Enzima

Conceito de Enzima: O termo enzima foi introduzido pelo fisiologista Wilhelm Kühne (século XIX) para denominar o agente responsável pelo…

Conceito de Enzima

O termo enzima foi introduzido pelo fisiologista Wilhelm Kühne (século XIX) para denominar o agente responsável pelo processo de fermentação e constituem um grupo específico de proteínas, sendo o mais numeroso e especializado. A sua função no organismo é a de biocatalisador das milhares de reações químicas que a cada segundo ocorrem nas células.

As reacções enzimáticas podem ser de anabolismo quando envolvidas em sínteses, ou de catabolismo quando envolvidas em decomposições. O total destas reacções num organismo constitui o seu metabolismo.

É conhecido um vasto número de enzimas encontrando-se em todo o tipo de células vivas. A possibilidade de as manipular fora do organismo torna-as muito interessantes do ponto de vista industrial, sendo muitas vezes utilizadas em processos de catálise em diversos processos químicos.

Todas as enzimas conhecidas têm composição proteica, sendo formadas por uma ou mais cadeias de polipéptidos. Existem contudo algumas enzimas que requerem a presença de componentes não proteicos para serem eficientes, os quais são designados por cofactores. Ao conjunto formado pela enzima e pelo cofactor (iões metálicos) é dada a designação de holoenzima, designando-se por apoenzima a parte da enzima sem o seu cofactor.

Os cofactores podem variar desde simples iões inorgânicos até moléculas orgânicas complexas:

. Grupos prostético: moléculas ligadas à apoenzima.

. Coenzima: composto orgânico ligado à apoenzima mas temporariamente, podendo também ser uma molécula metalorgânica.

. Iões metálicos tais como o Cu2+, Mn2+ e Ca2+.

Apesar desta definição geral, existem também moléculas biológicas com capacidade catalítica que não são proteínas – as ribozimas. Estas enzimas de RNA removem intrões do RNA mensageiro. Elas são RNAs com atividade catalítica.

A terminação –ase é utilizada para as enzimas, e estas são geralmente denominadas pela reação que catalisam. Por exemplo, a lactase – que é uma enzima – catalisa a degradação da lactose, que é o substrato. O substrato que pode aceder a uma enzima é determinado pelo seu centro ativo, nomeadamente pela sua composição em diferentes aminoácidos que lhe conferem determinadas características físico-químicas.

Devido ao elevado número de enzimas, estas são geralmente classificadas de acordo com as reacções que catalisam daí surgindo os seguintes grupos:

  • Oxidorredutases – catalisam reações de oxi-redução
  • Transferases – enzimas que transferem um grupo (por exemplo, o grupo metilo) de um composto para outro
  • Hidrolases – enzimas hidrolíticas
  • Liases – clivam ligações C-C, C-O, C-N, e outras ligações por eliminação, criando ligações duplas ou anéis, ou ainda por oposição, adicionando grupos às ligações duplas
  • Isomerases – enzimas que catalisam alterações geométricas ou estruturais em uma molécula
  • Ligases – catalisam a união de duas moléculas acoplado com a hidrólise de um trifosfato

A primeira enzima isolada e cristalizada foi a urease, um feito que valeu o prémio Nobel da Química em 1946 a James Batcheller Sumner, John Northrop e Wendell Stanley.

As enzimas diminuem a energia de ativação das reações que catalisam sem alterar o equilíbrio químico. O complexo enzima-substrato é formado quando o substrato se liga ao centro ativo. O substrato sofre então uma alteração e transforma-se num produto, que se encontra temporariamente ligado à enzima, sendo depois libertado.

Cada enzima tem uma temperatura ótima e um pH ótimo de funcionamento, o que significa, que a essa temperatura ótima e pH ótimo a enzima apresenta atividade máxima.

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