Cinetica enzimatica

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Fundação Centro de Ciências e Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro
CINÉTICA ENZIMÁTICA
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Curso: Licenciatura em Química
Docente: Luiz Felipe Santoro
Aluna: Suélen Pereira Carminati
Matrícula: 17114070084
Disciplina: Química V
Realizada dia 09/02/2019
Nova Iguaçu - RJ
1. INTRODUÇÃO 
A cinética enzimática trata-se do estudo do mecanismo pelo qual as enzimas se ligam
aos substratos, transformando-os em produtos. Dessa forma é importante o conhecimento
dos fatores que interferem diretamente na velocidade das reações enzimáticas. Tais como:
temperatura, pH, presença de catalisador, concentração e superfície de contato do substrato
(NOVAES, 2013).
As enzimas são catalisadores biológicos altamente eficazes que aumentam as
velocidades das reações. As reações catalisadas por enzimas são caracterizadas pela
formação de um complexo entre o substrato e a enzima denominado complexo enzima-
substrato (ES). A função das enzimas e dos outros catalisadores é diminuir a energia de
ativação, DG‡, da reação, aumentando, assim, a velocidade das reações. O equilíbrio da
reação não é afetado pela enzima. Uma parte significativa da energia utilizada no aumento
da velocidade das reações propiciadas por enzimas provém de interações fracas como
ligações de hidrogênio e interações hidrofóbicas e iônicas entre substrato e enzima. O sítio
ativo das enzimas é estruturado de modo tal que algumas dessas ligações fracas ocorrem
preferencialmente no estado de transição, estabilizando esse estado (LEHNINGER, 2013). 
Existem regiões definidas da enzima que estão comprometidas com a catálise de um
substrato específico, e a forma espacial assumida pela enzima é sumariamente importante
para sua correta atividade. Desse modo, fatores que alterem a configuração espacial de uma
enzima são fortemente correlacionados com a atividade enzimática desta, ou seja, existem
faixas de temperaturas e de pH nos quais uma determinada enzima apresenta melhor
atividade e fora dos quais ela pode estar pouco ativa e até mesmo inativa. À total perda de
atividade enzimática, dá-se o nome de desnaturação. Desse modo, uma enzima desnaturada
não é capaz de catalisar a reação a que se destina (NOVAES, 2013)
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2. QUESTIONÁRIO
2.1. Influência da concentração do reagente na velocidade da reação
1. Em qual dos casos, na batata exposta ao ar ou na água, a evolução da coloração foi
mais rápida? Justifique.
Na primeira parte do experimento, dois pedaços de batata foram submetidos a dois
ambientes. O primeiro ficou exposto ao ar e o segundo ficou imerso em água. Conforme
podemos observar na Fig. 1 o pedaço de batata exposto ao ar ficou mais escuro que aquele
imerso em água.
O escurecimento mais rápido da batata exposta ao ar deve-se ao fato de a polifenoloxidase
(PFO), enzima presente na batata, ser responsável pela oxidação de compostos fenólicos em
presença de oxigênio e a concentração deste na água é muito menor que no ar. 
O escurecimento da batata provém da ação enzimática oxidativa da polifeniloxidase em
presença de oxigênio molecular nos compostos fenólicos naturais, formando quinonas. Estas,
por sua vez, sofrem polimerização, formando pigmentos insolúveis de cor escura,
denominados melaninas, ou reagem de modo não enzimático com aminoácidos, proteínas e
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Figura 1: Experimento 1 - Influência da concentração do 
reagente na velocidade da reação
outros compostos fenólicos, também formando melaninas. Conforme apresenta a reação na
Fig.2.
2. Pedaços de banana e maçã escurecem quando ficam expostos ao ar. Qual a
explicação para este fenômeno?
 A polifeniloxidase presente tanto na maçã quanto na banana é uma enzima
compartimentalizada em células, ou seja, a enzima está mais exposta no caso da fruta
cortada. Dessa forma, essas frutas também vão escurecer assim como ocorreu no
experimento 1 com a batata cortada.
