b'\n_START_ARTICLE_\nCat\xc3\xa1lise\n_START_PARAGRAPH_\nCat\xc3\xa1lise, em qu\xc3\xadmica, \xc3\xa9 o aumento da velocidade de uma rea\xc3\xa7\xc3\xa3o, devido \xc3\xa0 adi\xc3\xa7\xc3\xa3o de uma subst\xc3\xa2ncia (catalisador); sendo assim, a cat\xc3\xa1lise pode ser simplesmente definida como sendo a a\xc3\xa7\xc3\xa3o do catalisador._NEWLINE_Existem dois tipos de cat\xc3\xa1lise: a homog\xc3\xa9nea, na qual o catalisador se dissolve no meio em que ocorre a rea\xc3\xa7\xc3\xa3o (sem mudan\xc3\xa7a de fase), e a heterog\xc3\xa9nea, que ocorre pr\xc3\xb3ximo ou na superf\xc3\xadcie entre duas fases, ou por interm\xc3\xa9dio de uma interface (por exemplo atrav\xc3\xa9s de adsor\xc3\xa7\xc3\xa3o dos reagentes). O processo no qual um dos pr\xc3\xb3prios produtos da rea\xc3\xa7\xc3\xa3o promove a cat\xc3\xa1lise, \xc3\xa9 chamado de \xe2\x80\x9cautocat\xc3\xa1lise\xe2\x80\x9d._NEWLINE_As subst\xc3\xa2ncias que reduzem a a\xc3\xa7\xc3\xa3o dos catalisadores s\xc3\xa3o chamadas inibidores catal\xc3\xadticos se s\xc3\xa3o revers\xc3\xadveis, e venenos catal\xc3\xadticos se s\xc3\xa3o irrevers\xc3\xadveis. Os promotores ou ativadores s\xc3\xa3o subst\xc3\xa2ncias que aumentam a atividade catal\xc3\xadtica, quando n\xc3\xa3o s\xc3\xa3o catalisadores._NEWLINE_Um exemplo comum de um processo catal\xc3\xadtico, \xc3\xa9 quando a tromboplastina catalisa a rea\xc3\xa7\xc3\xa3o de convers\xc3\xa3o de uma prote\xc3\xadna sangu\xc3\xadnea com \xc3\xadons de c\xc3\xa1lcio (transformando a protrombina em trombina). Ap\xc3\xb3s outros processos, forma-se o co\xc3\xa1gulo.\n_START_SECTION_\nCat\xc3\xa1lise \xc3\xa1cida\n_START_PARAGRAPH_\nA que \xc3\xa9 provocada por \xc3\xadons hidrog\xc3\xaanio ou por subst\xc3\xa2ncia de natureza \xc3\xa1cida. Pode ser realizada atrav\xc3\xa9s de um solvente pr\xc3\xb3tico (por exemplo \xc3\xa1cido sulf\xc3\xbarico).\n_START_SECTION_\nCat\xc3\xa1lise b\xc3\xa1sica\n_START_PARAGRAPH_\nA que \xc3\xa9 provocada por \xc3\xadons hidroxila ou por subst\xc3\xa2ncia de natureza b\xc3\xa1sica, como aminas.\n_START_SECTION_\nCat\xc3\xa1lise \xc3\xa1cido-b\xc3\xa1sica\n_START_PARAGRAPH_\nUm grande n\xc3\xbamero de rea\xc3\xa7\xc3\xb5es bioqu\xc3\xadmicas envolve a forma\xc3\xa7\xc3\xa3o de intermedi\xc3\xa1rios inst\xc3\xa1veis carregados que tendem a retornar \xc3\xa0 forma de seus reagentes de origem, impedindo a rea\xc3\xa7\xc3\xa3o. A estabiliza\xc3\xa7\xc3\xa3o destes intermedi\xc3\xa1rios se d\xc3\xa1 atrav\xc3\xa9s da transfer\xc3\xaancia de pr\xc3\xb3tons de ou para eles, o que gera compostos