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7.7:

Energia de Ativação

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Biologia
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Activation Energy

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A energia de ativação é a energia necessária para iniciar uma reação química entre os reagentes que estão presentes. A fonte é frequentemente fornecida por energia térmica, o que faz com que as moléculas se movam mais rápido e colidam umas com as outras, fazendo com que as ligações dos reagentes se quebrem. Assim, os reagentes originais necessitavam de energia livre para que a reação ocorra.Representada como a parte mais elevada desta curva, esta é a quantidade de energia de ativação para a reação. No pico, conhecido como o estado de transição, as moléculas não ligadas estão agora em condição instável. À medida que os átomos se reconectam com novas ligações, eles liberam energia livre no meio ambiente, que é mostrado como a parte em declive da reação.Enquanto os humanos metabolizam açúcar e gordura para energia, se energia térmica fosse usada para quebrar essas moléculas, tanta energia livre seria liberada como calor, que as proteínas na célula iriam se desnaturar. Em vez disso, substâncias conhecidas como catalisadores são especificamente adicionadas para regular a taxa de metabolismo, como, acelerando-o acima. Por exemplo, um catalisador biológico, uma enzima, reduz a energia de ativação necessária para quebrar ligações e permite que reações ocorram a taxas razoáveis sem dano celular.

7.7:

Energia de Ativação

Energia de ativação é a quantidade mínima de energia necessária para uma reação química avançar. Quanto maior a energia de ativação, mais lenta a velocidade da reação. No entanto, adicionar calor à reação aumentará a valocidade, uma vez que faz com que as moléculas se movam mais rapidamente e aumenta a probabilidade de as moléculas colidirem. A colisão e quebra de ligações representa a fase ascendente de uma reação e gera o estado de transição. O estado de transição é um estado instável de alta energia dos reagentes. A formação de novas ligações químicas e produtos finais, e a libertação de energia livre é a fase descendente da reação. Catalisadores aumentam a velocidade da reação reduzindo a energia de ativação. Por exemplo, na biologia, enzimas que metabolizam açúcar e gorduras aumentam a velocidade a que a sua decomposição acontece e, ao mesmo tempo, impedem a superprodução de energia livre que de outra forma desnaturaria proteínas na célula.

Catalisadores

Um catalisador é uma substância que aumenta a velocidade da reação ao diminuir a energia de ativação, e no processo, regenera-se. Um catalisador fornece uma via ou mecanismo alternativo para que a reação ocorra e acelera as reações para frente e para trás. Na biologia, enzimas são exemplos de catalisadores porque diminuem a energia de ativação necessária para reações no metabolismo celular.

Por exemplo, os humanos metabolizam açúcar e gordura para energia. Enzimas são vitais para os seres humanos para quebrarem essas moléculas, porque se a energia térmica fosse usada por si só, a energia livre libertada na forma de calor faria com que as proteínas da célula desnaturassem. Além disso, a energia térmica catalisaria todas as reações de forma não específica. No entanto, as enzimas só se ligam a reagentes químicos específicos, chamados substratos, e diminuem a sua energia de ativação para catalisar reações celulares seletivas.

Leitura Sugerida

Robinson, Peter K. “Enzymes: Principles and Biotechnological Applications.” Essays in Biochemistry 59 (November 15, 2015): 1–41. [Source]