Qual é o papel das enzimas no metabolismo?

Metabolismo se refere a qualquer processo químico que ocorre dentro ou entre as células. Existem dois tipos de metabolismo: Anabolismo, onde moléculas menores são sintetizadas para formar moléculas maiores; e catabolismo, onde moléculas maiores são quebradas em menores. A maioria das reações químicas dentro das células requer um catalisador para começar. As enzimas, que são grandes moléculas de proteínas encontradas no corpo, fornecem o catalisador perfeito porque podem alterar as substâncias químicas dentro das células sem se alterarem.

Metabolismo é um termo genérico que se refere a qualquer processo celular que envolva uma reação química. A glicólise é um exemplo de processo celular catabólico; neste processo, a glicose é quebrada em piruvato. Quando o oxigênio e o hidrogênio se combinam para formar água no final da cadeia de transporte de elétrons, esse é um exemplo de processo anabólico, em que moléculas menores se combinam para formar uma molécula maior.

A maioria das reações químicas dentro das células não ocorre espontaneamente. Em vez disso, eles precisam de um catalisador para começar. Em muitos casos, o calor pode ser um catalisador, mas isso é ineficiente porque o calor não pode ser aplicado às moléculas de maneira controlada. Assim, a maioria das reações químicas requer interação com uma enzima. As enzimas ligam-se a determinados reagentes até que ocorra a reação química e, em seguida, se libertam. As próprias enzimas não são alteradas pela reação química.

As enzimas não se ligam indiscriminadamente às moléculas; em vez disso, cada enzima é projetada para se ligar apenas a uma molécula específica, conhecida como substrato. No substrato, há um grupo dobrado de cadeias polipeptídicas, que formam uma ranhura. A enzima correta terá um grupo semelhante de cadeias polipeptídicas, permitindo que se ligue ao substrato. Outras enzimas conterão cadeias polipeptídicas que não correspondem.

Em 1894, o cientista Emil Fischer chamou esse modelo de modelo de chave e fechadura porque a enzima e o substrato se encaixam como uma chave em uma fechadura. De acordo com uma passagem sobre metabolismo publicada pela Titan Education, isso não é totalmente preciso porque algumas enzimas se quebram de forma desigual no final do processo catalítico.

Um exemplo de uma enzima que se ajusta ao modelo de fechadura e chave é a sacarase. A sucrase contém cadeias polipeptídicas que permitem que ela se ligue à sacarose. Assim que a sacarase e a sacarose se ligam, elas reagem com a água e a sacarose se decompõe em glicose e frutose. A enzima é então liberada e pode ser reutilizada para quebrar outra molécula de sacarose.

A lipase pancreática atua como um catalisador para quebrar os triglicerídeos. Ao contrário da sacarose, os triglicerídeos não se dividem uniformemente em duas moléculas de substâncias diferentes. Em vez disso, os triglicerídeos se dividem em dois monoglicerídeos e um ácido graxo.