ENZIMAS

Enzimas:

São proteínas de grandes dimensões que têm como função acelerar as reacções químicas, sem alterar a constante de equilíbrio dessa reacção.

MOLÉCULAS CATALISADORAS

Catalisadores biológicos

ENZIMAS

Proteínas (aminoácidos)

Parte proteica ( apoenzima)

e

parte não proteica (cofactores - ex: ferro, magnésio, zinco)

HOLOENZIMA

Apresentam alto grau de especificidadeSão produtos naturais biológicos Realizam reacções baratas e segurasSão altamente eficientes, acelerando a velocidade das reacções (108 a 1011 + rápida)São económicas, reduzindo a energia de activaçãoNão são tóxicas

Actuam em condições favoráveis de pH, temperatura, concentração de enzima e substrato.

ENZIMAS

Nomenclatura/Classificação das enzimas

As enzimas são classificadas com base nas reacções que catalisam.

– Nome do substrato + Sufixo ase:

Ex: Urease ≡ hidrólise da ureia

Reacção enzimática: complexo enzima – substrato (molécula sobre a qual actua a enzima)

A reacção ocorre no centro activo (localizado na enzima) que:

– contém os resíduos de aminoácidos directamente envolvidos na reacção.

– ocupa uma parte relativamente pequena do volume total da enzima.

– trata-se de uma entidade tridimensional.

– corresponde, geralmente, a uma cavidade na molécula de enzima, com um ambiente químico muito próprio.

– o substrato entra no centro activo e liga-se à enzima através de interacções fracas.

Especificidade das enzimas:

• resulta da formação de múltiplas interacções fracas entre a enzima e o seu substrato

Modelo do ajuste induzido – especificidade relativa - (encaixe induzido) consiste no facto de não existir uma complementaridade pré-formada entre o substrato e enzima.

no sítio de ligação existem os elementos necessários para o reconhecimento e posicionamento correcto do substrato.

A interacção do substrato com a enzima induz a uma transformação estrutural na enzima, resultando na formação de um sítio de ligação mais forte e no reposicionamento dos aminoácidos envolvidos na ligação.

Modelo Chave-Fechadura Chave-Fechadura - especificidade absoluta(encaixe perfeito): alto grau de especificidade das enzimas, que considera que a enzima possui um centro activo complementar ao substrato.

ENZIMAS: actuam em pequenas concentrações

1 molécula de Catalase

decompõe5 000 000 de moléculas de

H2O2

(pH = 6,8) em 1 min

Diferença entre

a energia livre

de S e P

Caminho da Reacção

ENERGIA DE ACTIVAÇÃO – energia mínima necessária para desencadear a reacção.

Energia de activação com enzima

Ener

gia

Energia de activação sem enzima

SSPP

Actividade enzimática é influenciada por:

pH

temperatura

concentração das enzimas

concentração dos substratos

presença de inibidores

PH

Quanto ao pH, existem enzimas que só funcionam:

em meio ácido (pH menor que 7), como é o caso das enzimas do estômago (pepsina, por exemplo)

em meio neutro (pH igual a 7), como é caso das enzimas da saliva (amilase salivar, por exemplo)

em meio básico ou alcalino (pH maior que 7), como é caso das enzimas do intestino delgado (amílase pancreática, por exemplo)

Local de actuaçãoenzimática

Nome da enzima Material onde a enzimaActua

Produtos finais

boca ptialina amido maltose

Estômago protéase proteínas polipéptidos

duodeno

Amílase pancreática

amido maltose

Lípase pancrática Lípidos emulsionados Glicerol e ácidos gordos

Proéase (tripsina) proteína polipéptidos

Intestinodelgado

maltase maltose Glicose

Lactase lactose Galactose e glicose

sacarase sacarose Frutose e glicose

Proteína (erepsina) polipéptidos aminoácidos

Lípase intestinal Lípidos emulsionados Ácidos gordos e glicerol

TEMPERATURATEMPERATURA

temperaturas muito baixas tornam as enzimas inactivas (adormecidas)

temperaturas muito altas destroem as enzimas (desnaturação)

as temperaturas ideais para o seu bom funcionamento são de, aproximadamente, 37º C.

A temperatura óptima para que a enzima atinja sua actividade máxima, é a temperatura máxima na qual a enzima possui uma atividade constante por um período de tempo.

CONCENTRAÇÃO DA ENZIMA - SUBSTRATO:

MAIOR C.C. ENZIMA E SUBSTRATO

MAIOR A VELOCIDADE DA REACÇÃO

MAIOR C.C. DE SUBSTRATO E ENZIMA MANTEM-SE

SATURAÇÃO ENZIMÁTICA

APLICAÇÕESAPLICAÇÕES

•Alimentos

• Rações animais

• Papel e celulose

• Couro

• Têxtil

• Indústria de Cosméticos

• Produtos de Limpeza

• Inativação Enzimática

ALIMENTOSALIMENTOS

Indústria de azeite :

Aplicação de polygalacturonase e pectinesterase na melhoria de aspectos organolépticos e estabilidade a longo prazo.

Panificação:

Melhoria de cor, sabor e estrutural através de preparado enzimático que contém alfa-amilase fúngicas. Actua sobre a farinha de trigo, acelerando o processo de fermentação devido a uma maior formação de açúcares para o fermento.

RAÇÕES ANIMAISRAÇÕES ANIMAIS

Utilização de enzimas nas rações para leitões durante o período de lactação:

INDÚSTRIA DO COUROINDÚSTRIA DO COURO

Uma das primeiras partes do processo de transformação de uma pele em couro é a eliminação dos pêlos que ainda venham agarrados.

O processo usado até agora envolvia sulfureto de sódio, um químico com um cheiro tão intenso que era impossível passar por uma fábrica de curtumes sem dar por ela.

Em alternativa, foi sugerido à indústria que passe a usar enzimas – o mau cheiro desaparece e a carga poluente dos efluentes é eliminada.