Explicamos o que são enzimas e sua estrutura.Além disso, como essas proteínas são classificadas e como agem.
O que são enzimas?
As enzimas são um conjunto de proteína encarregado de catalisar (disparar, acelerar, modificar, desacelerar e até parar) vários reações químicas, desde que sejam termodinamicamente possíveis. Isso significa que eles são substâncias reguladoras no corpo do seres vivos, geralmente diminuindo o Energia inicial necessário para iniciar a reação.
As enzimas são essenciais para o vida e catalisar cerca de 4.000 reações químicas conhecidas, desde que as condições de pH, temperatura ou concentração química, uma vez que as enzimas, por serem proteínas, também podem se desnaturar e perder sua eficácia.
A primeira enzima foi descoberta em meados do século 19 por Anselme Payen e Jean-François Persoz, embora os experimentos em torno do fermentação Louis Pasteur já havia intuído a presença de alguma substância orgânica "aceleradora" nesses processos, que na época eram considerados puramente químicos.
As enzimas hoje são amplamente conhecidas e de fato utilizadas por várias indústrias humanas (Comida, produtos químicos, agricultura, petróleo, etc.), além de ser parte indispensável dos componentes que mantêm o equilíbrio interno do nosso corpo, acelerando reações necessárias (como as que fornecem energia), ativando e desativando outras seletivamente (como fazem os hormônios) e um variado e assim por diante.
Estrutura das enzimas
A maioria das enzimas é composta por proteínas globulares de tamanho altamente variável: de monômeros de 62 aminoácidos a enormes cadeias de cerca de 2.500. No entanto, apenas algumas delas estão diretamente envolvidas na catálise da reação, conhecida comocentro ativo.
A seqüência em que todos esses aminoácidos são reunidos determina a estrutura tridimensional da enzima, que também dita seu funcionamento específico. Às vezes, essa estrutura também possui locais para atrair cofatores, ou seja, outras substâncias cuja intervenção é necessária para produzir o efeito desejado.
As enzimas são altamente específicas, ou seja, não reagem com nada nem participam de nenhuma reação. Eles têm uma tarefa bioquímica muito específica e precisa, que realizam com um percentual de erros muito baixo.
Classificação de enzimas
As enzimas são classificadas com base na reação específica que catalisam, da seguinte forma:
- Oxidorredutases. Eles catalisam reações de oxidação-redução, ou seja, a transferência de elétrons ou de átomos de hidrogênio de um substrato para outro. Exemplos destes são as enzimas desidrogenase ec oxidase.
- Transferases. Eles catalisam a transferência de um grupo químico específico diferente do hidrogênio, de um substrato para outro. Um exemplo disso é a enzima glucoquinase.
- Hydrolases. Eles lidam com as reações de hidrólise (ruptura de moléculas orgânico por moléculas de Água) Por exemplo, lactase.
- Liasas. Enzimas que catalisam a quebra ou soldagem de substratos. Por exemplo, acetato descarboxilase.
- Isomerases. Catalisam a interconversão de isômeros, ou seja, convertem uma molécula em sua variante geométrica tridimensional.
- Ligas. Estas enzimas catalisam reações de ligação de substrato específico através da hidrólise simultânea de nucleotídeos trifosfato (como ATP ou o GTP). Por exemplo, a enzima carboxilase privada.
Como funcionam as enzimas?
A ação da enzima pode ser acelerada com o aumento dos níveis de energia calórica.
As enzimas podem atuar de diferentes maneiras, mas sempre reduzindo a energia de ativação de uma reação química, ou seja, a quantidade de energia necessária para iniciá-la. Esses diferentes modos são:
- Ambiente. A energia de ativação é reduzida criando um ambiente propício para a reação que ocorre, por exemplo, modificando as propriedades químicas do substrato por meio de reações com sua própria camada de aminoácidos.
- Facilite a transição. A energia de transição é reduzida sem modificar o substrato, ou seja, criando um ambiente com cargas ótimas para que a reação ocorra.
- Dê uma rota alternativa. Nesse caso, as enzimas reagem com o substrato para gerar um complexo ES (Enzima / Substrato) que "pula etapas" no caminho normal da reação, reduzindo o tempo necessário para que ela ocorra.
- Aumente a temperatura. Dentro de certos parâmetros, a ação da enzima pode ser acelerada por um aumento nos níveis de energia calórica, dado por reações exotérmicas paralelo.