Reações bioquímicas

Visão geral

Reações bioquímicas são as reações químicas que ocorrem no corpo e são indispensáveis à vida: processos químicos que transformam os alimentos e o oxigênio em energia e no material do corpo.
A maioria delas ocorre com enzimas atuando como catalisadores.
Um catalisador é uma substância que acelera uma reação química sem ser consumida.

Exemplo: digestão dos açúcares

PolissacarídeosPolissacarídeos ingeridos com os alimentos

Enzimas das glândulas salivares, do pâncreas e do intestino delgado
Enzimas digestivasAmilase (glândulas salivares, pâncreas); maltase, lactase, sacarase (intestino delgado)

MonossacarídeosMonossacarídeos como a glicose e a frutose

AbsorçãoPrincipalmente no intestino delgado

UsoPrincipalmente como fonte de energia

Reações representativas

Nome Descrição Exemplo
1 Metabolismo Catabolismo: reações que decompõem moléculas grandes e liberam energia Decomposição da glicose → produção de ATP (a fonte de energia da célula)
Anabolismo: reações que constroem moléculas grandes a partir de moléculas pequenas Síntese de proteínas a partir de aminoácidos
2 Respiração celular Os nutrientes são oxidados com oxigênio para produzir ATP (energia) C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energia
3 Reações de oxirredução Reações com transferência de elétrons; importantes no metabolismo energético e na desintoxicação Cadeia de transporte de elétrons nas mitocôndrias
4 Transdução de sinal Hormônios e neurotransmissores desencadeiam reações químicas dentro das células e, assim, regulam as atividades da vida A insulina promovendo a captação de glicose

Reações sem enzimas

1. Oxidação e redução espontâneas (oxidação não enzimática)

Peroxidação lipídica → os lipídios são oxidados por espécies reativas de oxigênio (ERO); por exemplo, os lipídios da membrana celular são oxidados sem enzimas.

Dano oxidativo ao DNA e às proteínas → as espécies reativas de oxigênio reagem diretamente com as bases do DNA e com os aminoácidos e os alteram.

2. Reações lentas que avançam em direção ao equilíbrio químico

Esterificação de ácidos carboxílicos com álcoois (só em quantidades mínimas no corpo) → ocorre sem enzimas, mas muito lentamente.

Neutralização de ácidos por bases → por exemplo, a reação do ácido do estômago (HCl) com os íons bicarbonato (HCO3−), uma reação ácido–base que não precisa de enzima.

3. Decomposição espontânea e glicação não enzimática

Hidrólise espontânea do ATP → suas ligações fosfato de alta energia se rompem lentamente mesmo sem enzimas, mas a velocidade é extremamente baixa.

Reação de Maillard dos açúcares (glicação não enzimática) → o açúcar do sangue reage quimicamente com as proteínas e forma produtos finais de glicação avançada (AGEs), sem nenhuma enzima.

4. Reações catalisadas por íons e metais

Reação de Fenton com íons metálicos do corpo (Fe2+, Cu2+ e outros) → o peróxido de hidrogênio (H2O2) é convertido em radicais hidroxila sem enzimas.

Quantas reações precisam de enzimas?

A maioria das reações químicas do corpo depende de enzimas. Em especial, as vias metabólicas centrais (o metabolismo dos açúcares, dos lipídios, dos aminoácidos e dos ácidos nucleicos) são catalisadas por enzimas em quase todas as etapas. As enzimas aceleram enormemente as reações, de modo que elas ocorram com eficiência à temperatura do corpo e nas condições existentes no organismo.

Referências e fontes

  1. Leitura adicional: Biochemistry, Wikipedia (em inglês).
  2. Leitura adicional: Metabolism, Wikipedia (em inglês).
  3. Federative International Programme for Anatomical Terminology (FIPAT). Terminologia Anatomica, 2ª ed. (TA2), 2019.