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JERSON JOSE FERREIRA DA COSTA: 2110907 RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS Bioquímica Estrutural UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP POLO RANGEL - SANTOS 2022 JERSON JOSE FERREIRA DA COSTA 1 RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS Bioquímica Estrutural Relatório apresentado aos professores de bioquímica estrutural do curso de biomedicina – UNIP com o objetivo de explicitar os procedimentos realizados no laboratório. JERSON JOSE FERREIRA DA COSTA SANTOS 2022 SUMÁRIO 2 1. Introdução .............................................................................................. 3 2. Desenvolvimento ................................................................................... 4 Aula 1, Roteiro 1: Indicadores de pH 4 2.1 Aula 2, Roteiro 2: Detecção de aminoácidos e proteínas em solução por meio de reações de coloração ................................................................................. 8 2.2 Aula 4, Roteiro 1: Determinação de açúcares em solução .................... 10 2.3 Aula 4, Roteiro 2: Lipídeos .................................................................... 11 3. Conclusão ............................................................................................ 12 4. Referências Bibliográficas .................................................................. 13 3 1. Introdução Bioquímica é o ramo da biologia e da química que estuda as estruturas, a organização e as transformações moleculares que ocorrem na célula. Em resumo, a Bioquímica aborda todos os processos químicos que ocorrem nos organismos vivos. as principais estrutura que a bioquímica atua é da função metabólica de componentes celulares como proteínas, carboidratos, lipídios, ácidos nucleicos e outras biomoléculas.O primeiro a oficializar a palavra “BIOQUÍMICA” em suas publicações foi o cientista alemão Carl Neuberg, em 1903.Os estudos em bioquímica são dependentes de dispositivos tecnológicos, como os microscópios para seres realizados os estudos. (DEBUKA, 2019) Os carboidratos são compostos principalmente de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O). dísto, quimicamente, recebe o nome de carboidrato, que tem a fórmula geral Cx(H2O)y.São biomoléculas abundantes na natureza, também conhecidas como carboidratos ou açúcares, que vão desde os açúcares que usamos para adoçar até a celulose encontrada nas células vegetais. Os seres humanos obtêm energia através dos alimentos. Quando ingeridos, os carboidratos são decompostos em unidades menores de açúcar por enzimas específicas até que a glicose seja produzida. (DEBUKA, 2019) Na célula, a energia é obtida da glicose de acordo com a equação global abaixo. C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + energia. Por exemplo, o sistema nervoso usa essa energia liberada, e o cérebro é o principal consumidor. A energia neuronal vem quase inteiramente da glicose. Os carboidratos podem ser divididos em Monossacarídeo ,Oligossacarídeo, polissacarídeo. As proteínas são as macromoléculas orgânicas mais abundantes nas células e são a base da estrutura e função celular. Estão presentes em todos os tipos de células e vírus.Eles são formados a partir de aminoácidos ligados entre si e ligados por ligações peptídicas. Os aminoácidos são moléculas orgânicas com pelo menos um grupo amina -NH2 e um grupo carboxila -COOH em sua estrutura. As proteínas são polímeros de aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas. Uma ligação peptídica é a combinação do grupo amino (-NH2) de um aminoácido com o grupo carboxila (-COOH) de outro aminoácido.Eles são os blocos de construção das proteínas,todas as proteínas são formadas pela ligação sequencial de 20 aminoácidos,alguns aminoácidos especiais podem estar presentes em certos tipos de proteínas. Ácidos graxos estão presentes nos óleos vegetais extraídos de sementes, como as de