enzima acetilcolinesterase, que catalisa a hidrólise da acetilcolina, liberando colina no líquido extracelular, pode ser reaproveitada para os processos de síntese neuronais.
a) Faça a equação da reação da hidrólise da acetilcolina.
b) Quais as funções orgânicas presentes na molécula da colina?
c) Quais as funções orgânicas presentes na molécula da acetilcolina?