Alcooldehidrogenaza

Introducere

Enzimele sunt catalizatori de natură proteică care facilitează transformareachimică a diferitelor substanţe. Substanţa asupra căreia acţionează enzima poartănumele de substrat.

Compusul sau compuşii chimici care rezultă în urma acţiuniienzimei poartă numelede produs (produşi) de reacţie.

Datorită naturii lor proteice,enzimele posedă toate proprietăţile fizico-chimice, specifice acestor macromolecule(solubilitate, proprietăţi osmotice, sarcină electrică netă, denaturare termică, reacţiichimice etc). Masele moleculare ale enzimelor variază în limite foarte largi. Cea maimică enzimă, ribonucleaza ,are o masă moleculară de 13 700. Limita superioară este maigreu de definit, edificiile moleculare mari fiind de fapt asociaţii a mai multor subunităţi proteice. Solubilitatea enzimelor este asemănătoare cu a globulinelr. Ca toate proteinele, enzimele sunt antigeni specifici, provocând, atunci când sunt introduse însângele unui animal, formarea de anticorpi. Enzimele sunt catalizatori biochimici, specifici vietii, care asiguradesfasurarea proceselor metabolice (catabolism si anabolism). Sunt solubile,macromoleculare, de natura organica, termolabile, produse de organismul viu si suntdependente de anumite conditii de mediu: pH, temperatura, prezenta unor activatorietc. Enzimele pot fi activatoare sau inhibitoare pentru un anumit proces metabolic,dupa cum pot fi si degradatoare ale unor substante (enzymeamilolitice,glicolitice, proteolitice

etc.), fie in mediul extracelular (exoenzime) cum sunt cele utilizate inindustria fermentativa (pepsina, tripsina etc.).

Încă înainte de izolarea enzimelor în stare pură era cunoscută natura lor proteică. Acei reactivi care denaturează sau precipită proteineleinactivează fără excepţie enzimele. Uneori, denaturarea însoţită de inactivareaenzimelor este reversibilă. Prin hidroliza enzimelor se formează aminoacizi care seobţin şi din proteine. S-au măsurat greutăţile moleculare ale multor enzime şi s-adeterminat succesiunea completă a aminoacizilor din ribonuclează şi din alte enzime.

Metodele pentru obţinerea enzimelor pure şi măsurarea greutăţilor lor moleculare sunt identice acelora folosite la purificarea proteinelor. De fapt, toateenzimele cristalizate obţinute până astăzi s-au dovedit a fi fie proteine simple, fie proteide cu o grupă prostetică definită. Enzimele pot fi alcătuite fie numai din lanţuri polipeptidice de aminoacizi şi din punct de vedere chimic sunt proteine simple(holoproteine), fie din două componente (una de natură proteică şi alta de naturăneproteică – grupare prostetică) şi atunci sunt heteroproteide. În structura celor maimulte enzime, pe lângă componenta proteică, denumită apoenzimă, care estetermolabilă, cu o masă moleculară mare şi posedă toate proprietăţile fizico-chimicespecifice proteinelor, se întîlneşte şi o componentă de natură organică, termostabilă,cu o masă moleculară mică, denumită

cofactor enzimatic. 1

1Dumitru, I., F., Iordăchescu, D. - Introducere în enzimologie, Ed. Medicală, Bucureşti, 1981, pag.25

Capitolul 1 Caracteristici generale ale A.D.H

1.1 Prezentarea clasei de enzime din care face parte A.D.H

Oxidoreductazele pot interveni pozitiv în:

-procese metabolice anaerobe sau aerobe ca, de exemplu, glicoliza şi diferite fermentaţii, ciclul acizilor tricarboxilici, catena de respiraţie celulară etc, procese care se desfăşoară în diferite materii prime alimentare (intervin oxidoreductazele proprii ţesuturilor respective);

-procese fermentative de obţinere a unor produse alimentare, care se realizează cu ajutorul unor microorganisme;

-procesul de albire (decolorare) a făinurilor de grâu;

-protejarea faţă de deteriorarea îmbrunării de tip Maillard;

-distrugerea apei oxigenate reziduale din produsele alimentare, în care s-a folosit în scopuri de conservare.

Oxidoreductazele pot interveni negativ în:

-îmbrunarea neenzimatică;

-degradarea acidului ascorbic;

deteriorarea oxidativă a unor produse alimentare

Clasa oxidoreductazelor în care intră şi dehidrogenazele, cuprinde enzimele cecatalizează reacţiile redox.

Unele coenzime cum sunt flavin adenin-dinucleotid (FAD) şi flavin adenin mononucleotid (FMN), sunt legate de enzimă.Spre deosebire de acestea, nicotin-adenindinucleotidul (NAD) şi nicotinamiddinucleotid fosfatul (NADP), există în cea mai mare parte a cazurilor, ca ocomponentă solubilă a enzimei. Majoritatea dehidrogenazelor utilizate în biotransformări suntNAD(P)H dependente.

Figura 2- Reacţia de reducere catalizată de dehidrogenazele NAD(P)H dependente.

În Figura 2 este prezentată schema de reacţie tipică pentru obţinerea alcoolilor chirali. În timpul reducerii compuşilor carbonilici, cofactorul pierde un ion hidrurăalături de alcoolul corespunzător obţinându-se deci şi NAD(P)+. De aceea în cazulreducerilor enzimatice fie se adaugă cofactor în raport stoechiometric cu substratul,fie acesta este regenerat in situ. 1

1 http://www.scribd.com/doc/57754553/Enzima-Alcooldehidrogenaza

1.2 Descrierea enzimei alcooldehidrogenaza

Descrierea produsului: S – alcool: NADP oxidoreductază

Reacţii: acetonă + NADPH = 2 – propanol + NADP

Specificitatea substratului: această enzimă are un substrat foarte bine dezvoltat care conţine alcooli lineari şi alcooli primari, liniari şi ciclul alcoolilor secundari, liniari şi ciclul cetonelor şi acetaldehidele.

Valoarea KM: 0.5 NADH

PH – ul optim: 8.5 la oxidare

Masa moleculară: 37 kDa

Activitate: 150 U/ml la 45 °C cu un substrat de acetonă

Formulare: în glycerol

Stabilitate: la –20 °C