4 - ENZIMAS

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ENZIMAS
Curso: Superior em Tecnologia de Alimentos
Disciplina: Fundamentos de Bioquímica
Professora: Cristiane Bourscheid
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Introdução/definição
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Enzimas
Introdução
	Um saco de açúcar (sacarose) pode ser armazenado por vários anos sem ser transformado em CO2 e H2O.
	Consumo de sacarose: na forma de alimentos açucarados, bebidas ou açúcar
=
Combustível
=
A conversão da sacarose em CO2 e H2O na presença de O2 libera energia livre
=
	CATÁLISE RÁPIDA energia de ativação
Reação extremamente rápida
 CATÁLISE LENTA
Reação extremamente lenta
Catálise: 
transformação ou conversão de um produto em outro.
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Enzimas
Definição
	“As enzimas são proteínas catalisadoras que aumentam a velocidade das reações sem sofrer alterações no processo global.”
	CHAMPE et al, 2006 – Bioquímica Ilustrada
	“As enzimas são as macromoléculas responsáveis pela catálise das reações que ocorrem no sistemas biológicos.”
	Lehningher, 2002 – Princípios de Bioquímica
	Obs: Alguns tipos de RNAs podem atuar como enzimas, geralmente catalisando a quebra e a síntese de ligações fosto-diéster. Os RNAs são chamados de ribozimas.
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História
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Enzimas
História
A maior parte da história da bioquímica é a história da pesquisa sobre enzimas.
1700: catálise biológica foi reconhecida e descrita, em estudos sobre a digestão da carne por secreções do estômago.
1800: estudo da conversão do amido em açúcares simples pela saliva e por vários extratos vegetais.
1850: Louis Pasteur concluiu que a fermentação do açúcar em álcool pela levedura é catalisada por “fermentos”.
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Nomenclatura
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Enzimas
Nomenclatura
NOME RECOMENDADO
Os nomes das enzimas mais comumente usados têm o sufixo “-ase” :
adicionado ao nome do substrato da reação
Ex: urease, glicosidase, sacarase...
descrição da ação realizada
Ex: lactato-desidrogenase, adenilato-ciclase...
Obs: algumas enzimas mantêm seu nome original, ex: tripsina e pepsina.
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Enzimas
Nomenclatura
NOME SISTEMÁTICO
	A União Internacional de Bioquímica e Biologia Molecular desenvolveu um sistema de nomenclatura no qual as enzimas são divididas em seis classes principais.
O sufixo –ase é adicionado para completar a descrição da reação química catalisada, como ex:
		D-gliceraldeído-3-fosfatase: NAD-oxidorredutase
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Enzimas
Nomenclatura
NOME SISTEMÁTICO
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Propriedades das enzimas
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Enzimas
Propriedades das enzimas
SÍTIO ATIVO: As moléculas de enzimas contêm uma região específica formando uma fenda ou bolso, chamada de sítio ativo.
	Complexo enzima-substrato (ES): 
	o sítio ativo da enzima liga o substrato.
	Complexo enzima-produto (EP): 
	o complexo (ES) é convertido em enzima-produto (EP), que na sequência dissocia em enzima e produto.
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Enzimas
Propriedades das enzimas
SÍTIO ATIVO
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Enzimas
Propriedades das enzimas
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Enzimas
Propriedades das enzimas
EFICIÊNCIA CATALÍTICA
As reações catalisadas por enzimas são altamente eficientes;
Cada molécula de enzima é capaz de transformar de 100 a 1.000 moléculas de substrato em produto por segundo;
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Enzimas
Propriedades das enzimas
ESPECIFICIDADE
As enzimas são altamente específicas, interagindo com um ou alguns
poucos substratos e catalisando apenas um tipo de reação química.
Aceitam 6 carboidratos
Outras reconhecem apenas um (glicose)
Vários aminoácidos
Aminoácido específico
Enzimas proteolíticas (hidrólise de proteínas)
Pepsina (hidrolisa: triptofano ,fenilalanina e tirosina)
Tripsina (arginina e lisina)
L-aminoxidases: reconhecem isômeros na configuração L, inativas para aminoácidos na forma D.
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Enzimas
Propriedades das enzimas
CO-FATORES
Algumas enzimas se associam com um co-fator não-protéico, o qual é necessário para a atividade enzimática.
Ex: íons metálicos, moléculas orgânicas (coenzimas) derivadas de vitaminas.
	Grupo prostético: é uma coenzima firmemente ligada à enzima que desta não se dissocia (ex: biotina ligada a carboxilase).
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Enzimas
Propriedades das enzimas
CO-FATORES
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Enzimas
Propriedades das enzimas
COENZIMAS
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Energia de ativação
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Enzimas
Energia de ativação
Energia de ativação  energia necessária para iniciar uma reação.
As enzimas diminuem a energia de ativação;
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Cinética enzimática
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Enzimas
Cinética enzimática: Fatores que afetam a velocidade da reação 
CONCENTRAÇÃO DO SUBSTRATO
	A velocidade de uma reação catalisada por uma enzima aumenta conforme a concentração do substrato  até a velocidade máxima ser atingida.
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Enzimas
Cinética enzimática: Fatores que afetam a velocidade da reação 
TEMPERATURA
Aumento da velocidade com a temperatura: 
até a temperatura ótima da reação.
Diminuição da velocidade com a temperatura: 
acima da temperatura ótima, ocorre a desnaturação da proteína.
Desnaturação da proteína
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Enzimas
Cinética enzimática: Fatores que afetam a velocidade da reação 
	pH
Efeito do pH sobre a ionização do sítio ativo;
Efeito do pH sobre a desnaturação protéica  valores extremos de pH desnaturam a proteína.
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Enzimas
Empresas 
http://www.prozyn.com.br/
http://www.novozymes.com/en/Pages/default.aspx
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Referências
	 CHAMPE, Pamela C.; HARVEY, Richard A.; DALMAZ, Carla. Bioquímica ilustrada. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. viii, 533 p.
	MARZZOCO, Anita; TORRES, Bayardo Baptista. Bioquímica básica. 2. ed. Rio de Janeiro (RJ): Guanabara Koogan, 1999. 360 p.
	NELSON, D. L.; COX, M. Lehninger – Princípios de Bioquímica. 3ed. São Paulo: Sarvier, 2002.