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DESNATURAÇÃO DE PROTEÍNAS Natália Cristina Ramos Centro de Educação Profissional Renato Ramos da Silva 3° Módulo – Técnico em Análises Químicas Professor Webyster – Bioquímica Lages, 2023. 1. INTRODUÇÃO No dia 26/04, realizou-se aula prática de Bioquímica, abordando o conteúdo de proteínas, mais especificamente com reações envolvendo a desnaturação de proteínas. O objetivo da aula era identificar a ação enzimática na ação das proteínas, além de identificar a ação do etanol e do NaCl. Quimicamente, as proteínas são definidas como cadeias longas de aminoácidos unidos por ligações peptídicas (amida), com a inserção de um grupo amina contendo nitrogênio carregado positivamente em uma extremidade e um grupo carboxila com carga negativa na outra extremidade (CAMPBEL, 2008). As proteínas tem como unidade formadora os aminoácidos que estão ligados linearmente por meio de ligações covalentes (estrutura primária). Por estabelecimento de ligações extras mais fracas entre as cadeias laterais, tais como as ligações iônicas, ligações de hidrogênio e interações de Van der Waals, originam-se as estruturas secundárias e terciárias (GUIMARÃES, 2003). Segundo FONSECA (2006), vários fatores, como temperatura, pH e concentração de solutos, promovem a estabilização (do estado nativo) ou desnaturação. A estabilização e a desnaturação de proteínas são temas de grande interesse fisiológico, terapêutico e biotecnológico, onde o controle da estabilidade de uma proteína representa uma importante estratégia para manutenção de sua atividade biológica. Ainda, conforme CHAVES (2018), a desnaturação proteica é a perda da funcionalidade em decorrência de uma alteração conformacional, originada pela ruptura de algumas ligações de sua estrutura (em nível de estruturas quaternária, terciária e secundária). A desnaturação de uma proteína pode ser reversível ou irreversível. 2. MATERIAIS E MÉTODOS 2.1 Materiais Utilizados Vidrarias Equipamentos Reagentes Tubos de ensaio Banho-maria Água destilada Béqueres de 50 e 100 mL Banho de gelo Gelatina Bastão de vidro Bico de Bunsen Clara de ovo Pipetas de Pasteur Tela de Amianto + tripé Amaciante de carne Espátula Liquidificador NaCl Funil Filtro de papel Etanol Balança analítica Extrato de abacaxi Quadro 1: materiais utilizados. 2.2 Procedimento Experimental Preparou-se, para ser usado por toda a turma, um extrato de abacaxi, obtido a partir da filtração do suco de 6 fatias da fruta madura. Além do extrato, também se preparou uma solução de, aproximadamente, 30 g de amaciante de carne em 70 mL de água. Os estudantes foram divididos em dupla para a realização da prática. Cada dupla fez uma solução saturada de NaCl em água, composta de 2 g de NaCl em 50 ml de H2O. Com o auxílio de um béquer, pesou-se 0,5 g de gelatina, quantidade transferida para um tubo de ensaio, ao qual se adicionou, também 2,5 mL de água destilada. Tal procedimento foi repetido para os 7 tubos de ensaio analisados. Então, o sistema água + gelatina foi levado ao banho-maria até se observar a formação de apenas uma fase, ou seja, até a completa dissolução da gelatina. Os tubos foram identificados de 1 a 7, e à cada um deles se adicionou um reagente. Ao tubo 1, adicionou-se apenas mais 2,5 mL de água; ele foi usado como “branco” do experimento, a título de comparação. Ao tubo 2, adicionou-se 2,5 mL do extrato de abacaxi, e ao tubo 3, 2,5 mL do mesmo extrato, fervido. Na vidraria 4, colocou-se 2,5 mL da solução de amaciante de carne, e ao 5, 2,5 mL do mesmo reagente, agora fervido. 