Em termos técnicos, como agem as enzimas?

Passo 1

O enunciado pergunta como, em termos técnicos, as enzimas atuam para acelerar reações químicas. Isso envolve o conceito de catálise enzimática, redução de energia de ativação e especificidade molecular.

Passo 2

Antes de mais nada, uma enzima é um catalisador biológico, ou seja, uma proteína (ou RNA catalítico) que não se consome na reação. Ela possui um sítio ativo, região bem definida onde se liga o substrato (molécula sobre a qual a enzima age). Ao formar o complexo enzima-substrato, chama-se E + S <=ftharpoons ES.

Passo 3

Dentro do sítio ativo, a enzima promove a estabilização do estado de transição do substrato, diminuindo a energia de ativação ( Ea). Graças a isso, a velocidade da reação aumenta sem que a variação de energia livre De<a G do processo seja alterada.

Passo 4

O mecanismo geral envolve estas etapas:
1) Reconhecimento e ligação do substrato formando ES.
2) Conversão do substrato ao estado de transição estabilizado por interações não-covalentes e posicionamento preciso.
3) Transformação química para gerar o produto, ainda ligado como EP.
4) Liberação do produto e regeneração da enzima livre E.

Passo 5

As enzimas usam vários modos de catálise simultâneos:
  • Catálise por proximidade e orientação: aproxima o substrato dos grupos reativos.
  • Catálise ácido-base geral: resíduos na cadeia lateral do sítio ativo doam ou aceitam prótons.
  • Catálise covalente: forma intermédiário covalente transitório com o substrato.
  • Catálise por íon metálico: usa cofatores metálicos para estabilizar cargas ou coordenar moléculas.

Passo 6

Combinando especificidade (modelo “lock-and-key” ou “induced fit”) e esses mecanismos catalíticos, as enzimas podem aumentar a rapidez das reações em até 10^6 10^12 vezes, mantendo-se intactas ao final do ciclo.

Resposta

Em termos técnicos, as enzimas agem como catalisadores biológicos: elas se ligam ao substrato no sítio ativo formando o complexo ES, estabilizam o estado de transição (reduzindo a energia de ativação Ea) por meio de catálise ácido-base, covalente, por metais e de orientação, convertem o substrato em produto e o liberam, regenerando a enzima para um novo ciclo catalítico.

Exercícios relacionados