Enzimas

Enzimas são proteínas especiais de função catalisadora, isto é, são substâncias biológicas que aumentam a velocidade das reações químicas celulares sem alterar o produto das reações. A grande maioria das reações metabólicas celulares que ocorrem em um organismo, capazes de manter a vida, só são possíveis na presença de enzimas, sem as quais essas reações ocorreriam muito lentamente o que não seria condizente com os processos biológicos presentes nos seres vivos.

As enzimas aumentam a velocidade das reações bioquímicas, na ordem de 1014x, diminuindo a energia de ativação celular. A energia de ativação é a quantidade mínima de energia necessária para que uma reação química aconteça. Por exemplo, se em um laboratório você quer que uma reação química aconteça, precisa misturar os reagentes A e B e esperar que eles atinjam a energia de ativação formando o produto C. No entanto, para que a reação se processe de forma mais rápida e atinja a energia de ativação velozmente, pode-se usar artifícios, como agitar o tubo onde os compostos estão colocados, ou ainda, levar ao fogo para aquecimento, aumentando a agitação molecular e favorecendo o encontro das moléculas. Isso facilita a ocorrência de uma determinada reação sem a participação de um catalisador.

Já nos organismos vivos, esses artifícios usados em laboratório, como agitação do tubo e aquecimento com temperaturas elevadas, não são possíveis. Sendo assim, a única maneira que a natureza encontrou para fazer com que a vida fosse possível foi com a participação das enzimas, que fazem com que as reações celulares ocorram de modo bastante rápido.

As enzimas têm uma outra característica muito interessante: não são consumidas durante as reações. Dessa maneira, a mesma enzima pode catalisar o mesmo tipo de reação várias vezes.

Enzimas são proteínas que atuam como biocatalisadores, diminuindo a energia de ativação e aumentando a velocidade da reação, sem alterar o produto final e sem serem consumidas durante as reações.

A + B (Reagentes) + E (Enzima) = Produto (P) + E (Enzima)

Esquema demonstrando o curso de uma reação não-catalisada e de uma reação catalisada por enzima:

Reação catalisada por enzima

Observe que, no primeiro exemplo, a energia de ativação necessária para que a reação aconteça, sem a presença da enzima, é bem maior do que no segundo, com a presença de uma enzima.

A e B: reagentes; P: produto; Ea: energia de ativação

Especificidade enzimática

As enzimas são proteínas específicas, ou seja, cada uma cataliza apenas um tipo de reação química, ou, um pequeno número de reações. Isto se deve à sua forma, a qual apresenta na superfície encaixes moleculares, os sítios ou centros ativos, onde os substratos ou reagentes se ligam. Por isso, substratos diferentes daqueles que se encaixam nos sítios ativos de uma enzima específica não podem fazer parte daquela reação, deve existir uma outra enzima para catalisar a sua reação. A especificidade das enzimas para os seus substratos é semelhante à especificidade entre uma fechadura e a sua chave.

Atuação de uma enzima

Esquema ilustrando o sistema chave-fechadura, semelhante ao que acontece entre o substrato e a enzima