propensos a serem quebrados nos produtos, ao inv\xc3\xa9s de quebrados nos reagentes. Em processos n\xc3\xa3o-enzim\xc3\xa1ticos, essa transfer\xc3\xaancia \xc3\xa9 feita entre o intermedi\xc3\xa1rio e doadores ou aceptores de pr\xc3\xb3tons. Quando o doador de pr\xc3\xb3tons \xc3\xa9 o H\xe2\x81\xba (H\xe2\x82\x83O\xe2\x81\xba) ou o aceptor, o OH\xe2\x81\xbb, ambos provenientes da \xc3\xa1gua, o processo \xc3\xa9 chamado de cat\xc3\xa1lise \xc3\xa1cido-b\xc3\xa1sica espec\xc3\xadfica. Se a estabiliza\xc3\xa7\xc3\xa3o do intermedi\xc3\xa1rio pelos \xc3\xadons da \xc3\xa1gua \xc3\xa9 mais r\xc3\xa1pida do que a quebra desse intermedi\xc3\xa1rio nos reagentes, n\xc3\xa3o h\xc3\xa1 necessidade de outras mol\xc3\xa9culas catal\xc3\xadticas. Em processos n\xc3\xa3o-enzim\xc3\xa1ticos em que a \xc3\xa1gua n\xc3\xa3o \xc3\xa9 suficiente para a estabiliza\xc3\xa7\xc3\xa3o dos intermedi\xc3\xa1rios e outras mol\xc3\xa9culas s\xc3\xa3o necess\xc3\xa1rias para a transfer\xc3\xaancia de pr\xc3\xb3tons, como \xc3\xa1cidos ou bases fracas, o processo \xc3\xa9 chamado cat\xc3\xa1lise \xc3\xa1cido-b\xc3\xa1sica geral. _NEWLINE_Algumas cadeias laterais de amino\xc3\xa1cidos precisamente posicionadas nos s\xc3\xadtios catal\xc3\xadticos de v\xc3\xa1rias enzimas s\xc3\xa3o ioniz\xc3\xa1veis e desempenham o papel de doadores ou aceptores de pr\xc3\xb3tons, aumentando a taxa de transfer\xc3\xaancia de pr\xc3\xb3tons na ordem de 10\xc2\xb2 to 10\xe2\x81\xb5. Eleva-se ent\xc3\xa3o a velocidade da rea\xc3\xa7\xc3\xa3o, uma vez que os intermedi\xc3\xa1rios s\xc3\xa3o estabilizados e podem ser convertidos nos produtos da rea\xc3\xa7\xc3\xa3o em quest\xc3\xa3o ou simplesmente impedidos de retornarem ao estado de reagentes e deslocarem o equil\xc3\xadbrio da rea\xc3\xa7\xc3\xa3o no sentido contr\xc3\xa1rio \xc3\xa0 forma\xc3\xa7\xc3\xa3o dos produtos.\n_START_SECTION_\nCat\xc3\xa1lise homog\xc3\xaanea\n_START_PARAGRAPH_\nA cat\xc3\xa1lise homog\xc3\xaanea diz respeito a processos nos quais um catalisador est\xc3\xa1 em solu\xc3\xa7\xc3\xa3o com pelo menos um dos reagentes. Ocorre quando a mistura catalisadores e reagentes \xc3\xa9 uma mistura homog\xc3\xaanea.\n_START_SECTION_\nCat\xc3\xa1lise heterog\xc3\xaanea\n_START_PARAGRAPH_\n\xc3\x89 um tipo de cat\xc3\xa1lise onde reagentes, produtos e catalisadores encontram-se em fases diferentes. Normalmente o catalisador \xc3\xa9 s\xc3\xb3lido e os reagentes e produtos est\xc3\xa3o na forma l\xc3\xadquida ou gasosa. Nesse caso, o catalisador fornece uma superf\xc3\xadcie onde os reagentes ir\xc3\xa3o reagir mais facilmente, e com menor energia de ativa\xc3\xa7\xc3\xa3o.