B_Sistêmica_Roteiro_Prática_Laboratório_2 (1)

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<p>ROTEIRO DE AULA PRÁTICA – EM LABORATÓRIO 2</p><p>Curso: Nutrição</p><p>Disciplina: Bioquímica Sistêmica</p><p>Tema da Aula: Atividade Enzimática - Catalase</p><p>Responsável: Prof. Mestre Luana Lima</p><p>Objetivos da Aula:</p><p> Desenvolver os conhecimentos sobre a atividade enzimática geral, em especial, da</p><p>enzima catalase</p><p> Desenvolver conhecimentos sobre cinética enzimática básica com ênfase em pH e</p><p>temperatura como requisitos para a atividade enzimática.</p><p> Correlacionar a atividade de enzimas oxidativas com o metabolismo de substâncias</p><p>tóxicas para o organismo.</p><p> Aplicar os princípios da biologia molecular, reforçando o entendimento dos processos</p><p>biológicos subjacentes à atividade enzimática.</p><p> Desenvolver habilidades práticas essenciais para trabalhar em um laboratório, como</p><p>pipetagem, manipulação de vidrarias diversas e condutas laboratoriais rotineiras.</p><p> Estímulo do pensamento crítico e promoção de uma abordagem investigativa à resolução</p><p>de problemas, através da análise e interpretação e dos resultados obtidos.</p><p> Correlacionar a molécula de DNA (alvo da aula prática anterior) à produção, estrutura e</p><p>função enzimática.</p><p>Infraestrutura Necessária</p><p>Laboratório de ciências básicas, cozinha ou, em último caso, adaptação em sala de aula.</p><p>Equipamento de Proteção Individual – (EPI)</p><p>Jaleco, luvas e óculos de proteção.</p><p>Materiais e Insumos</p><p>Experimento 1 Descrição Quantidade de materiais por</p><p>procedimento / atividade*</p><p>Materiais para solicitar aos</p><p>alunos</p><p>Ação da Catalase Fígado de boi fresco cru 1 pedaço pequenos</p><p>Fígado de boi cozido 2 pedaços pequenos</p><p>Vinagre 15 a 30ml</p><p>Água oxigenada a 10 volumes 10 gotas+-</p><p>Placa de Petri 3 unidades</p><p>Copo descartável 1</p><p>Bisturi 1</p><p>Procedimentos</p><p>1. Coloque os EPIs antes de iniciar o experimento.</p><p>2. Corte o fígado cru em pedaços utilizando o bisturi (o tamanho pode ser aproximadamente</p><p>do tamanho de uma tampa de garrafa).</p><p>3. Corte o fígado cozido em pedaços utilizando o bisturi (o tamanho pode ser</p><p>aproximadamente do tamanho de uma tampa de garrafa).</p><p>4. Coloque um pedaço de fígado cru em uma placa de Petri.</p><p>5. Coloque um pedaço de fígado cozido em uma placa de Petri.</p><p>6. Coloque outro pedaço de fígado cozido em outra placa de Petri.</p><p>7. