Enzimas


As enzimas são proteínas que catalisam reações químicas as quais ocorrem em seres vivos.

Elas aceleram a velocidade das reações, o que contribui para o metabolismo. Sem as enzimas, muitas reações seriam extremamente lentas.

Durante a reação, as enzimas não mudam sua composição e também não são consumidas. Assim, elas podem participar várias vezes do mesmo tipo de reação, em um intervalo de tempo pequeno.

Quase todas as reações do metabolismo celular são catalisadas por enzimas.

Um exemplo da atividade das enzimas ocorre no processo de digestão. Graças à ação das enzimas digestivas, as moléculas dos alimentos são quebradas em substâncias mais simples.

A eficiência de uma molécula de enzima é muito grande. Estima-se que, em geral, uma molécula de enzima seja capaz de converter 1000 moléculas de substrato em seus respectivos produtos, isso em apenas 1 minuto.

Como funcionam?

Cada enzima é específica para um tipo de reação. Ou seja, elas atuam somente em um determinado composto e efetuam sempre o mesmo tipo de reação.

O composto sobre o qual a enzima age é genericamente denominado substrato. A grande especificidade enzima-substrato está relacionada à forma tridimensional de ambos.

A enzima se liga a uma molécula de substrato em uma região específica denominada sítio de ligação. Para isso, tanto a enzima quanto o substrato sofrem mudança de conformação para o encaixe.

Eles se encaixam perfeitamente como chaves em fechaduras. A esse comportamento damos o nome de Teoria da Chave-Fechadura.

Enzimas e substratosFuncionamento do modelo Chave-Fechadura

Entre os fatores que alteram a atividade das enzimas estão:

  • Temperatura: A temperatura condiciona a velocidade da reação. Temperaturas extremamente altas podem desnaturar as enzimas. Cada enzima atua sob uma temperatura ideal.
  • pH: Cada enzima possui uma faixa de pH considerada ideal. Dentro desses valores a atividade é máxima.
  • Tempo: Quando mais tempo a enzima tiver contato com o substrato, mais produtos serão produzidos.
  • Concentração da enzima e do substrato: Quanto maior a concentração da enzima e do substrato, maior será a velocidade da reação.

Classificação

As enzimas são classificadas nos seguintes grupos, conforme o tipo de reação química que catalisam:

  1. Oxido-redutases: reações de oxidação-redução ou transferência de elétrons. Exemplo: Desidrogenases e Oxidases.
  2. Transferases: transferência de grupos funcionais como amina, fosfato, acil e carboxi. Exemplo: Quinases e Transaminases.
  3. Hidrolases: reações de hidrólise de ligação covalente. Exemplo: Peptidases.
  4. Liases: reações de quebra de ligações covalentes e a remoção de moléculas de água, amônia e gás carbônico. Exemplo: Dehidratases e Descarboxilases.
  5. Isomerases: reações de interconversão entre isômeros óticos ou geométricos. Exemplo: Epimerases.
  6. Ligases: reações de formação de novas moléculas a partir da ligação entre duas pré-existentes. Exemplo: Sintetases.

Exemplos e Tipos

As enzimas são formadas por uma parte protéica, chamada de apoenzima e outra parte não protéica, chamada de co-fator.

Quando o co-fator é uma molécula orgânica, recebe a denominação de coenzima. Muitas coenzimas são relacionadas com as vitaminas.

O conjunto da enzima + co-fator, é chamado de holoenzima.

Veja algumas das principais enzimas e suas ações:

  • Catalase: decompõe o peróxido de hidrogênio;
  • DNA polimerase ou Transcriptase Reversa: catalisa a duplicação do DNA;
  • Lactase: facilita a hidrólise da lactose;
  • Lipase: facilita a digestão de lipídios;
  • Protease: atuam sobre as proteínas;
  • Urease: facilita a degradação da ureia;
  • Ptialina ou Amilase: atua na degradação do amido na boca, transformando-o em maltose (molécula de menor tamanho);
  • Pepsina ou Protease: atua sobre proteínas, degradando-as em moléculas menores;
  • Tripsina: participa da degradação de proteínas que não foram digeridas no estômago.

Enzimas de Restrição

As enzimas de restrição ou endonucleases de restrição são produzidas por bactérias.

Elas são capazes de cortar o DNA em pontos específicos.

Podemos considerá-las tesouras moleculares. As enzimas de restrição são fundamentais para a manipulação do DNA.

Saiba também sobre DNA recombinante.

Ribozimas

Ribozimas são moléculas de RNA que atuam como enzimas. Muitas reações químicas que ocorrem dentro das células são catalisadas pelo RNA.

Assim como as proteínas que atuam como enzimas, essas moléculas de RNA aceleram a velocidade de certas reações químicas.

Elas também são altamente específicas quanto ao substrato e permanecem quimicamente intactas após a reação.

A atuação dessas ribozimas está ligada a várias etapas da síntese de proteínas nas células.

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Lana Magalhães
Licenciada em Ciências Biológicas (2010) e Mestre em Biotecnologia e Recursos Naturais pela Universidade do Estado do Amazonas/UEA (2015). Doutoranda em Biodiversidade e Biotecnologia pela UEA.