soja, de girassol, de canola e de milho, que são usados na síntese de moléculas orgânicas e das membranas celulares,atuam como isolante térmico, nos animais as 4 células gordurosas formam uma camada que atua na manutenção na temperatura corporal, sendo fundamental para animais que vivem em climas frios. (DEBUKA, 2019) Os lipídios ou gorduras são moléculas orgânicas insolúveis em água e solúveis em certas substâncias orgânicas, tais como álcool, éter e acetona,apresentam funções importantes para o organismo, como reserva de energia,utilizada pelo organismo em momentos de necessidade. (DEBUKA, 2019) Os ácidos nucleicos são macromoléculas constituídas por nucleotídeos e que formam dois importantes componentes das células, o DNA e o RNA. essenciais para todas as células, pois é a partir das moléculas de DNA e RNA que são sintetizadas as proteínas, as células se multiplicam e ainda ocorre o mecanismo de transmissão das características hereditárias. (DEBUKA, 2019) Nesse relatório será possível analisar a alteração estrutural das moléculas durante alguns processos químicos, como a desnaturação de proteínas durante o aquecimento e as reações que ocorrem com os ácidos graxos. Também serão explicitados os indicadores de pH, a titulação de aminoácidos e os resultados obtidos nesses experimentos. 5 2. Desenvolvimento 2.1 Aula 1, Roteiro 1: Indicadores de pH Para esta aula praticamos foram usados os seguintes indicadores de pH, nas seguintes soluções: ácido clorídrico (HCl), hidróxido de sódio (NaOH), cloreto de sódio (NaCl), vinagre, detergente incolor, água sanitária (NaClO), água, sabão em pó, leite, bicarbonato de sódio (NaHCO3) e albumina. De acordo que adiconado uma solução em um indicador de pH eles mudam de cor, assim obtento a informaçoes se são acido ou basico . Nesta aula prática utiizamos 11 tubos de ensaio, colocamos s 2 ml do extrato de repolho roxo nos 11 tubo, apos isso, adicionamos 1 ml de cada solução. Figura 1 - escala de coloração do pH do extrato de repolho roxo. Fonte: saberatualizado 2019. Figura 2 - Colorações obtidas com o extrato de repolho roxo. Fonte: Autoria propria, 2 de abril de 2022. 6 Na tabela abaixo, é possível comparar as cores obtidas e valores da escala de pH desse indicador . 7 Extrato de repolho roxo Cor pH aproximado Ácido clorídrico 0,5M Vermelho 1 Hidróxido de sódio 0,1M Amarelo 13 Cloreto de sódio 10% Roxo 7 Vinagre Rosa escuro 3 Detergente incolor Rosa claro 5 Água sanitária Transparente > 7 Água Lilás 6 Sabão em pó Verde 11 Leite Roxo 7 Bicarbonato de sódio Azul turquesa 9 Albumina Azul 8 O segundo indicador de pH que utilizamos foi a fenolftaleína, um indicador ácido- base sintético. Para esta pratica , foi utilizados 11 tubos de ensaio, adicionamos 2 ml de fenolftaleína em cada tubo e, em seguida, 1 ml de cada solução . a tabela a seguir demostra os resultados obtidos Fenolftaleína Cor pH aproximado Ácido clorídrico 0,5M Incolor < 8 Hidróxido de sódio 0,1M Beterraba > 8 Cloreto de sódio 10% Incolor < 8 Vinagre Incolor < 8 Detergente incolor Incolor < 8 Água sanitária Amarelo claro > 8 Água Incolor < 8 Sabão em pó Beterraba > 8 Leite Branco < 8 Bicarbonato de sódio Rosa > 8 Albumina Branco < 8 O último indicador que utilizamos foi o azul de bromotimol,sendo um indicador ácido- base orgânico sintético de cor amarela. 8 Nesta pratica, adicionamos 2 ml de azul de bromotimol nos tubos de ensaio, em seguida, adicionamos 1 ml da solução testada em cada tubo. Após a misturamos os indicadores com a substância, observamos as cores e comparamos com a escala de pH do indicador. Na tabela abaixo é possível observar os resultados obtidos: Azul de Bromotimol Cor pH aproximado Ácido clorídrico 0,5MAmarelo < 6 Hidróxido de sódio 0,1M Azul claro > 7,6 Cloreto de sódio 10% Alaranjado < 6 ou neutro (entre 6,0 e 7,6) Vinagre Amarelo < 6 Detergente incolor Alaranjado < 6 ou neutro (entre 6,0 e 7,6) Água sanitária Azul > 7,6 Água Laranja Neutro (entre 6,0 e 7,6) Sabão em pó Azul > 7,6 Leite Azul > 7,6 Bicarbonato de sódio Azul > 7,6 Albumina Azul > 7,6 Figura 3 - Cores obtidas com o indicador azul de bromotimol. 9 Fonte: Autoria propria, 2 de abril de 2022. 10 Para sabermos os resultados obtidos em valores pelos indicadores ácido-base utilizaramos o pHmetro para obter o pH de cada solução utilizada. Na tabela abaixo estão indicados os valores: Substância pHmetro Ácido clorídrico 0,5M 0,28 Hidróxido de sódio 0,1M 14,11 Cloreto de sódio 10% 6,19 Vinagre 2,51 Detergente incolor 7,22 Água sanitária 9,25 Água 7,65 Sabão em pó 10,56 Leite 6,70 Bicarbonato de sódio 8,59 Albumina 8,70 Os resultados que obtivemos com o pHmetro se comparados com os resultados obtidos pelos indicadores, são equivalentes. Os ácidos e as substâncias básicas ficaram dentro das colorações esperadas quando adicionados aos indicadores ácido-base. 2.2 Aula 2, Roteiro 2: Detecção de aminoácidos e proteínas em solução por meio de reações de coloração Nesta Pratica utilizamos o teste de biureto, que tem como função determinar a concentração de proteínas em soluções ou em alimentos,utilizado para identificar esse tipo de solução por ter ligações nas suas moléculas semelhantes sendo elas as ligações peptídicas, que tem como função formarem as proteínas. Para esta pratica enumeramos tubos de ensaio de 1 a 9 apos isso adicionamos 2 ml de reagente de biureto em cada tubo de ensaio, sem seguida adicionamos 1 ml da solução testada em cada tubo. Na tabela abaixo consta as substâncias que utilizamos e a coloração obtida após que o biureto foi adiconado. Substância Cor 11 H2O Azul Albumina 10% Roxo Aminoácido glicina 1% Azul Leite sem ferver Roxo + (tom mais forte) Leite fervido Roxo Amido 1% Azul Óleo de cozinha Azul Suco de fruta Esverdeado A desnaturação de proteínas após atingir altas temperaturas se mostraram com tons de roxo, essa rea~ção depende muito como se encontra o materia utilizado se o leite esta fervido ou não Fonte: Autoria propria, 2 de abril de 2022. Figura 4 - Colorações obtidas com o teste de biureto. 12 2.3 Aula 4, Roteiro 1: Determinação de açúcares em solução Para essa aula foi utilizado o nitrato de prata (AgNO3), o hidróxido de amônia (NH₄OH) e solução de glicose. Inicialmente, foi nos dado um tubo para ser adicionado 1 ml de nitrato de prata, em seguida hidróxido de amônia gota a gota para passem de cor marrom para transparente e por ultimo 0,5 ml de glicose, apos a mistura que fizemos colocamos os tubos em uma bequer na água em banho maria por 5 minutos. O resultado final foi a separação da prata da soluçã se transferindo para as bordas do tubo, assim formando o espelho de prata para açúcares redutores. Fonte: Autoria propria, 2 de abril de 2022. Figura 5 - Espelho de prata 13 2.4 Aula 4, Roteiro 2: Lipídeos Nessa aula, os alunos realizaram a saponificação, uma reação que ocorre com ácidos graxos e consiste na mistura de uma gordura com uma base forte. Para a prática, os alunos utilizaram uma gordura, nesse caso, 9 ml de óleo de soja e uma base forte, 60 ml de soda cáustica (NaOH – hidróxido de sódio). Após misturar essas duas substâncias em um béquer, os alunos utilizaram um agitador magnético com aquecimento a 100°C para realizar a saponificação. Após concluir esse processo, os alunos misturaram um pouco do sabão feito com H2O em um tubo de ensaio, o que virou uma solução homogênea. Dessa forma, pôde-se concluir que o processo de saponificação foi utilizado corretamente. Por fim, foram adicionados 5 gotas de NaCl em um tubo de ensaio, e o mesmo processo foi feito com 5 gotas de HCl. Em seguida, foram adicionados 2 ml do sabão em cada tubo de ensaio, que se misturou com o cloreto de sódio e com o ácido clorídrico, formando soluções homogêneas. Figura 10 – Agitador magnético com aquecimento. Fonte: Autoria propria, 2 de abril de 2022 3. Conclusão Nesse relatório, puderam-se observar os processos químicos e os resultados obtidos dessas reações realizadas nas aulas práticas de bioquímica estrutural, e que 14 tem a possibilidade de de comprovar acidez de e também a basicidade das substancias usando indicadores ácido-base ,e que atras da aquecimento foi possivel a provação da existencia de aminoacidos e desnaturação deles durantre . 