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Enzimas – Funções e classificação

Nesse artigo você vai entrar no universo das enzimas, suas funções e classificação. Também vai entender um pouco melhor sobre sua atuação no corpo humano e sua importância. Boa leitura!

As enzimas são proteínas que podem ser classificadas em vários tipos, de acordo com a especificidade com que elas se encontram envolvidas. As enzimas atuam acelerando a velocidade das reações químicas em nosso organismo, ou seja, possuem função catalisadora. As enzimas podem se associar às coenzimas, que são moléculas orgânicas não proteicas indispensáveis ao funcionamento das mesmas. Como exemplos de enzimas podemos destacar: lipase, ptialina, pepsina, amilases, DNA polimerase, entre outras.

As enzimas podem ser classificadas em: hidrolases, ligases, oxidoredutases, transferases, liases e isomerases. Bioquimicamente, alguns fatores podem influenciar a atividade enzimática, como a temperatura e o pH. A principal característica da enzima é que ela age especificamente sobre um substrato, como um encaixe perfeito. Elas possuem uma estrutura tridimensional conservada, sendo essenciais à vida.

As enzimas geralmente recebem nomes relacionados com o substrato, sobre o qual atuam, mais o sufixo -ase. Por exemplo: lipases, são enzimas que atuam sobre proteínas; amilases são enzimas que atuam sobre amido. Nem todas as enzimas, entretanto, seguem esse padrão de nomenclatura, como é o caso da ptialina, da pepsina e da tripsina, por exemplo.

Molécula de pepsina

As enzimas são responsáveis por acelerar a velocidade das reações químicas em nosso organismo (Foto: depositphotos)

Classificação das enzimas

As enzimas podem ser classificadas de acordo com os vários critérios pelos quais elas estão envolvidas:

Hidrolases: São aquelas enzimas que se associam às moléculas de água para promoverem a quebra das ligações covalentes, como a peptidases
Ligases: São responsáveis por formar novas moléculas através da união de duas já pré-existentes, como a sintetases
Oxidoredutases: São responsáveis por efetuar a transferência de elétrons, o que podemos definir como oxi-redução. Exemplo: desidrogenases
Transferases: São enzimas que têm como finalidade realizar a translocação de grupos funcionais como grupamento amina, carbonila, carboxila, fosfato, de uma molécula para outra. Podemos citar como exemplo a quinase.
Liases: Atuam na remoção de molécula de água, gás carbônico e amônia, a partir da ruptura de ligações covalentes. Exemplo: descarboxilase
Isomerases: Responsáveis por mediar a conversão de substâncias isoméricas, sejam elas geométricas ou ópticas, como a epimerases

Função

As enzimas têm função de aumentar a velocidade das reações sem elevar a temperatura. Isso ocorre porque elas diminuem a energia de ativação necessária para a ocorrência da reação. Por isso, elas são chamadas catalisadores biológicos. Se não fossem as enzimas, diversas reações do nosso metabolismo aconteceriam de maneira exageradamente lenta, o que prejudicaria e muito o nosso sistema.

O que é uma coenzima?

São substâncias não proteicas que auxiliam as enzimas em seus processos de catálise. Quando a coenzima se une à enzima, recebe o nome de holoenzima. Exemplo de coenzimas: vitaminas, NAD e o FAD.

Características e estrutura de uma enzima

A principal característica da enzima é ser uma proteína com estrutura tridimensional (terciária ou quaternária). Caracterizam-se pela grande especificidade enzima-substrato, como se fosse um encaixe de chave e fechadura. Outra característica importante é que, após ocorrer a reação, elas permanecem quimicamente intactas, podendo participar novamente do mesmo tipo de reação.

Tipos

São vários os tipos de enzimas e geralmente recebem nomes relacionados com o substrato sobre o qual atuam mais o sufixo ‘ase’, havendo exceções.

  • Catalase
  • DNA polimerase ou Transcriptase Reversa
  • Lactase
  • Lipase
  • Protease
  • Urease:
  • Ptialina ou Amilase
  • Pepsina ou Protease
  • Tripsina

Influências externas nas enzimas

Existem alguns fatores que podem contribuir para que a enzima tenha algum tipo de disfunção e consequentemente se torne inativa. Entre essas influências externas podemos citar a alteração da temperatura ou do pH. Um exemplo clássico é o que acontece no nosso estômago com ação das pepsinas, que possui um pH ácido por volta de 2, fazem com que nossa digestão aconteça de forma mais rápida, melhorando assim nosso condicionamento.

Por isso é tão comum vermos alimentos dando destaque a sua função digestória, graças a utilização das enzimas que efetuarão um bom trabalho na digestão do mesmo em união com outras moléculas. Já a tripsina atua em meio básica, com pH em torno de 8,0. Essa enzima é produzida pelo pâncreas e lançada no duodeno, onde catalisa a degradação de proteínas que não foram digeridas no estômago.

É interessante também salientar que a temperatura adequada não pode ser nem baixa nem elevada demais pois, do mesmo jeito que as baixas podem causar a inativação da enzima, a temperatura elevada pode gerar sua desnaturação. Um fato curioso é quando estamos com alto teor de febre. É super importante baixarmos a temperatura, pois a alta taxa de calor corporal pode causar a desnaturação enzimática.

A partir de certa temperatura, cujo valor varia dependendo da enzima, ocorre desnaturação proteica, o que torna a enzima inativa. Há alteração de sua forma e com isso ela deixa de se acoplar ao substrato, não havendo mais a formação do complexo enzima-substrato. A velocidade da reação, então, diminui rapidamente. Outro fator que interfere na atividade enzimática é o pH, índice que nos informa se uma solução é ácida, básica ou neutra.

Sua escala vai de 0 a 14, sendo que pH = 7 corresponde ao pH neutro. Valores abaixo de 7 indicam que a solução é ácida e valores acima de 7 indicam que é básica ou alcalina. Cada enzima tem seu ótimo de atividade em um determinado pH. Alterações no pH podem provocar desnaturação e inativação da mesma.

Resumo

Normalmente, nosso organismo se depara com um sistema orgânico lento e pouco espontâneo, que depende exclusivamente do trabalho das chamadas enzimas para que possa ter um funcionamento metabólico melhor, de maneira mais regular e específica. Dizemos que essas enzimas funcionam como catalisadores biológicos, pois elas facilitam as reações internas de nosso corpo, aumentando a velocidade das reações químicas.

Não fossem as enzimas, diversas reações do nosso metabolismo aconteceriam de maneira exageradamente lenta. As enzimas nada mais são do que proteínas que diminuem a energia de ativação ao mesmo tempo em que aumenta a velocidade das reações, sem que o produto final seja alterado. Nos organismos vivos é importante que as reações ocorram em velocidade adequada, mas sem aumento significativo da temperatura para que não ocorra a desnaturação de proteínas.

Nos seres vivos, as enzimas aumentam a velocidade das reações sem elevar a temperatura. Isso ocorre porque elas diminuem a energia de ativação necessária para a ocorrência da reação. Por isso, elas são chamadas catalisadores biológicos.

Sobre o autor

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Natália Duque é Graduada em Ciências Biológicas pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro.