FRENTE
A
BIOLOGIA
MÓDULO A05
ASSUNTOS ABORDADOS nn Enzimas nn Cofatores e coenzimas nn Fatores que interferem na atividade enzimática
ENZIMAS Na Química, chamamos de catalisador uma substância que tem a capacidade de acelerar uma reação química. Como as reações biológicas são pouco espontâneas e tendem a ser muito lentas, essas reações dependem da atividade enzimática para ocorrer de maneira eficiente. Por serem capazes de acelerar as reações químicas da célula, dizemos que as enzimas são catalisadores biológicos. As enzimas são moléculas orgânicas proteicas (em sua maior parte) que atuam como catalisadores de vários processos biológicos que ocorrem no interior celular. Algumas enzimas são formadas por RNA, as ribozimas, e elas também têm participação em reações químicas de síntese proteica. Existem diferentes tipos de enzimas, as quais ocorrem em baixa quantidade nas células dos diferentes organismos. Elas são moléculas extremamente específicas, ou seja, atuam somente em um determinado composto e sempre participam da mesma reação. O composto sobre o qual a enzima atua é chamado de substrato enzimático. Na superfície da molécula enzimática há uma região específica que se liga ao substrato, denominada centro ativo da enzima.
Opirus/Arte
Até aqui vimos que as proteínas têm estruturas tridimensionais específicas, não é? As enzimas, que também são proteínas, seguem essa mesma regra da especificidade da forma, e por essa razão elas são específicas quanto ao substrato a que se ligam. O centro ativo da enzima se encaixa perfeitamente ao substrato, como uma chave em sua fechadura. Esse modelo que explica a ligação da enzima ao seu substrato é chamado de modelo chave-fechadura.
Figura 01 - Representação esquemática do modelo chave-fechadura tomando como exemplo a enzima maltase que promove a hidrólise da maltose, que é o substrato, em duas glicoses. (Representação em cores fantasia).
SAIBA MAIS O termo enzima foi introduzido por Kuhne em 1878 para designar a presença no levedo (fermento) de um princípio químico responsável por sua atividade fermentativa (de produzir etanol a partir de um açúcar, na ausência de oxigênio).
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Em algumas reações enzimáticas, o substrato é quebrado em moléculas menores, como a sacarose que é convertida em glicose e frutose pela ação da enzima sacarase. Já em outras reações, as enzimas promovem a união de moléculas menores para formar moléculas maiores, como é o caso da produção do glicogênio em que enzimas unem sequencialmente moléculas de glicose. Em outros casos, as enzimas podem converter uma molécula em outra, sem a adição ou quebra de sua estrutura. Isso ocorre, pois a enzima promove modificações nas ligações entre os átomos da molécula, como é o caso das bactérias que participam do ciclo do nitrogênio, que são capazes de converter amônia em nitrito. É importante ressaltar que, após ocorrer a reação, as enzimas permanecem intactas. Assim que ocorre a reação química com os substratos, o complexo enzima-substrato é desfeito, os produtos são liberados e a enzima volta a atrair novos substratos para a formação de outros complexos, e portanto não é consumida durante a reação que catalisa.