15 O que significa poder redutor do açúcar? Como esse conceito foi aplicado à aula? É a capacidade de um carboidrato de reduzir outra molécula, doando elétrons e fazendo com que ela se separe da solução e precipite. Esse conceito foi aplicado através do experimento espelho de prata na ula pratica. Qual é a relação das ligações glicosídicas e o poder redutor do açúcar? Os açúcares não redutores, como a sacarose (um dissacarídeo) possuem os dois carbonos anoméricos presos na sua ligação glicosídica, portanto não podem se converter para sua forma aberta com o grupo aldeído, ficando preso na sua forma cíclica, portanto não possui uma hidroxila livre, dessa forma ele não se oxida. Os dissacarídeos que possuem poder redutor têm um de seus carbonos anoméricos livre da cadeia glicosídica, com a hidroxila livre, trazendo o seu poder redutor. Por que foi possível obter prata metálica na reação de formação de espelho de prata? O açúcar utilizado era um açúcar redutor. Dessa forma, ele forneceu elétrons à prata e a reduziu, fazendo-a precipitar. 4. Referências Bibliográficas BIOLOGIA: O que é Bioquímica. Blog do Beduka: Redação Beduka, 3 maio 2019. Disponível em: https://beduka.com/blog/materias/biologia/o-que-e-bioquimica/. Acesso em: 15 abr. 2022. SOLUÇÃO-TAMPÃO. Manual da Química: Rodrigo Lopes Dias, 2022. Disponível em: https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/solucao- tampao.htm. Acesso em: 15 abr. 202 https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/solucao-tampao.htm 16 INDICADOR ácido-base com repolho roxo. Manual da Química: Jennifer Fogaça, 2014. Disponível em: https://www.manualdaquimica.com/experimentos- quimica/indicador-acido-base-com-repolho-roxo.htm. Acesso em: 15 abr. 2022. QUÍMICA, fenolftaleína. Portal São Francisco: 2022. Disponível em: https://www.portalsaofrancisco.com.br/quimica/fenolftaleina. Acesso em: 16de abr. 2022. QUÍMICA, azul de bromotimol. InfoEscola: Mayara Cardoso, 2012. Disponível em: https://www.infoescola.com/quimica/azul-de-bromotimol/. Acesso em: 16 de abr. de 2022. CARACTERIZAÇÃO de proteínas, reação de biureto. PUCGO, 2018. Disponíve em: http://professor.pucgoias.edu.br/sitedocente/admin/arquivosUpload/3389/material/Aul a%204%20-%20Pr%C3%A1tica%20- %20%20CARACTERIZA%C3%87%C3%83O%20DE%20PROTE%C3%8DNAS%20- %20REA%C3%87%C3%83O%20DE%20BIURETO%202018- 2%20TURMA%20A022.docx. Acesso em: 13 de abr. 2022. REAGENTE de Tollens, teste do espelho de prata. Blog de Engenharia Química, Pedro Coelho, 3 out. 2012. Disponível em: https://www.engquimicasantossp.com.br/2012/10/reagente-de-tollens.html. Acesso em: 16 de abr. 2022. QUÍMICA orgânica, reação de saponificação. Manual da Química, Jennifer Fogaça, 2014. Disponível em: https://www.manualdaquimica.com/quimica- organica/reacao-saponificacao.htm. Acesso em: 16 de abr. 2022. https://www.manualdaquimica.com/experimentos-quimica/indicador-acido-base-com-repolho-roxo.htm http://professor.pucgoias.edu.br/sitedocente/admin/arquivosUpload/3389/material/Aula%204%20-%20Pr%C3%A1tica%20-%20%20CARACTERIZA%C3%87%C3%83O%20DE%20PROTE%C3%8DNAS%20-%20REA%C3%87%C3%83O%20DE%20BIURETO%202018-2%20TURMA%20A022.docx https://www.manualdaquimica.com/quimica-organica/reacao-saponificacao.htmJERSON JOSE FERREIRA DA COSTA: 2110907 POLO RANGEL - SANTOS 2022 SANTOS 2022 1. Introdução 2. Desenvolvimento 2.1 Aula 1, Roteiro 1: Indicadores de pH 2.2 Aula 2, Roteiro 2: Detecção de aminoácidos e proteínas em solução por meio de reações de coloração 2.3 Aula 4, Roteiro 1: Determinação de açúcares em solução 2.4 Aula 4, Roteiro 2: Lipídeos 3. Conclusão 4. Referências Bibliográficas
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