View
2.494
Download
105
Category
Preview:
Citation preview
EnzimeEnzime
CatalizatoriCatalizatori
Burcus ElizaBurcus Eliza Casat CarmenCasat Carmen
Georgescu Iulia Georgescu Iulia
cls a XI-a Bcls a XI-a B
-- Termenul de “enzime” provine din limba Termenul de “enzime” provine din limba greaca sigreaca si
inseamna ferment. inseamna ferment. -- Enzimele sunt proteine sau proteide fara deEnzimele sunt proteine sau proteide fara decare celulele vii nu pot infaptui reactii complexecare celulele vii nu pot infaptui reactii complexeintr-un timp scurt, la temperatura mediului intr-un timp scurt, la temperatura mediului
inconjurator.inconjurator. -- Sunt substante care catalizeaza reactiile Sunt substante care catalizeaza reactiile
biochimice biochimice din organism si au un rol esential in biosinteza si din organism si au un rol esential in biosinteza si degradarea substantelor din materia vie. Se degradarea substantelor din materia vie. Se
intalnesc in intalnesc in toate organismele, inclusiv in microorganisme si se toate organismele, inclusiv in microorganisme si se
mai mai numesc si biocatalizatori.numesc si biocatalizatori.
ENZIMEENZIME
-- Alimente in care gasim enzime sunt : laptele,Alimente in care gasim enzime sunt : laptele,
germenii de grau , galbenusul de ou crud sau fiert, germenii de grau , galbenusul de ou crud sau fiert,
legumele si fructele crude si proaspete, lucerna legumele si fructele crude si proaspete, lucerna
(contine un numar de 8 enzime esentiale),carne etc(contine un numar de 8 enzime esentiale),carne etc
-- Un plus de enzime este egal cu un plus de Un plus de enzime este egal cu un plus de
energie, de rezistenta si de imunitate impotriva energie, de rezistenta si de imunitate impotriva
diverselor boli , o mai buna functionare adiverselor boli , o mai buna functionare a glandelorglandelor
sisi curatirea sangelui de tot felul de substantecuratirea sangelui de tot felul de substante rezidualereziduale..
-- Enzimele joaca un rol primordial in Enzimele joaca un rol primordial in descompunereadescompunerea
sisi digestia celor trei principii alimentare de baza:digestia celor trei principii alimentare de baza:
hidratii dehidratii de carbon, grasimile si proteinele.carbon, grasimile si proteinele.
Rolul enzimelorRolul enzimelor
o Descompunerea moleculelor mariDescompunerea moleculelor mario Accelereaza procesele metaboliceAccelereaza procesele metabolice
o Coordoneaza unele etape ale Coordoneaza unele etape ale ciclului metabolicciclului metabolic
Imaginea de tip panglica a enzimei TIM(triozo - fosfat -izomeraza), care catalizeaza conversia reversibila a izomerilor dihidroxiaceton-fosfat si D gliceraldehida 3 fosfat
Structura enzimelorStructura enzimelor
Enzimele sunt substante de Enzimele sunt substante de natura proteica. natura proteica.
Reprezinta macromolecule, Reprezinta macromolecule, compuse din lanturi compuse din lanturi polipeptidice, avand o masa polipeptidice, avand o masa moleculara intre 10.000 si moleculara intre 10.000 si 1.000.000.1.000.000.
Enzima formeaza cu substratul Enzima formeaza cu substratul un produs intermediar reactiv, cu un produs intermediar reactiv, cu o viata scurta. Sub aceasta forma o viata scurta. Sub aceasta forma intermediara, substratul intrat in intermediara, substratul intrat in reactie sufera modificari reactie sufera modificari electronice sub actiunea centrilor electronice sub actiunea centrilor activi ai enzimei, rezultand activi ai enzimei, rezultand produsul de reactieprodusul de reactie
Mecanismul reactieiMecanismul reactiei
Factori :Factori :
Reglarea activitatii Reglarea activitatii enzimaticeenzimatice
TemperaturaTemperatura
La cresterea temperaturii creste si La cresterea temperaturii creste si activitatea enzimatica. La temperaturi prea activitatea enzimatica. La temperaturi prea ridicate enzimele incep sa se descompuna si ridicate enzimele incep sa se descompuna si activitatea enzimatica se micsoreaza.activitatea enzimatica se micsoreaza.
pHpH
Activitatea enzimatica este in stransa Activitatea enzimatica este in stransa legatura cu pH-ul mediului in care se afla. legatura cu pH-ul mediului in care se afla. De exemplu pepsina, o enzima digestiva De exemplu pepsina, o enzima digestiva este in conditii optime la pH cuprins intre este in conditii optime la pH cuprins intre 1,5-2.1,5-2.