3. Alguns alimentos como o aipim, após serem descascados devem ser mantidas sob a
água. Justifique o papel da água na conservação de tais alimentos.
O aipim descascado é conservado quando imerso em água, pois o oxigênio é um reagente na
catálise promovida pela enzima. Como a concentração de oxigênio na água é infinitamente
menor do que no ar, a água mostra-se um conservante no sentido de impedir o escurecimento
desse tubérculo.
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Figura 2: Reação de oxidação enzimática de compostos fenólicos pela polifenoloxidase 
(PFO).
2.2. Influência da atividade enzimática na velocidade da reação
1. Em qual das experiências a reação ocorreu mais rapidamente? Justifique.
A Fig. 3 apresenta 3 pedaços de batata. O primeiro (da esquerda para a direita) ficou exposto
ao ar a temperatura ambiente, o segundo permaneceu por alguns minutos no freezer e depois
ficou exposto ao ar. O terceiro pedaço foi cozido em água e depois exposto ao ar. Observa-se
que os dois primeiros pedaços escureceram mais que o terceiro. Apesar de não estar tão
evidente na figura, o pedaço de batata que passou alguns minutos no freezer escureceu mais
rápido que os demais.
2. Por que na batata congelada a reação foi mais rápida? Qual o efeito do congelamento
sobre a enzima?
O corte exposto ao freezer teve o escurecimento mais rápido devido ao fato de a
polifenoloxidase ser uma enzima citoplasmática. Assim, ao levar o corte de batata para o
freezer, os cristais de gelo formados romperam as células e liberaram o conteúdo
citoplasmático para o meio intersticial – que estava em contato direto com o oxigênio
atmosférico. O rompimento da parede celular é resultado da menor densidade do gelo em
relação à água, resultando numa expansão do volume com o resfriamento da massa de água.
Dessa maneira, o maior escurecimento enzimático do corte submetido às baixas temperaturas
é fruto de uma maior quantidade de enzima em contato com o oxigênio do ar. 
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Figura 3: Experimento 2 - Influência da atividade enzimática na velocidade da 
reação
3. Qual o efeito do cozimento sobre a ação da PFO na batata cozida?
A polifeniloxidase tem sua atividade diminuída em função da desnaturação enzimática
provocada pelo calor. Em temperaturas elevadas, como a de cozimento, a atividade
enzimática é totalmente suprimida. Sendo assim, não houve escurecimento da batata
submetida ao cozimento.
4. Qual foi o fator que interferiu na ação da PFO nesta experiência?
A alta temperatura de cozimento foi o fator que interferiu na ação da enzima presente na
batata.
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2.3. Influência da presença de catalisador e inibidores na velocidade da reação
1. Em qual dos béqueres a reação ocorreu mais rapidamente? Justifique.
A Fig. 4 apresenta o resultado observado no experimento 3. No béquer contendo a batata
crua, observou-se liberação de gás enquanto no béquer contendo a batata cozida não houve
nenhuma modificação aparente. Isso se deve ao fato de as enzimas estarem desnaturadas, ou
seja, inativas no béquer onde as batatas estavam cozidas.
2. A que se deve a decomposição da água oxigenada na presença da batata-inglesa?
A decomposição da água oxigenada (H2O2) é acelerada por metais, pela alcalinidade
(aumento do pH), pelo incremento da temperatura, pela presença de catalisadores, dentre
outros fatores. Neste caso a PFO é capaz de catalisar a decomposição do H2O2.
Com o cozimento da batata, houve desnaturação e consequente inativação das enzimas. Sem
as enzimas, essa reação não ocorre, pois a decomposição do H2O2 é extremamente lenta sem
o uso destas. Por esse motivo, foi possível observar o desprendimento de gás no béquer
contendo batata crua e não no béquer contendo batata cozida.
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Figura 4: Experimento 3 - Influência da presença de catalisador e 
inibidores na velocidade da reação
3. A decomposição da água oxigenadaproduz um gás que é prontamente desprendido
para o ar. Que gás é este? Escreva a equação balanceada da decomposição da água
oxigenada.
