Guia de Biotecnologia, Enzims i Proteïnes

Biotecnologia: Conceptes i Aplicacions

La biotecnologia és tota l'aplicació tecnològica que utilitza sistemes biològics i organismes vius per a la creació o modificació de productes o processos.

Avantatges de la biotecnologia

• Reducció de pesticides.
• Rendiment superior dels cultius.
• Millora en la nutrició.
• Permet conrear en condicions extremes.
• Millora el desenvolupament de nous materials.

Colors de la biotecnologia

• Vermella: Processos mèdics.
• Blanca: Processos industrials.
• Verda: Processos agrícoles.
• Blava: Marina.
• Groga: Alimentaris.

Bioremediació: Eliminació de compostos xenobiòtics i recalcitrants presents en diferents superfícies.

Enzims i Metabolisme

Els enzims acceleren la velocitat de la reacció a temperatures baixes, controlen les reaccions i permeten la coordinació de diferents metabolismes.

• Catabolisme: Transformació de substàncies complexes en substàncies simples.
• Anabolisme: Transformació de substàncies simples en substàncies complexes.

Característiques dels enzims

Són biocatalitzadors, es poden regular, actuen a nivell intracel·lular i extracel·lular, són solubles en H₂O i actuen com a catalitzadors.

Factors que afecten l'activitat enzimàtica

• Temperatura: A més temperatura, més activitat enzimàtica.
• pH: Influeix en l'estabilitat i activitat.
• Concentració de substrat: A més concentració, més velocitat de reacció.
• Concentració d'enzim: A més concentració, més velocitat de reacció.
• Inhibició enzimàtica: Processos que frenen l'activitat.

Tipus d'enzims i equilibri químic

Els principals tipus són: oxidorreductases, transferases, hidrolases, liases, isomerases i ligases. Pel que fa a l'equilibri químic, els enzims no l'afecten, però n'augmenten la velocitat per assolir-lo.

Aminoàcids: Els Blocs de les Proteïnes

Quins aminoàcids formen proteïnes? Els L-aminoàcids. Els aminoàcids essencials són aquells que l'ésser humà no pot sintetitzar per si mateix.

Propietats i reaccions

• Propietats àcid-base: Són amfòters, és a dir, poden actuar com a base o com a àcid.
• Hidròlisi: Es produeix quan s'incorpora una molècula d'aigua.
• Enzims proteolítics o proteases: Enzims que faciliten la hidròlisi.
• Pèptids: Molècules formades per la unió d'aminoàcids, però amb una cadena més curta que una proteïna.

Proteïnes: Estructura i Funció

Les proteïnes són les molècules orgàniques més abundants de les cèl·lules i representen l'expressió de la informació genètica.

Nivells d'estructura proteica

1. Primària: Defineix quins són els aminoàcids que formen la proteïna i en quin ordre es troben.
2. Secundària: Els aminoàcids es polimeritzen; l'estructura s'estabilitza normalment per ponts d'hidrogen (hèlix alfa, làmina beta, triple hèlix de col·lagen).
3. Terciària: El nivell d'estructura depèn de l'afinitat amb l'aigua. Es formen ponts de disulfur que estabilitzen l'estructura.
4. Quaternària: Només es presenta en algunes proteïnes formades per vàries cadenes peptídiques independents.