Cofactori :Cofactori :
Combinatia dintre enzima si cofactorul datCombinatia dintre enzima si cofactorul dat((coenzima sau ionul metaliccoenzima sau ionul metalic ) reprezinta o ) reprezinta oconfiguratie activa, cu care substratul poate ficonfiguratie activa, cu care substratul poate fimai usor reactionat.mai usor reactionat.
Ionii metaliciIonii metalici Ca si cofactori mai pot fi prezenti ionii Ca si cofactori mai pot fi prezenti ionii
anumitoranumitormetale, care sunt strans legati de enzima. Cei metale, care sunt strans legati de enzima. Cei
maimairaspanditi ioni metalici: ionul bivalent de Zn, raspanditi ioni metalici: ionul bivalent de Zn,
ionulionulbivalent de Fe, ionul bivalent de Co si Mn. bivalent de Fe, ionul bivalent de Co si Mn.
Tipuri de enzime Tipuri de enzime
Dupa reactivitate :Dupa reactivitate :
o ApoenzimaApoenzima – enzima care devine – enzima care devine activa numai la unirea cu anumite activa numai la unirea cu anumite substante de natura non-proteicasubstante de natura non-proteica
o CoenzimaCoenzima- substanta de natura non-- substanta de natura non-proteica, ce confera activitate proteica, ce confera activitate enzimatica apoenzimeienzimatica apoenzimei
o HoloenzimaHoloenzima- macromolecula rezultata - macromolecula rezultata in urma unirii coenzimei si apoenzimei.in urma unirii coenzimei si apoenzimei.
Dupa tipul reactiei catalizateDupa tipul reactiei catalizate
o OxidoreductazaOxidoreductazao TransferazaTransferaza
o HidrolazaHidrolazao LiazaLiaza
o IsomerazaIsomerazao LigazaLigaza
o OxidoreductazeleOxidoreductazele = enzime ce = enzime ce catalizeaza reactiile de oxido-reducere, catalizeaza reactiile de oxido-reducere, fiind transportate de hidrogen sau de fiind transportate de hidrogen sau de electroni. In aceasta clasa intra un numar electroni. In aceasta clasa intra un numar mare de enzime cunoscute sub numele mare de enzime cunoscute sub numele de dehidraze sau oxidaze.de dehidraze sau oxidaze.
o TransferazeleTransferazele = enzime care transfera = enzime care transfera anumite grupari de atomi ( CH3, NH2, anumite grupari de atomi ( CH3, NH2, PO3H2) de la un donor pe un acceptor. PO3H2) de la un donor pe un acceptor. Acestea pot fi impartite in Acestea pot fi impartite in metiltransferaze si aminotransferaze metiltransferaze si aminotransferaze (transaminaze(transaminaze
o HidrolazeleHidrolazele = enzime care = enzime care catalizeaza hidroliza unei legaturi catalizeaza hidroliza unei legaturi chimice. chimice.
ex : ex : A–B + H2O → A–OH + B–HA–B + H2O → A–OH + B–H
Clasificare: Hidrolazele sunt Clasificare: Hidrolazele sunt clasificate ca EC 3 in clasificarea EC clasificate ca EC 3 in clasificarea EC a enzimelora enzimelor
ClasificaClasificarere
• EC 3.1 : legaturi esterice ( esteraze : nucleoza, EC 3.1 : legaturi esterice ( esteraze : nucleoza, fosfodiesteraza, lipaza, fosfotaza)fosfodiesteraza, lipaza, fosfotaza)
• EC 3.2 : zaharuri (glicozidaza, glicozid hidrolaza)EC 3.2 : zaharuri (glicozidaza, glicozid hidrolaza)• EC 3.3 : legaturi etericeEC 3.3 : legaturi eterice• EC 3.4 : legaturi peptidice (proteaza)EC 3.4 : legaturi peptidice (proteaza)• EC 3.5 : legaturi carbon- azot, cu exceptia celor EC 3.5 : legaturi carbon- azot, cu exceptia celor
peptidicepeptidice• EC 3.6 : anhidrita acida ( hidrolaza, helicaza, GTPaza) EC 3.6 : anhidrita acida ( hidrolaza, helicaza, GTPaza) • EC 3.7 : legaturi carbon- carbonEC 3.7 : legaturi carbon- carbon• EC 3.8 : legaturi halogeneEC 3.8 : legaturi halogene• EC 3.9 : legaturi fosfor-azotEC 3.9 : legaturi fosfor-azot• EC 3.10 : legaturi sulf-azotEC 3.10 : legaturi sulf-azot• EC 3.11 : legaturi carbon-fosforEC 3.11 : legaturi carbon-fosfor• EC 3.12 : legaturi sulf-sulfEC 3.12 : legaturi sulf-sulf• EC 3.13 : legaturi carbon-sulfEC 3.13 : legaturi carbon-sulf
- - Catalizatorii sunt substanCatalizatorii sunt substantte care modifice care modificaa viteza reacviteza reacttiilor chimice, aciilor chimice, acttionionaand asupra nd asupra mecanismului lor. Acemecanismului lor. Acesstia participtia participaa la reac la reacttia ia chimicchimicaa, dar se reg, dar se regaasesc cantitativ la sfsesc cantitativ la sfaarrssitul itul ciclului de reacciclului de reacttie. Sistemul reactanie. Sistemul reactantti-i-catalizatori poate fi format dintr-o singurcatalizatori poate fi format dintr-o singuraa faz fazaa (por(porttiune omogeniune omogenaa dintr-un sistem, separat dintr-un sistem, separataa de de restul sistemului prin supraferestul sistemului prin suprafette de separare) e de separare) sau din faze diferite (solid-gaz, solid-lichid, sau din faze diferite (solid-gaz, solid-lichid, etc.). Reacetc.). Reacttiile iile iin care catalizatorul n care catalizatorul ssi reactani reactanttii ii aparaparttin aceleiain aceleiassi faze se i faze se iincadreazncadreazaa in cataliza in cataliza omogenomogenaa, iar cele , iar cele iin care catalizatorul n care catalizatorul constituie o fazconstituie o fazaa independent independentaa iin catalizn catalizaa eterogeneterogenaa..
