Descubra como atuam e qual a importância dos catalisadores de reações químicas
As enzimas são substâncias orgânicas que participam de diversas reações químicas importantes para o funcionamento do organismo. Elas estão presentes no interior das células e atuam de modo a aumentar a velocidade dos processos químicos que garantem a vida. Essas substâncias possuem alto grau de especificidade. Desse modo, cada reação necessita de uma enzima específica.
A maior parte dessas substâncias possui origem proteica, ou seja, são proteínas. Contudo existem um pequeno grupo de RNA catalíticas. Neste artigo, discutimos um pouco sobre a relevância desses catalisadores para manutenção das funções celulares e, consequentemente, da vida; explicamos o seu funcionamento e elencamos os tipos segundo os quais eles são classificados.
Qual a importância das enzimas?
Sem a ação das enzimas, alguns processos vitais para os organismos vivos aconteceriam de maneira bastante lenta e sem muita naturalidade. Desse modo, a principal importância dessas substâncias reside na aceleração da velocidade e na economia de energia que elas proporcionam aos processos celulares. Além disso, elas podem ser consideradas regentes do funcionamento interno das células.
No comparativo com relações não catalisadas, o aumento de velocidade observado nas reações mediadas por enzimas pode variar de 10⁶ a 10¹². Um dos seus principais ambientes de atuação é o sistema digestivo. Durante o consumo dos alimentos, as enzimas quebram as moléculas em substâncias mais simples, dando celeridade à absorção dos nutrientes.
Embora atuem diretamente na reação química, as enzimas não se configuram como reagentes desses processos. Isso significa dizer que elas não se perdem nos processos dos quais participam. Desse modo, essas substâncias podem ser encontradas ao final de cada reação sem qualquer alteração em sua estrutura. E assim podem participar de outras vezes de rações químicas da mesma natureza.
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Como elas atuam?
O mecanismo de funcionamento das enzimas acontece em uma lógica similar ao da chave com a fechadura. Isso acontece porque cada um desses catalisadores possui regiões de encaixe específicas para se conectar com um tipo de substância. Desse modo, a amilase apresenta formato que lhe possibilita ligar-se somente ao amido.
Os locais nos quais as substâncias se conectam aos catalisadores são chamados de sítios ativos. Já as substâncias recebem o nome de substratos. O complexo enzima-substrato mantém sua estrutura somente enquanto dura a reação química. Com a finalização desse processo, o catalisador libera os produtos resultantes e se mantém intacto, podendo reiniciar o processo com novos substratos.
Para que os catalisadores possam funcionar perfeitamente, é necessário que existam as condições ideais para isso. Sem a temperatura e o pH adequado, as enzimas podem sofrer desnaturação, ou seja, perder sua função. Isso significa dizer que ela deixa de acelerar as reações químicas.
Cada tipo de enzima possui uma temperatura ideal para o seu funcionamento. Em geral, os catalisadores do corpo humano atuam em uma variação entre 35 e 40°C. Acima disso, as moléculas ficam agitadas demais para que consigam exercer sua função. Também no que diz respeito ao pH, o nível de acidez é determinado conforme o tipo da enzima. Contudo, a maioria delas funciona bem entre 6 e 8.
Classificação
Conforme o critério adotado para realização da categorização, as enzimas podem ser tipificadas de diferentes formas. Aqui apresentamos apenas duas. A primeira é realizada conforme a composição desses catalisadores. Segundo esse critério, eles podem ser divididos em dois grupos:
Enzimas simples – essas são as moléculas cuja composição é unicamente proteica;
Enzimas conjugadas ou holoenzimas – diferente do primeiro grupo, essas moléculas são formadas por uma parte proteica associada a uma parte não proteica. A porção formada por proteína é denominada apoenzima, a não proteica recebe o nome de co-fator. Se o co-fator for uma molécula orgânica, é chamado de coenzima.
Outro critério usado para tipificar as enzimas é o tipo de reação química de que elas participam. De acordo com esse parâmetro, elas podem ser classificadas em:
- Hidrolases – as moléculas que fazem parte desse grupo se associam a moléculas de água e realizam a quebra de ligações covalentes;
- Ligases – esses catalisadores atuam na construção de novas moléculas. Para isso, unem duas já existentes;
- Oxido redutases – elas atuam no processo de transferência de elétrons, também chamado de oxirredução;
- Transferases – elas transportam grupos funcionais de uma molécula para outra. Entre as substâncias translocadas estão amina, fosfato, carbonila e carboxila;
- Liases – esse grupo realiza reações químicas que resultam na remoção das moléculas de água, gás carbônico e amônia;
- Isomerases – elas atuam no processo de conversão de substâncias isoméricas.
Conheça algumas das principais enzimas e as funções que elas desempenham nas reações químicas!
- Catalase - é responsável pela decomposição do peróxido de hidrogênio;
- DNA polimerase - também chamada de essa enzima atuação na duplicação do DNA;
- Lactase – essa enzima favorece a hidrólise da lactose;
- Lipase – atua na digestão dos lipídios;
- Protease - são enzimas que atuam nas proteínas;
- Urease - é responsável pela degradação da ureia;
- Ptialina - também chamada de Amilase, essa enzima é responsável pela degradação do amido ainda na boca. Sua ação tem como resultado a maltose;
- Protease - também conhecida como Pepsina, esse catalisador promove a quebra das proteínas em moléculas menores;
- Tripsina – promove a degradação das proteínas que deixaram de ser digeridas no estômago.