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Sumário:Microrganismos e indústria alimentar - Papel das enzimas comobiocatalisadores. Conceito de energia de activação. Modelos deactuação das enzimas; Modelo de Fischer e Modelo de Koshland.Especificidade absoluta e relativa.
Fermentação e actividade enzimática
Modo de actuação
Factores condicionantes
Controlo e regulação
Enzimas
Enzimas
Enzimas
Enzimas
As reacções metabólicas envolvem quebra e formação de ligações e
em condições normais de pressão e /ou temperatura, só algumas têm
energia cinética suficiente para dar início a uma reacção química
Energia de activação – é a energia mínima necessária para desencadear
uma reacção química
Teoria das colisões
Cinética Química - Energia de Activação
Enzimas
Aceleram a velocidade das reacções, diminuindo a sua
energia de activação e facilitando a reacção entre os
reagentes
Não afectam a energia que é libertada na reacção,
mantendo o equilíbrio químico e a quantidade de
energia livre de uma reacção.
Facilitam a transformação dos substratos em produtos
São proteínas catalisadoras que intervêm nas reacções
ou processos celulares – Biocatalisadores
Reacção exergónica ou
exenergética- quando a
quantidade de energia
dos produtos é menor
do que a quantidade de
energia dos reagentes
Reacção endergónica
ou endenergética-
quando aos produtos
possuem maior
quatidade de energi a
do que os reagentes.
Enzimas
Actividade enzimática
Complexo enzima-
-substrato
Caracteriza-se por:
-Ser instável;
-Formar-se em fracções de tempo muito
reduzidas;
-Aumentar instabilidade dos reagentes;
-Diminuir energia de activação.
Produtos da
reacção estão
formados
Complexo é
desagregado
Enzima origi-
nal fica livreReacção
termina
Complexo enzima-substrato
Actividade enzimática
Actividade enzimática
Exercício do manual do aluno
Actividade enzimática
Actividade enzimática
Enzima reconhece
apenas um substrato
Enzima reconhece
vários substratos
semelhantes
Especificidade
absoluta
Especificidade
relativa
Subtrato induz mudança
de configuração da enzima
aumentando catalisação
Modelo de encaixe
induzido
Actividade enzimática
.
Sumário:-Microrganismos e indústria alimentar – Factores quecondicionam a actividade enzimática : temperatura, pH,concentração da enzima e concentração do substrato.- Regulação da actividade enzimática: Indução e inibição.-Inibição irreversível e reversível. Inibidores competitivos e nãocompetitivos (alostéricos)
Actividade enzimática
Variantes de eficiência de reacção
Factores que
afectam estrutura
das enzimas
Alteram eficiência
da sua actividade
catalisadora
pH Temperatura
Constantes
Velocidade da reacção será
afectada pela concentração
da enzima e do substrato
pH
Temperatura
Alteram estrutura da enzima
influenciando velocidade de reacção
Actividade enzimática
Activação/Inactivação da enzima
EnzimasActivadas num
intervalo especifico
pH e temperatura
Valores de pH e
temperatura
óptimos
EnzimasFora do intervalo de
pH e temperatura
em que é activada
Ocorre
inactivação da
enzima
Organismo
humano
pH óptimo entre 6 e 8
Temperatura óptima é 37ºC
Actividade enzimática
Influência da temperatura
Subida de
temperatura
Aumenta taxa de
formação de
produtos
Maior conversão
dos reagentes
em produtos
Maior facilidade da
formação do complexo
enzima-substrato
A partir de certos
limites de
temperatura
Ocorre
desnaturação
Provoca alterações na
estrutura da enzima
Impede-se reconhecimento
e ligação aos substratos
Organismo
humano Inicia-se desnaturação
com 41 e 42ºC
Actividade enzimática
Actividade enzimática
aumenta com a
temperatura
Actividade máxima
Temperatura óptima
Acima
Velocidade de
reacção diminui
Desnaturação
Temperatura baixa
Inactivação
das enzimas
Aumento da
temperatura
Actividade
retomada
Actividade enzimática
As enzimas são activas num
intervalo restrito de pH
pH óptimo de actuação
Velocidade de reacção
diminui
ForapH
Influencia
Conforma
ção
do centro
activo
Interacção
com o
substrato
Actividade enzimática
Aumenta
AumentaConcentração
enzimática
Velocidade
de reacção
Substrato
disponível
Actividade enzimática
Aumenta
Concentração
do substrato
Velocidade da
reacção
Concentração
elevada
Velocidade
estabilizaAumenta
Saturação
dos centros
activos
Actividade enzimática
Muitas enzimas
Necessitam da presença de moléculas não proteicas para funcionarem
Cofactores
OrgânicosEx: vitaminas
InorgânicosEx: Fe2+, Mn2+
Designa-se por coenzima
Sua componente proteica é apoenzima
Proteína e cofactor isolados não possuem actividades catalíticas
Apoenzima combinada com cofactor denomina-se holoenzima
Importância do cofactor
Actividade enzimática
Actividade enzimática
Controlo e
regulação
Actividade enzimática
Elementos não proteicos, aos quais muitas enzimas estão
associadas.
Actividade enzimática
Inibida – inibidores enzimáticos
Induzida – indutores enzimáticos
Controlo e regulação
Actividade enzimática
Presença
de
inibidores
Actividade
enzimática
Actividade enzimática
Inibição reversível Inibição irreversível
Ligação permanenteLigação temporária
CompetitivaNão
Competitiva Exemplo: muitos venenos funcionam como inibidores
irreversíveis
Controlo e regulação
Actividade enzimática
Inibição enzimática
Inibição irreversível
Inibição reversível
Inibição competitiva
Inibição alostérica
Actividade enzimática
Controlo e regulação
Actividade enzimática
Inibidor semelhante ao substrato
Compete com o substrato pelo centro
activo
Actividade enzimática
Inibidor diferente dosubstrato
Liga-se à enzima na zona alostérica
Impede a ligação do substrato ao centro activo
Controlo e regulação
Actividade enzimática
C
on
tro
le
reg
ula
çã
o
Ac
tiv
ida
de
en
zim
átic
a
Inibidores Irreversíveis
Controlo e regulação
Actividade enzimática
Constituem uma:
Formam uma:
Controlo e regulação
Actividade enzimática
Vias metabolicas
Actividade enzimática
Actividade enzimática
Actividade enzimática
Actividade enzimática
Actividade enzimática
Controlo e regulação
Inibidores reversíveisnão competitivos
Centro alostérico daprimeira enzima
Alteração da conformação
Inibição
Activação
Produto final
Acumulação em excesso
Inibição
Co
nce
ntr
ação
d
imin
ui
Co
ncen
tração
aum
enta
Libertação do
centro alostérico
Actividadeda
enzimaretomada
Actividade enzimática
Actividade enzimáticaEm resumo…