Enzimas em atividade

Há vários tipos de enzimas trabalhando dentro das células humanas e de bactérias, e muitas delas são mais interessantes do que você imagina. As células usam as enzimas internamente para crescer, reproduzir-se e criar energia, e elas costumam excretar enzimas para fora das células também. Por exemplo, a bactéria E. coli excreta enzimas para ajudar a quebrar moléculas de alimentos e permitir que eles entrem pela parede da célula. Algumas das enzimas das quais você já ouviu falar incluem:

• proteinases e peptidases - uma proteinase é qualquer enzima que consiga quebrar uma proteína longa em cadeias menores chamadas peptídeos (um peptídeo simplesmente é uma cadeia curta de aminoácidos). As peptidases quebram os peptídeos em aminoácidos individuais. As proteinases e peptidases costumam ser encontradas em detergentes para roupas (elas ajudam a remover substâncias como manchas de sangue dos tecidos por meio da quebra das proteínas). Algumas proteinases são extremamente especializadas, enquanto outras quebram quase toda cadeia de aminoácidos que aparecer. Talvez já tenha ouvido falar de inibidores de proteinase usadas nas drogas que combatem o vírus da Aids. O vírus da Aids usa proteinases muito especializadas durante parte de seu ciclo reprodutivo, e os inibidores de proteinase tentam bloqueá-las para impedir a reprodução do vírus;
• amilases - as amilases quebram cadeias de amido em moléculas de açúcar menores. Sua saliva e seu intestino delgado contêm amilase. São a maltase, lactase e sucrase (descritas na seção anterior) que terminam de quebrar os açúcares simples em moléculas individuais de glicose;
• lipases - as lipases quebram as gorduras;
• celulases - as celulases quebram moléculas de celulose em açúcares simples. As bactérias nos intestinos de vacas e cupins excretam celulases, e é assim que vacas e cupins conseguem comer coisas como grama e madeira.

As bactérias excretam essas enzimas para fora de suas paredes celulares. As moléculas no ambiente são quebradas em pedaços (proteínas em aminoácidos, amidos em açúcares simples, etc) para que fiquem pequenas o bastante para passar pelas paredes celulares e entrar no citoplasma. E é assim que uma E. coli come.

Dentro de uma célula, centenas de enzimas altamente especializadas realizam tarefas específicas necessárias para a sobrevivência de uma célula. Algumas das enzimas mais incríveis encontradas no interior de uma célula são:

• enzimas de energia - um grupo de dez enzimas permite que uma célula realize a glicólise. Outras oito enzimas controlam o ciclo de Krebs. Estes dois processos juntos permitem que uma célula transforme glicose e oxigênio em adenosina trifosfato, ou ATP. Em uma célula que consome oxigênio como a de uma E. coli ou de um humano, uma molécula de glicose forma 36 moléculas de ATP (em uma célula como a de levedura, que vive sem oxigênio, somente a glicólise ocorre e produz apenas duas moléculas de ATP para cada molécula de glicose). O ATP é uma molécula de combustível capaz de dar energia a enzimas ao realizar reações químicas "difíceis";
• enzimas de restrição - muitas bactérias conseguem produzir enzimas de restrição, que reconhecem padrões muito específicos nas cadeias de DNA e quebram o DNA desses padrões. Quando um vírus injeta seu DNA em uma bactéria, a enzima de restrição reconhece o DNA do vírus e o corta, efetivamente destruindo o vírus antes que ele possa se reproduzir;
• enzimas de manipulação de DNA - há enzimas especializadas que se movem pelas fitas de DNA e as reparam. Há outras enzimas que desfazem a dupla hélice das fitas de DNA para reproduzi-las (DNA polimerase). E ainda há as que acham pequenos padrões no DNA e se ligam a eles, bloqueando o acesso àquela seção de DNA (proteínas que se ligam ao DNA);
• enzimas produtoras de enzimas - todas essas enzimas que mencionamos vieram de algum lugar, o que nos faz lembrar que existem enzimas que produzem enzimas. O ácido ribonucléico (RNA) em suas três formas diferentes - RNA mensageiro, RNA transportador e RNA ribossômico - é uma grande parte do processo.

Uma célula realmente não passa de um conjunto de reações químicas. E são as enzimas que fazem essas reações ocorrerem da maneira correta.