\n_START_SECTION_\nCat\xc3\xa1lise por transfer\xc3\xaancia de fase\n_START_PARAGRAPH_\nAquela que emprega catalisador capaz de retirar um reagente de uma fase, por exemplo aquosa e transferi-lo para outra fase, por exemplo org\xc3\xa2nica (benzeno, etc), na qual sua reatividade se torna maior.\n_START_SECTION_\nCat\xc3\xa1lise Met\xc3\xa1lica\n_START_PARAGRAPH_\nAproximadamente um ter\xc3\xa7o de todas as enzimas conhecidas necessita de um ou mais \xc3\xadons met\xc3\xa1licos para realizar atividade catal\xc3\xadtica. Esse tipo de cat\xc3\xa1lise recebe o nome de cat\xc3\xa1lise met\xc3\xa1lica._NEWLINE_Existem duas classes de enzimas que necessitam de \xc3\xadons met\xc3\xa1licos e que se diferenciam pela intensidade da intera\xc3\xa7\xc3\xa3o entre o \xc3\xadon e a prote\xc3\xadna:_NEWLINE_1. Metaloenzimas cont\xc3\xaam \xc3\xadons met\xc3\xa1licos firmemente ligados, normalmente s\xc3\xa3o \xc3\xadons de metais de transi\xc3\xa7\xc3\xa3o, como Fe \xc2\xb2\xe2\x81\xba, Fe \xc2\xb3\xe2\x81\xba, Cu\xc2\xb2\xe2\x81\xba, Zn \xc2\xb2\xe2\x81\xba, Mn \xc2\xb2\xe2\x81\xba ou Co \xc2\xb3\xe2\x81\xba._NEWLINE_2. Enzimas ativadas por metais ligam frouxamente \xc3\xadons met\xc3\xa1licos presentes nas solu\xc3\xa7\xc3\xb5es, geralmente \xc3\xadons de metais alcalinos e alcalino terrosos, Na\xe2\x81\xba, K\xe2\x81\xba, Mg\xc2\xb2\xe2\x81\xba ou Ca\xc2\xb2\xe2\x81\xba._NEWLINE_Os \xc3\xadons met\xc3\xa1licos participam dos processos catal\xc3\xadticos principalmente de tr\xc3\xaas maneiras:_NEWLINE_1. Ligando-se aos substratos de modo a orient\xc3\xa1-los de forma apropriada para a rea\xc3\xa7\xc3\xa3o._NEWLINE_2. Mediando rea\xc3\xa7\xc3\xb5es de oxidorredu\xc3\xa7\xc3\xa3o por altera\xc3\xa7\xc3\xb5es revers\xc3\xadveis no estado de oxida\xc3\xa7\xc3\xa3o do \xc3\xadon met\xc3\xa1lico._NEWLINE_3. Estabilizando eletrostaticamente ou ent\xc3\xa3o protegendo cargas negativas._NEWLINE_Intera\xc3\xa7\xc3\xb5es i\xc3\xb4nicas entre metais ligados a enzimas e substratos podem ajudar a orientar o substrato para a rea\xc3\xa7\xc3\xa3o ou estabilizar estados de transi\xc3\xa7\xc3\xa3o carregados. Esse tipo de uso de intera\xc3\xa7\xc3\xb5es fracas entre metais e substratos \xc3\xa9 similar a alguns dos usos da energia de liga\xc3\xa7\xc3\xa3o enzima-substrato. Os metais tamb\xc3\xa9m podem ser mediadores de rea\xc3\xa7\xc3\xb5es de oxidorredu\xc3\xa7\xc3\xa3o por mudan\xc3\xa7as revers\xc3\xadveis no estado de oxida\xc3\xa7\xc3\xa3o do \xc3\xadon met\xc3\xa1lico. _NEWLINE_Em