BIOQUÍMICA ENZIMAS Catalisadores Complexo enzima-substrato inibição.

BIOQUÍMICABIOQUÍMICA

ENZIMASCatalisadores

Complexo enzima-substratoinibição

A indústria e as Enzimas

Importantes aplicações industriaisDiferentes papéisCusto

Fermentação

Conceito de enzimas

“Catalisadores de origem biológica e que catalisam reações que envolvem principalmente biomoléculas”.

1014 vezes maior a velocidade102 a 104 vezesExtremamente específicosDistinção entre estereisômeros

ENZIMAS - CARACTERÍSTICAS

Apresentam alto grau de especificidade;São produtos naturais biológicos;Reações baratas e seguras;São altamente eficientes, acelerando a velocidade

das reações (108 a 1011 + rápida);São econômicas, reduzindo a energia de ativação;Não são tóxicas;Condições favoráveis de pH, temperatura,

polaridade do solvente e força iônica.

CLASSIFICAÇÃO

1- Oxidoredutases (reações de oxidação-redução ou transferência de elétrons – Desidrogenases e

Oxidases);

2-Transferases (transferem grupos funcionais como amina, fosfato, acil, carboxil – Quinases e

Transaminases) ;

3-Hidrolases (reações de hidrólise de ligação covalente - Peptidases);

4-Liases (catalisam a quebra de ligações covalentes e a remoção de moléculas de água, amônia e

gás carbônico – Dehidratases e Descarboxilases);

5-Isomerases (reações de interconversão entre isômeros óticos ou geométricos - Epimerases);

6-Ligases (catalisam reações de formação de novas moléculas a partir da ligação entre duas pré-

existentes, sempre às custas de energia - Sintetases).

Catálise Enzimática – Chave Fechadura

CATÁLISE ENZIMÁTICA – ENCAIXE INDUZIDO

ENZIMAS

Mudança da conformação da enzima induzida pela ligação com o substrato. O exemplo mostra a hexoquinase antes (a)e depois (b) de se ligar ao substrato, a glicose. A molécula da enzima consta de dois domínios, que se aproximam, encaixando o substrato.

FATORES QUE AFETAM A ATIVIDADE ENZIMÁTICA

pH;

temperatura;

concentração das enzimas;

concentração dos substratos;

presença de inibidores.

Inibidores enzimáticos

Competitiva Não-Competitiva

Mesmo sítio ativoFora do sítio ativo

INIBIDORES ENZIMÁTICOS

APLICAÇÕES

• Indústria de azeite de oliva: 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. Atua sobre a farinha de trigo, acelerando o processo de fermentação devido a uma maior formação de açúcares para o fermento.

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

Emprego de Xilanase, Beta-glucanase e Alpha-amylase com o objetivo de digestão de amido e, em decorrência disso, ganho de peso e abate precoce.

APLICAÇÕES

INDÚTRIA DE PAPEL- Substituição de álcalis e ácidos fortes por

enzimas com o objetivo de assegurar a integridade física dos funcionários e cumprir leis ambientais.

APLICAÇÕES

• 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 é 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.

APLICAÇÕES

Usa-se a amilase bacteriana (Bacillus subtilis e Bacillus lichenformis) estável ao calor para eliminar a goma dos produtos têxteis, substituindo os ácidos e álcalis na hidrólise do amido.

APLICAÇÕES

• Indústria de Cosméticos

• Produtos de Limpeza

OUTRAS APLICAÇÕES

Exercício

1- Cite 3 atividades em que enzimas estejam atuando.2- Conceitue enzimas.3- Como funcionam as enzimas de origem biológica?4- Quais são os fatores que influenciam na atividade

enzimática? Explique como cada um deles pode “atrapalhar” o funcionamento da enzima.

4- Faça um esquema das quatro fases didáticas da catálise enzimática.

5- Como funcionam os inibidores enzimáticos?6- Como as enzimas são classificadas? Dê um exemplo

de cada classificação.7- Dê exemplos de aplicações industriais das enzimas.