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Hexoquinase, enzima que fosforila açúcares de seis carbonos, e os substratos ATP e xilose

Quem não gosta de uma boa lasanha na hora do almoço? Ou até mesmo um pedaço de bolo, uma taça de sorvete ou doce de sobremesa? Todas essas guloseimas fazem parte da alimentação de muitas pessoas ao redor do mundo. O que muitas delas talvez não saibam é que a digestão desses alimentos seria impossível sem a presença de um grupo de substâncias que conhecemos como enzimas. Vejamos um pouco da história e das aplicações dessa descoberta científica.

Por volta da metade do século XIX, o cientista francês Louis Pasteur (1822-1895) concluiu que a reação de fermentação de açúcares em álcool era acelerada por substâncias que faziam parte das células vivas de leveduras. Tais substâncias ficaram conhecidas como fermentos.

Entretanto, por volta do ano de 1897, o químico alemão Eduard Buchner (1860-1917) descobriu que extratos de leveduras mantinham suas atividades biológicas mesmo fora de células. Ou seja, não era necessário que tais fermentos estivessem em células vivas para que a reação ocorresse. Essa descoberta lhe rendeu o prêmio Nobel de Química no ano de 1907.

Por último, o fisiologista alemão Willy Kühne (1837-1900) nomeou os extratos obtidos por Buchner de enzimas. Um nome que tem origem grega, enzymos, e significa “fermentado”. Nos anos que se seguiram, cada vez mais enzimas foram extraídas, purificadas e tiveram suas estruturas reveladas. Isso foi mostrando a importância de tais substâncias para os mais diversos processos químicos, como, por exemplo, a oxidação de açúcares.

Os açúcares, provenientes de diversos tipos de alimentos, passam por uma longa cadeia de reações químicas associadas umas às outras. No fim desse processo, eles acabam convertidos em dióxido de carbono e água, fornecendo energia para que possamos correr no parque, trabalhar, praticar esportes e até ler este texto.

Essa conversão do açúcar fora do organismo é um processo muito lento. Ele não se realiza na escala de tempo humano. Entretanto, não é isto o que acontece na presença das enzimas certas. Ao ingerirmos um alimento rico em açúcares, percebemos de imediato seu efeito sobre nosso organismo. Isto acontece porque as enzimas digestivas desempenham um papel de extrema importância.

As enzimas são produzidas naturalmente em nosso corpo. Em sua maioria, são proteínas. Elas possuem uma função específica e essencial: atuam como catalisadores biológicos das reações químicas. Um catalisador é uma substância que participa de uma reação química, mas não como reagente e nem como produto. Sua principal função é oferecer um novo mecanismo pelo qual a reação química acontece. É como se as enzimas abrissem novas estradas, caminhos mais fáceis e rápidos para a reação ocorrer. Com isso, as enzimas aumentam a velocidade com que os reagentes são convertidos nos produtos.

Falamos muito em enzimas como substâncias aceleradoras da digestão de alimentos, mas elas não se restringem somente a isso. Elas também agem na síntese e na degradação de outras substâncias presentes em nossos corpos, como por exemplo, a síntese de outras proteínas.

Mas o que torna as enzimas substâncias tão especiais? Além de sua capacidade de aumentar a velocidade de uma reação química, elas funcionam de uma maneira muito específica em nossos organismos. Isso significa que apenas a reação desejada é acelerada, ou seja, aquela que permite o adequado andamento dos processos fisiológicos, enquanto outras, inconvenientes, não são apressadas.

É importante destacar também que, embora existam milhares de enzimas em nossos corpos, cada uma delas desempenha um papel específico dentro do corpo humano. São como fechaduras, que funcionam apenas se ativadas pela chave certa. Ou seja, uma enzima não atua em reações químicas diferentes daquela que ela pode acelerar.

O estudo das enzimas e de suas aplicações também é útil no tratamento de doenças, no desenvolvimento de antibióticos e na fabricação de venenos e antídotos. Na Química, existe uma área conhecida como catálise, que estuda enzimas e desenvolve substâncias que também aumentam a velocidade das reações químicas sem alterar os produtos finais.

Enzimas são poderosos catalisadores biológicos que atuam de maneira específica e possuem diversas aplicações no nosso cotidiano. Mas a melhor das aplicações parece ser a digestão daquela deliciosa lasanha do almoço...