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Qual É A Importância do pH Para o Funcionamento das Enzimas?

Tudo na terra que gera vida (de qualquer espécie), fica a mercê de uma infinidade de reações químicas que acontecem, seja dentro das células ou fora delas. E para que essas reações ocorram, é que entram na história as Enzimas. Mas há inúmeros agentes que influenciam na ação das enzimas, como o pH. No seguinte artigo, iremos descobrir a causa dessa e de outras questões a respeito dessas proteínas.

Definição de Enzimas

Definição de Enzimas
Definição de Enzimas

Enzimas, são moléculas de proteína, que catalisam as reações químicas. Elas levam agilidade aos processos químicos presentes nos organismos, gerando reações mais rápidas que o normal – de maneira que não afete o resultado da reação. 

Sem a intervenção das enzimas a maior parte das reações metabólicas do organismo seria impossível, ou seria extremamente lentas, o que acarretaria sérios problemas. As enzimas podem ser encontradas em fluidos corporais e quase todas as células (em toda a sua estrutura), se usarmos o corpo humano de exemplo.

Estrutura e Característica das Enzimas

Enzimas tem como característica principal, o fato de serem proteínas de formato tridimensional (tanto terciária, quanto quaternária), formadas por um fragmento proteico (apoenzima) e um não-protéico – que por sua vez, a ajuda na construção das catálises, e se chamada Coenzima. Elas se conectam tais quais uma chave de fechadura, por isso, este comportamento é nomeado Teoria da Chave-Fechadura.

Dentre alguns gêneros de enzimas, podemos listar:

  • Tripsina
  • Pepsina
  • Urease
  • Ptialina
  • Lactase
  • DNA polimerase
  • Protease
  • Lipase
  • Catalase

Nesses processos, as enzimas não alteram sua formação ou são destruídas; por isso, podem repetir sua participação em várias reações similares.

Como as Enzimas Funcionam?

É importante lembrar que cada enzima apresenta uma atividade específica: só age sobre um dado composto/substrato e só catalisa um único tipo de reação. Distinguem-se, dependendo da reação presente, seis grupos de processos:

Oxirredutases

Oxirredutases 
Oxirredutases

São as enzimas que têm como função as reações de oxirredução ou a transferência dos elétrons.

Transferases

Transferases 
Transferases

Como as quinases e as transaminases, essas enzimas são responsáveis por fazer a translocação de grupos funcionais, de uma dada molécula a outra: dentre eles estão o grupamento carboxila, fosfato, amina, carbonila.

Hidrolases

As enzimas hidrolases fazem a conexão de moléculas da água, para promover a quebra de ligações covalente, como as Peptidases.

Liases

São responsáveis pelas reações de eliminação das moléculas de amônia, de água e gás carbônico; além de promover a quebra de ligações covalentes, como a enzima Descarboxilase.

Isomerases

Mediam a transformação de substâncias de caráter isomérico, sejam elas ópticas ou geométricas. É possível citar a epimerase, como exemplo de enzima do grupo das Isomerases.

Ligases

Através da junção de duas moléculas que já existem, tem a responsabilidade de construir moléculas novas, a exemplo da sintetase.

Esse tipo de proteína, em geral, funciona na variação da entropia (a medida de agitação das moléculas) da reação em que está atuando. Assim ela direciona o composto/substrato em que se aclopou, fazendo com que este não colida com outros, garantindo o sucesso da reação.

Fatores Que Influenciam Na Atividade Das Enzimas

Como mencionamos anteriormente, existem uma série de fatores que garantem o funcionamento da enzima, para que haja a catalisação de uma reação química. Dentre estes fatores estão:

Grau de Acidez ou pH

Escala do pH
Escala do pH

O pH é um dos fatores mais importantes na catalisação realizada pelas enzimas, pois, conforme a quantidade de H+ em uma reação, as atividades de uma enzima podem acelerar ou diminuir a velocidade de uma reação; ou até mesmo, fazer com que ela simplesmente deixe de agir. 

Logo, o pH varia de acordo com a acidez do composto/substrato. Seguindo a escala do pH, o composto aumenta de 0 a 14 de concentração ácida (sendo valores próximo a 0, ácidos; valor 7 representando o meio neutro; e valores próximo a 14, são alcalinos ou básicos). É preciso nos atentar para as enzimas que têm um nível de pH ótimo de atuação, representando seu poder máximo de atividade (que equivale aos valores entre 6 e 8).

Para entender melhor, temos como exemplo a digestão estomacal realizada pela enzima pepsina: ela atua de maneira certeira em um pH de valor 2 (bastante ácido) localizado em nosso estômago. Já a enzima tripsina, que age em meio ao intestino (ambiente básico), tem o pH de valor 8.

Temperatura

Ao analisar a atividade de uma reação química, podemos perceber que o nível de rapidez com que ela ocorre, depende muito da quantidade de temperatura aumentada. Mas dependendo da temperatura em que está a reação, ela automaticamente diminui.

O que ocorre é, que com o aumento da temperatura, as moléculas de agitam mais – o que faz com que a chance com que elas se trombem aumente exponencialmente. Mas, não pense que o aumento da temperatura em demasia é sempre positivo: caso a temperatura esteja extremamente alta, as moléculas estão em um estado de agitação tão grande, que a ligação feita pela enzima se rompe, o que acaba com a reação.

Como no pH, para cada enzima existe um nível de temperatura ótima, o que leva ao número de colisões condizentes para que a reação aconteça, sem que as enzimas se rompam ou se desnaturem. As enzimas no corpo humano, por exemplo, variam entre 36 a 40 °C, temperatura considerada ideal para o corpo e ideal para colisões de moléculas sem danificar as enzimas.

Tempo

Ainda que não muito mencionado como fator que influencia na atividade enzimática, o tempo é algo que influencia em demasia e é proporcional ao número de produtos liberados pelas reações. Para entender melhor, quanto mais tempo o composto/substrato estiver em contato direto com as enzimas; mais moléculas serão colididas, pH atuara na quantidade de H+ e na formação de mais produtos.

Outros Tipos de Enzimas

Além das enzimas normais, existem as chamadas Enzimas de Restrição. Criadas por bactérias, elas atuam como uma espécie de “tesoura” que quebram as moléculas de DNA, enquanto fazem o reconhecimento de suas sequências. São ao todo três tipos de enzimas de restrição (I,II e III).

Outro tipo de enzimas, são as Ribozimas: que nada mais são do que moléculas de RNA (molécula responsável pela síntese de proteínas) que neste caso, funcionam como enzimas. Neste caso, as reações químicas que acontecem no interior das células, terão agilidade pela ação do RNA.

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