O gás trata-se de oxigênio (O2) conforme mostra a reação de decomposição do peróxido de
hidrogênio a seguir
H2O2(aq) → H2O(l) + ½ O2(g) + energia
4. Ao adicionarmos água oxigenada em um ferimento também há desprendimento de
gás. Como isso ocorre? Qual o objetivo do uso da H2O2 em ferimentos? Como ela atua?
Há o desprendimento do oxigênio, pois as células sanguíneas possuem a enzima catalase que
também é capaz de decompor o peróxido de hidrogênio conforme a equação apresentada no
item anterior.
Como um corte ou um arranhão contem sangue e células danificadas, existe grande
quantidade de catalase ao redor dessa região. O uso da água oxigenada é para promover a
assepsia local, pois o processo de desprendimento do oxigênio instável da solução acaba
eliminando grande parte das bactérias que poderiam provocar uma inflamação no ferimento.
5. Como os catalisadores interferem na velocidade das reações químicas?
O catalisador é capaz de aumentar a velocidade de uma reação química, pois atua oferecendo
um caminho alternativo para a reação onde a energia de ativação da reação seja menor do
que a energia de ativação da reação original. À mesma temperatura, uma fração maior de
moléculas reagentes pode cruzar a barreira mais baixa da trajetória catalisada e se
transformar em produtos do que quando o catalisador não está presente.
6. O desprendimento de gás foi menor no béquer contendo a batata cozida. Justifique.
Não foi possível observar desprendimento de gá no béquer contendo batata cozida. Com a
desnaturação da enzima, não houve decomposição da água oxigenada e consequentemente
não houve desprendimento de gás. 
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2.4. Influência da temperatura na velocidade da reação
1. Em qual dos procedimentos a reação ocorreu mais rapidamente? Justifique.
 A Fig. 5 apresenta os resultados obtidos no experimento 4. O pedaço de batata exposto ao ar
teve o maior escurecimento, seguido pelo levado à estufa e o que menos escureceu foi o
exposto à refrigeração.
Ao pedaço refrigerado, não houve indícios de escurecimento enzimático. Já no caso do corte
de batata exposto ao ambiente é facilmente observado o produto da reação enzimática.
Menos visível é o aspecto do tubérculo exposto ao calor: a polifeniloxidase tem sua atividade
diminuída em função da desnaturação enzimática provocada pelo calor. Em temperaturas
elevadas, como a de cozimento, a enzima é desnaturada e não há atividade enzimática.
2. Por que a batata congelada escureceu menos que as demais? Justifique.
A temperaturas abaixo das condições do ambiente são utilizadas para retardar as reações
químicas e enzimáticas de forma que quanto menor for a temperatura, menor será a ação
enzimática.
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Figura 5: Experimento 4 - Influência da temperatura na velocidade da reação
3. Qual o efeito do congelamento sobre a ação da PFO na batata congelada?
A batata congelada não escurece, pois quanto mais baixa a temperatura menor a ação da
enzima PFO
4. Considerando o escurecimento de vegetais como a batata inglesa sob a ação de
oxidases. Qual a maneira mais eficiente de armazenar tais vegetais? Á temperatura
ambiente ou na geladeira? Justifique.
De acordo com o que foi discutido no presente relatório, conclui-se que os vegetais que
sofrem ação das oxidases devem ser armazenados a temperaturas mais baixas onde ação
enzimática é menor. Entretanto, se o alimento não estiver descascado, não haverá
escurecimento, pois a casca impede o contato da enzima com o O2.
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3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] NELSON, DAVID L, LEHNINGER, ALBERT L. COX, MICHAEL M. Princípios de
bioquímica de Lehninger. 6.ed. Nova Iorque: W.H.Freeman and Company., 2013.
[2] NOVAES, F. J. M.; AGUIAR, D. L. M.; BARRETO, M. B.; AFONSO, J. C. Atividades
experimentais simples para o entendimento de conceitos de cinética enzimática: Solanum
tuberosum – um alternativa versátil. Química Nova na Escola, v. 35, n. 1, p. 27-33, 2013. 
 
 
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