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Equilíbrio e formação de complexo enzima-substrato Bioquímica O equilíbrio de uma reação está intrinsecamente ligado ao ∆G’◦, enquanto a velocidade da reação está ligada ao ∆G◦. Um equilíbrio como o mostrado na equação 1. 𝑅 ⇌ 𝑃 (1) A partir da equação 1 é possível descrever um equilíbrio por uma constante de equilíbrio(K). Sob condições padrão, empregadas para comparar processos bioquímicos, essa constante é expressa como: 𝐾 = [𝑃] [𝑅] (2) Na termodinâmica, a relação entre K e ∆G’◦ pode ser descrita pela seguinte expressão: ∆𝐺° = −𝑅 𝑇 𝑙𝑛𝐾 (3) Sendo R a constante universal dos gases e T a temperatura absoluta (298 K = 25 ◦C). Um grande valor negativo para ∆G◦ reflete o equilíbrio de reação favorável, isso não significa que a reação ocorrera cum uma velocidade considerável. A velocidade de qualquer reação é determinada pela concentração dos reagentes e pela constante de velocidade (K). Para uma reação unimolecular como a mostrada na equação 4, a velocidade da reação (V) é expressa pela seguinte equação de velocidade. 𝑉 = 𝑘[𝑅]∝ (4) Na equação 4, α é a ordem de reação. Sendo α = 1, a velocidade da reação depende apenas da concentração do reagente. A constante de proporcionalidade reflete a probabilidade de a reação ocorre em um determinado conjunto de condição como o pH, a temperatura etc. Ainda para esse caso (α = 1), maiores valores de k refletem em maiores valores de velocidade. Assim, por exemplo, para α = 1 se a constante de velocidade for 0,03 s-1 isso significa que 3% do reagente está disponível para ser convertida em produtos em 1s. Sendo K=2000s-1 a reação levará a formação de produtos rapidamente. O que distingue as enzimas da maioria dos catalisadores não enzimáticos é a formação de um complexo enzima-substrato. A formação de cada interação no complexo enzima-substrato é acompanhada por uma pequena liberação de energia que garante o grau de estabilidade para a interação. A energia vinda dessa interação é energia de ligação, a qual é a maior fonte de energia libre usado pelas enzimas para diminuir a energia de ativação das reações.
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