Quais são os principais fatores que influenciam na velocidade da reação enzimática?

Graduação em Química (Centro Universitário Franciscano, UNIFRA, 2014)

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Exercícios e questões de vestibulares
Quais os fatores que influenciam a velocidade da reação enzimática?
Quais são os 5 fatores que interferem na velocidade das reações químicas?
Como as enzimas aumentam a velocidade de uma reação química?
Quais os fatores que podem influenciar na taxa de desenvolvimento de uma reação?

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A cinética química estuda a velocidade que as reações ocorrem e os fatores que podem modificá-la. A teoria que rege o estudo da cinética é a teoria das Colisões. Essa teoria explica que para que uma reação inicie ela precisa de energia a qual é adquirida através de colisões entre átomos ou moléculas em um sistema. Essas colisões precisam ser efetivas e para serem efetivas devem ser frontais. Quanto mais concentrado for o meio mais colisões ocorrerão e consequentemente mais energia será obtida, e o inverso também é válido. A quantidade de energia necessária para que uma reação inicie é chamada de energia de ativação. A energia de ativação é definida quimicamente como o mínimo de energia necessária para iniciar uma reação.

Abaixo apresentamos um gráfico de uma reação química:

No gráfico percebemos que a energia de ativação é o caminho dos reagentes até o ponto mais alto do gráfico, que é o complexo ativado. Este ponto da reação é o mais energético e é o momento reacional onde reagentes e produtos coexistem. Após esse ponto ocorre a formação dos produtos. Devemos entender que quanto maior for o caminho dos reagentes até a formação do complexo ativado (a energia de ativação) mais tempo a reação leva para ocorrer. Alguns fatores que podem influenciar a velocidade de uma reação são: a temperatura, a pressão, a concentração, a superfície de contato e por fim, o catalisador e o inibidor.

Temperatura: Um aumento na temperatura favorece o aumento na velocidade da reação.
Pressão: Um aumento na pressão aumenta a velocidade reacional.
Concentração: Um aumento na concentração faz com que aumente a velocidade da reação devido ao aumento de colisões entre os reagentes.
Superfície de contato: possui efeito quando um reagente é sólido e o outro é líquido. Quanto menor for o tamanho da partícula sólida mais rápida será a reação química.
Catalisador: é uma substância que altera a velocidade de uma reação química (aumenta) sem interferir na formação dos produtos ou mesmo ser consumido na reação.
Inibidor: Funciona como o catalisador mas tem o efeito de inibir a velocidade de uma reação, ou seja, torná-la mais lenta.

Os catalisadores são muito utilizados na indústria principalmente porque eles têm por função acelerar a reação sem alterar a formação, ou a quantidade formada de produtos. Quando se utiliza o catalisador a reação tem seu caminho reacional diminuído, ou seja, diminui a energia de ativação (linha vermelha no gráfico), fazendo com que a reação se torne mais rápida. Quando se utiliza o inibidor ocorre o contrário, o caminho reacional aumenta e a reação torna-se mais lenta. Nas reações endotérmicas, que são aquelas que absorvem energia, a energia de ativação é maior do que nas reações exotérmicas, que são aquelas que liberam energia. Um exemplo de catalisador biológico são as enzimas presentes em nosso organismo que fazem com que os processos corporais se tornem mais eficientes.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/quimica/cinetica/

Exercícios e questões de vestibulares

Questão 01: (UDESC 2017/2)

A cinética química é a área da química que trata das velocidades das reações.

Analise os processos em relação à cinética química.

I. Quando o carvão está iniciando a sua queima, as pessoas ventilam o sistema para que a queima se propague mais rapidamente.
II. Um comprimido efervescente se dissolve mais rapidamente quando triturado.

Assinale a alternativa que contém os fatores que influenciam as velocidades das reações químicas nos processos descritos em I e II, respectivamente.

A)	concentração, superfície de contato.
B)	catalisador, concentração.
C)	temperatura, concentração.
D)	superfície de contato, catalisador.
E)	temperatura, catalisador.