2,5 mL da solução de NaCl foi colocada no tubo 6 e 2,5 mL de etanol no tubo 7. Observou-se e se anotou os resultados de cada reação. Depois, todos os tubos foram levados ao banho de gelo por cerca de 10 minutos. Então, novamente, analisou-se os resultados obtidos. Da mesma forma, realizou-se o mesmo procedimento para a análise das enzimas na clara do ovo. Para tal, identificou-se 3 tubos de ensaio com os números 8, 9 e 10, e à cada um deles adicionou-se 2,5 mL da clara de um ovo, previamente separada. O tubo 8 serviu como “branco” da análise, ao qual se adicionou apenas água destilada. No tubo 9, colocou-se 2,5 mL de etanol e, no tubo 10, 2,5 mL da solução de cloreto de sódio. Observou-se a ocorrência das reações e se anotou os resultados. Figura 1: tubo de ensaio com a gelatina e o extrato de abacaxi. Fonte: a autora. Figura 2: tubo de ensaio com a gelatina e o amaciante de carne. Fonte: a autora. Figura 3: tubo de ensaio com a gelatina e a solução de NaCl. Fonte: a autora. Figura 4: tubo de ensaio com a gelatina e o etanol. Fonte: a autora. 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES Os tubos contendo somente o substrato (gelatina e clara de ovo) e água foram usados como controle durante a execução da prática, para que fosse possível comparar a estrutura das proteínas na presença e na ausência de fatores que alteram sua estrutura. A gelatina tem, em sua composição, proteína, o colágeno. Após os tubos de ensaio serem colocados no banho de gelo, espera-se que o material se torne sólido. No entanto, ao adicionar o extrato de abacaxi e o amaciante de carne, observou-se que a gelatina não endureceu. Isso ocorreu porque houve uma ação enzimática sobre o colágeno, não permitindo que, ao resfriar o sistema, ele passasse de líquido para sólido, já que as enzimas o degradaram, ou seja, romperam sua estrutura tridimensional. O abacaxi possui a enzima bromelina, enquanto o amaciante de carne possui as enzimas papaína, bromelina e ficina. Ao se ferver o amaciante de carne e o extrato de abacaxi, no entanto, observou-se uma maior solidificação da gelatina. Isso aconteceu devido a influência da temperatura sobre as enzimas: sabe-se que elas aumentam sua ação conforme o aumento da temperatura até um certo grau, mas que perdem essa mesma atividade quando a temperatura ultrapassa a ideal, impossibilitando-as de formar o sistema substrato-enzima. Além de se usar o amaciante de carne e o abacaxi, também se utilizou a solução de NaCl e o etanol. Ambas substâncias também são responsáveis por desnaturar as proteínas, conforme observado na gelatina e na clara do ovo. Na clara do ovo, composta por albumina, conseguiu-se perceber claramente a ação do etanol, com a formação de uma estrutura branca no tubo. O álcool desnatura as proteínas porque é capaz de penetrar na sua estrutura, fazendo com que ela não seja mais tridimensional. O cloreto de sódio, por sua vez, aumenta a solubilidade da proteína, pois as cargas provenientes da dissociação do sal interagem com as moléculas proteicas, diminuindo a interação entre elas, e uma consequente mudança na estrutura. Figura 5: tubo de ensaio com a clara de ovo e o etanol. Fonte: a autora. 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS A prática foi importante para a formação dos estudantes e melhor compreensão da disciplina, uma vez que foi possível identificar, na prática, as proteínas, através da adição de agentes que as desnaturam. Além disso, foi possível observar como as enzimas agem sobre as proteínas, e, ainda, como a variação da temperatura age sobre as enzimas. Ademais, identificar a ação do álcool etílico e do cloreto de sódio sobre a estrutura das proteínas. REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO Aula Prática de Bioquímica, Professor: Webyster. Realizada no dia 26 de abril de 2023 no Laboratório Químico na Instituição CEDUP Renato Ramos da Silva. CAMPBELL, M. K. (2008). Bioquímica. (3aed.), Artmed GUIMARÃES, D. H. P. (2003). Análise da incrustação da β-lactoglobulina e da ovoalbumina na superfície aquecida de um tubo.Tese de doutorado da Universidade Estadual de Campinas. Campinas, SP. FONSECA, L. C.; CORRÊA, N. C. R.; GARROTE-FILHO, M. S.; CUNHA, C. C. & PENHA-SILVA, N. Efeito da composição do solvente sobre a estabilidade de proteínas em soluções aquosas - Quim. Nova, 29, p.543 (2006). CHAVES, A. Resumo sobre Propriedades das Proteínas. 2018. Universidade Federal de Pelotas (UFPEL) – disciplina de Bioquímica.
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