CATALIZATORICATALIZATORI
Proprietatile generale ale Proprietatile generale ale catalizatorilorcatalizatorilor ::
- - Orice catalizator este caracterizat prin activitateOrice catalizator este caracterizat prin activitate
cataliticcataliticaa. Aceasta se poate m. Aceasta se poate maasura ca viteza de sura ca viteza de reacreacttieie
exprimatexprimataa prin num prin numaarul de molecule ce reacrul de molecule ce reacttioneazioneazaa iinn
unitatea de timp pe unitatea de spaunitatea de timp pe unitatea de spattiu de reaciu de reacttie.ie.
- - Activitatea catalizatorilor scade treptat Activitatea catalizatorilor scade treptat iin timp – n timp – sese
dezactiveazdezactiveazaa. De aceea din timp . De aceea din timp iin timp catalizatoriin timp catalizatorii
trebuie reactivatrebuie reactivatti.i.
- - O clasO clasaa de substan de substantte denumite promotori, e denumite promotori, iinn
absenabsenttaa catalizatorilor, nu modificcatalizatorilor, nu modificaa viteza de viteza de
reacreacttie darie dar i impreunmpreunaa cu catalizatorii m cu catalizatorii maarescresc
considerabil activitateaconsiderabil activitatea acestora acestora..
- - Anumite substanAnumite substantte au capacitatea de a reduce e au capacitatea de a reduce sau, sau,
iin unele cazuri de a anula activitatea n unele cazuri de a anula activitatea catalizatorilor. catalizatorilor.
Aceste substanAceste substantte se numesc otre se numesc otraavuri.vuri.
- - O altO altaa caracteristic caracteristicaa important importantaa a a catalizatorilor catalizatorilor
este selectivitatea, manifestateste selectivitatea, manifestataa prin aceea c prin aceea caa ei ei
favorizeazfavorizeazaa numai una din mai multe reac numai una din mai multe reacttii ii posibile.posibile.
- - Experimental s-a constatat cExperimental s-a constatat caa viteza viteza reacreacttiilor iilor iin n
care intervin catalizatorii este diferitcare intervin catalizatorii este diferitaa de de vitezaviteza
aceloraacelorassi i reacreacttii ii iin absenn absentta catalizatorilor. a catalizatorilor. Aceasta seAceasta se
datoreazdatoreaza a modificmodificaarii mecanismului rii mecanismului reacreacttiilor iilor ssii
scscaaderii, derii, iin general, a energiei de activare a n general, a energiei de activare a procesului.procesului.
Mecanismul Mecanismul reactiilor cataliticereactiilor catalitice
- - Din punct de vedere energetic procesele care auDin punct de vedere energetic procesele care au
locloc i in reacn reacttiile catalitice, referindu-ne la o reaciile catalitice, referindu-ne la o reacttie deie de
tipul tipul A+ B A+ B C C cu energia de activare cu energia de activare EaEa , se constat , se constataa
ccaa iinn absenabsentta catalizatorului energia de activare estea catalizatorului energia de activare este
mai maremai mare decdecaat t iin prezenn prezentta catalizatorului ceea cea catalizatorului ceea ce
conduce la oconduce la o mmaarire a vitezei de reacrire a vitezei de reacttie. Catalizatorulie. Catalizatorul
nu nu schimbaschimba ccaaldura de reacldura de reacttie.ie.
Recommended