A velocidade das reações químicas é uma área estudada pela Cinética Química. Esse estudo é importante porque é possível encontrar meios de controlar o tempo de desenvolvimento das reações, tornando-as mais lentas ou mais rápidas, conforme a necessidade.

Alguns dos fatores que interferem na velocidade das reações são:

* Temperatura:um aumento na temperatura provoca um aumento na velocidade das reações químicas, sejam elas endotérmicas ou exotérmicas, pois isso faz com que se atinja mais rápido o complexo ativado;

* Concentração:um aumento na concentração dos reagentes acelera a reação, pois haverá um maior número de partículas dos reagentes por unidade de volume, aumentando a probabilidade de ocorrerem colisões efetivas entre elas;

* Pressão: Esse fator interfere unicamente em sistemas gasosos. O aumento da pressão aumenta também a rapidez da reação, pois deixa as partículas dos reagentes em maior contato;

* Superfície de contato: Quanto maior a superfície de contato, maior a velocidade com que a reação se processa, pois, conforme explicado nos dois últimos itens, a reação depende do contato entre as substâncias reagentes;

* Catalisador:O uso de catalisadores específicos para determinadas reações pode acelerá-las. Essas substâncias não participam da reação em si, pois são totalmente regeneradas ao final dela.

Além desses fatores principais, a natureza dos reagentes e fatores externos como luz e eletricidade podem influenciar a velocidade de certas reações químicas. A natureza do reagente interfere porque quanto maior for o número de ligações dos reagentes que precisam ser rompidas para que a reação ocorra e também quanto mais fortes elas forem, mais lenta será a reação.

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Já a luz influencia em reações fotoquímicas, em que há algum reagente fotoquimicamente ativo. Um exemplo é a fotossíntese, que não ocorre sem as radiações luminosas captadas pela clorofila das plantas — o pigmento responsável pela cor verde.

Outro exemplo é a decomposição da água oxigenada, que ocorre com maior rapidez se houver luz. É por isso que os frascos que contêm esse produto são sempre escuros ou opacos, impedindo a entrada de luminosidade.

Frasco opaco de água oxigenada

A velocidade média de uma reação química é determinada em função dos reagentes ou em função dos produtos. Basta usar a seguinte fórmula:

Vm = variação da concentração do reagente ou do produto
intervalo de tempo

Vm = ?[reagente ou produto]
?t

Vm = [final - inicial]
(tfinal - tinicial)

Se fizermos em relação a um reagente, teremos que acrescentar o sinal negativo na fórmula, pois, visto que os reagentes são consumidos durante o processo, a sua concentração final é menor que a inicial, por isso o resultado daria negativo.

Veja mais detalhes de como aplicar essas fórmulas no texto Cálculo da Velocidade Média de uma Reação.

Quais os fatores que influenciam a velocidade da reação enzimática?

A atividade enzimática é influenciada principalmente pela temperatura, pH e tempo. Vamos ver cada um deles separadamente. Temperatura: Seguindo o comportamento das reações químicas, a velocidade da atividade enzimática aumenta quando se aumenta a temperatura.

Quais são os 5 fatores que interferem na velocidade das reações químicas?

Vejamos cada caso:.

Superfície de contato: Superfície de contato e velocidade da reação. Não pare agora... ... .

Temperatura: Temperatura e velocidade da reação. ... .

Concentração dos reagentes: Concentração e velocidade da reação. ... .

Catalisadores:.

Como as enzimas aumentam a velocidade de uma reação química?

As enzimas aceleram as reações de forma seletiva, sendo, portanto, catalisadores muito específicos. As enzimas são capazes de acelerar uma reação mediante a diminuição da energia de ativação, ou seja, elas reduzem a quantidade de energia que deve ser adicionada para que uma reação tenha início.

Quais os fatores que podem influenciar na taxa de desenvolvimento de uma reação?

A taxa de desenvolvimento ou velocidade das reações químicas depende de uma série de fatores, tais como a superfície de contato, o uso ou não de catalisadores, a concentração dos participantes da reação e a variação da temperatura.