Cada um dos trilhões de células do seu corpo depende de milhares de reações químicas. As reações químicas que ocorrem dentro de seu corpo poderiam ocorrer em um tubo de ensaio, mas aconteceriam muito mais lentamente - muito lentamente para suportar as atividades de um organismo vivo.
Enzimas são proteínas dentro dos organismos vivos que ajudam nas reações químicas. Sua capacidade de funcionar e a velocidade com que trabalham são influenciadas por vários fatores. Alguns desses fatores são outros produtos químicos.
Como funcionam as enzimas
As reações químicas envolvem a quebra e a formação de ligações entre os átomos. Romper as ligações dos produtos químicos iniciais - os reagentes - consome energia. Isso é chamado de energia de ativação. Enzimas são proteínas que se agarram aos reagentes e os orientam de forma que a energia de ativação seja menor. Os reagentes também são chamados substratos.
Uma enzima atua ligando substratos em locais específicos chamados sítios ativos. Os locais ativos são moldados de forma a permitir que eles se fixem em substratos específicos. O complexo enzima-substrato ligado torna mais fácil para os reagentes quebrar suas ligações e formar novas no produto.
Em seguida, o produto é liberado da enzima.
Produtos químicos que ajudam nas reações químicas: cofatores
A forma do sítio ativo é o que permite que as enzimas funcionem. Se o sítio ativo estiver distorcido, o substrato não se ligará e a reação não será auxiliada. Algumas enzimas requerem tipos de produtos químicos chamados cofatores para assumir a forma adequada.
Os cofatores podem estar na forma de átomos inorgânicos ou moléculas orgânicas. Exemplos de cofatores incluem um átomo de zinco ionizado - que perdeu alguns elétrons - que é necessário na enzima álcool desidrogenase, usada para metabolizar o álcool.
A molécula de nicotinamida adenina dinucleotídeo é um cofator molecular orgânico comum, e também é chamada de coenzima. Freqüentemente, participa de reações que requerem a transferência de átomos de hidrogênio ou íons. Coenzimas e cofatores inorgânicos podem ser necessários para que uma enzima funcione e, se não houver um número suficiente deles, a taxa geral de reação será lenta.
Produtos químicos que ajudam nas reações químicas: substratos
Cada enzima tem uma função específica. Uma enzima que divide uma molécula de frutose em duas partes não pode ser usada para liberar oxigênio de glóbulos vermelhos. Para que uma reação aconteça, a enzima e o substrato precisam estar presentes. A taxa de reação pode ser limitada por uma falta de enzima ou substrato.
Dito de outra forma, se houver muito substrato em uma célula e pouca enzima, a adição de mais enzima aumentará a taxa de reação. Por outro lado, se houver muita enzima e pouco substrato, a adição de substrato aumentará a taxa de reação. No entanto, adicionar mais substrato quando houver muito substrato e pouca enzima (ou adicionar mais enzima na situação oposta) não aumentará a taxa de reação.
Taxas de reação mais rápidas
A velocidade real de uma reação catalisada por enzima não muda. Ou seja, o tempo entre a ligação do substrato e a liberação do produto é o mesmo para cada tipo particular de enzima. Quando se fala em acelerar a ação de uma enzima, significa aumentar o número de enzimas que participam ativamente das reações químicas, de modo que o número total de reações aumente.
Por exemplo, se não houver o suficiente zinco para corresponder a todos os tipos específicos de enzimas de processamento de DNA em uma célula, a adição de mais zinco aumentará a taxa de reação, tornando possível que mais enzimas sejam ativadas.
O mesmo acontece com a adição de mais substrato ou de mais enzimas: a ação é acelerada permitindo que mais enzimas catalisem reações químicas, e não acelerando uma determinada enzima.
