Enzimas. Reações baratas e seguras; São altamente eficientes, acelerando a velocidade das reações (10 8 a rápida);

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1 Enzimas

2 Enzimas Enzimas - são proteínas de alta massa molecular (MM > Da) produzidas por células vivas e que têm a capacidade de aumentar a velocidade das reações biológicas por ativação específica permitindo que um estado de equilíbrio seja rapidamente atingido. São polímeros biológicos, catalizadores de reações químicas, que tornam a nossa vida possível. São catalizadores efetivos e altamente específicos. Reações baratas e seguras; São altamente eficientes, acelerando a velocidade das reações (10 8 a rápida);

3 Enzimas São econômicas, reduzindo a energia de ativação; Não são tóxicas; Condições favoráveis de ph, temperatura, polaridade do solvente e força iônica.

4 Enzimas como catalisadores

5 Enzimas As reações enzimáticas seguem a seguinte equação: E + S ES EP E + P São ptn com alto poder catalítico. Cofatores íons metálicos. Coenzimas - moléculas orgânicas complexas. Grupo prostético associação da enzima com a coenzima Apoenzima grupo prostético inativo, sem a coenzima. Haloenzima enzima + cofatores + coenzimas = atividade catalítica

6 Enzimas Sítio ativo - O sítio de ligação do substrato de uma enzima é dado por um arranjo tridimensional especial dos aminoácidos de uma determinada região da molécula, geralmente complementar à molécula do substrato, e ideal espacial e eletricamente para a ligação do mesmo. Mecanismo Chave-fechadura Fisher, Mecanismo Encaixe induzido Koshland, 1958.

7 Hipóteses de Formação de ES Chave-fechadura Encaixe induzido

8

9 PRINCIPAIS FATORES QUE AFETAM A ATIVIDADE ENZIMÁTICA 1. ph - existe um ph ÓTIMO, onde a distribuição de cargas elétricas da molécula da enzima e, em especial do sítio catalítico, é ideal para a catálise. Acima ou abaixo desse valor, a atividade enzimática é diminuída. 2. Temperatura 3. Concentração da enzima 4. Concentração do substrato 5. Cofatores 6. Inibidores 7. Atividade água.

10

11 Regulação A B C D Z (Produto Final) Enzima inibida por Z

12 Inibição Enzimática substrato S inibidor competitivo I

13 NOMENCLATURA DAS ENZIMAS Existem 3 métodos para nomenclatura enzimática: Nome Recomendado Mais curto e utilizado no dia a dia de quem trabalha com enzimas; Utiliza o sufixo "ASE" para caracterizar a enzima. EX: A celulase decompõe a celulose; A protease converte proteínas em aminoácidos; A lipase decompõe lipídeos e gorduras em glicerol e ácidos graxos e A amilase decompõe amido em açúcares simples.

14 Nomenclatura Nome Sistemático Mais complexo, nos dá informações precisas sobre a função metabólica da enzima. Ex: ATP-Glicose- Fosfo-Transferase Nome Usual Consagrados pelo uso; Exs: Tripsina, Pepsina, Ptialina.

15 ph H + H +

16 ph

17 Efeito da concentração das enzimas [P] Tempo

18 Enzimas X Alimentos As enzimas também podem apresentar efeitos secundários indesejados... EX: Deterioramento de alimentos. (Processamento de alimentos impedem que as enzimas os decomponham ou deteriorem). Quente pasteurização e a esterilização (tratamentos térmicos) para destruir quaisquer microorganismos nocivos e desativar enzimas.

19 Frio refrigeração e congelamento para desacelerar a atividade enzimática.

20 Enzimas Aplicação e Efeito Fonte Hidrolases Amilase Panificação, massas e biscoitos modificação da massa Cerveja: preparo do mosto doce Fungos e malte malte Protease Panificação, massas e biscoitos modificação da textura e viscosidade Cerveja estabilidade ao frio Papaína / Bromelina Papaína / pepsina gástrica Pectinase Carnes- amaciamento Queijos- flavorizante/coalhada Alimentos- obtenção de hidrolisados Fruta-clarificação Sucos Vinho- clarificação / filtração Papaína / Bromelina Renina e Fungos Bactérias e pâncreas Fungos Fungos Oxido-redutases Glicose oxidase Alimentos :Redução de O2 prejudicial Fungos catalase Remoção de H2O2 usados com bactericida Fungos e Fígado Isomerases Glicose-isomerases Xapores de alto teor de frutose Bactérias e Fungos

21 As enzimas alimentares são usadas para a produção de um grande leque de produtos e ingredientes alimentícios. Podem tornar os alimentos mais nutritivos, mais saborosos, mais digestivos ou mais atraentes. São usadas também para aumentar a segurança e a preservação dos alimentos, contribuindo para sua maior durabilidade e para a redução da necessidade de aditivos.,

22 Escurecimento Enzimático O QUE É? É uma reação que acontece em frutas e vegetais, que quando em contato com o ar, ocorre a transformação de compostos fenólicos (substância encontrada em vegetais e frutas) em polimeros coloridos (muitas moléculas de aminoácidos). Essa reação pode causar mudanças indesejaveis. Além do escurecimento da superfície da fruta ou verdura pode ocorrer a deterioração de aroma e a diminuição do valor nutricional de muitos alimentos.

23 POR QUÊ OCORRE? Acontece somente em alimentos ricos em compostos fenólicos, substância incolor que sofre oxidação quando em contato com o oxigênio, através de uma enzima chamada polifenolase, formando polimeros visíveis, moléculas maiores que adquirem uma coloração característica.

24 COMO ACONTECE? Ao cortar frutas como maçã, pêra, banana, tâmaras, cacau e vegetais, batatas, mandioca e vagem entre outros, e deixá-los em contato com o oxigênio por alguns minutos ele escurecem ficando com manchas pardas ou pretas.

25 PARA QUE PODE SER USADO O escurecimento enzimático é usado de forma desejável pela industria de alimentos... na maturação de tâmaras, preparo de cidras, fermentação de chás, secagem de grãos de cacau, desenvolvimento de cor e sabor do chá e do cacau; proteção contra micronutrientes.

26 Como prevenir Gotas de ácidos (vinagre /suco de limão) ph Inativa a enzima que desencadeia o escurecimento

27 Como prevenir

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