Complexo enzima-substrato BIOQUÍMICA ENZIMAS Catalisadores Complexo enzima-substrato inibição

A indústria e as Enzimas Importantes aplicações industriais Diferentes papéis Custo

Fermentação

Conceito de enzimas “Catalisadores de origem biológica e que catalisam reações que envolvem principalmente biomoléculas”. 1014 vezes maior a velocidade 102 a 104 vezes Extremamente específicos Distinção 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 ativo Fora 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.

APLICAÇÕES 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.

OUTRAS APLICAÇÕES Indústria de Cosméticos Produtos de Limpeza

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.