rela\xc3\xa7\xc3\xa3o ao terceiro processo descrito, tem-se que, em muitas rea\xc3\xa7\xc3\xb5es catalisadas por \xc3\xadons met\xc3\xa1licos, o \xc3\xadon age quase que da mesma maneira pela qual um pr\xc3\xb3ton neutraliza cargas negativas, isto \xc3\xa9, como um \xc3\xa1cido de Lewis. Al\xc3\xa9m do mais, os \xc3\xadons met\xc3\xa1licos em geral s\xc3\xa3o catalisadores muito mais efetivos do que os pr\xc3\xb3tons, pois os \xc3\xadons met\xc3\xa1licos podem estar presentes em altas concentra\xc3\xa7\xc3\xb5es em pH neutro e possuem cargas maiores que + 1. Deste modo, os \xc3\xadons met\xc3\xa1licos podem ser considerados como se fossem "super\xc3\xa1cidos"._NEWLINE_Os \xc3\xadons met\xc3\xa1licos propiciam cat\xc3\xa1lise nucleof\xc3\xadlica pela ioniza\xc3\xa7\xc3\xa3o da \xc3\xa1gua._NEWLINE_A carga de um \xc3\xadon met\xc3\xa1lico faz as mol\xc3\xa9culas de \xc3\xa1gua ligadas a ele ficarem mais \xc3\xa1cidas do que as mol\xc3\xa9culas de H\xe2\x82\x82O livre, formando uma fonte de \xc3\xadons OH- mesmo em pH abaixo do neutro._NEWLINE_Um exemplo instrutivo desse fen\xc3\xb4meno aparece no mecanismo catal\xc3\xadtico da anidrase carb\xc3\xb4nica, uma enzima de ocorr\xc3\xaancia ampla que catalisa a rea\xc3\xa7\xc3\xa3o:_NEWLINE_CO\xe2\x82\x82 + H\xe2\x82\x82O \xc2\xa0 \xc2\xa0\xe2\x86\x94\xc2\xa0 \xc2\xa0HCO\xe2\x82\x83\xe2\x81\xbb + H\xe2\x81\xba_NEWLINE_A anidrase carb\xc3\xb4nica cont\xc3\xa9m um \xc3\xadon Zn\xc2\xb2\xe2\x81\xba essencial que se situa no fundo de uma fenda do s\xc3\xadtio ativo, o qual tem ~15A de profundidade, e coordena-se em um arranjo tetra\xc3\xa9drico com tr\xc3\xaas cadeias laterais de histidina (His) evolutivamente invari\xc3\xa1veis e com um \xc3\xa1tomo de oxig\xc3\xaanio (O) de um \xc3\xadon HCO\xe2\x82\x83 \xe2\x81\xbb \xc2\xa0ou de uma mol\xc3\xa9cula de \xc3\xa1gua. _NEWLINE_Uma outra fun\xc3\xa7\xc3\xa3o enzim\xc3\xa1tica importante dos \xc3\xadons met\xc3\xa1licos \xc3\xa9 a prote\xc3\xa7\xc3\xa3o de cargas. Por exemplo, os verdadeiros substratos das cinases (enzimas de transfer\xc3\xaancia de grupos fosfato que utilizam ATP) s\xc3\xa3o os complexos ATP-Mg\xc2\xb2\xe2\x81\xba, e n\xc3\xa3o simplesmente ATP. Neste caso, o papel do \xc3\xadon Mg\xc2\xb2\xe2\x81\xba, al\xc3\xa9m do efeito de orienta\xc3\xa7\xc3\xa3o, \xc3\xa9 proteger eletrostaticamente as cargas negativas dos grupos fosfato. De outro modo, essas cargas tenderiam a repelir os pares de el\xc3\xa9trons dos agentes de ataques nucleofilicos, principalmente aqueles de car\xc3\xa1ter ani\xc3\xb4nico.'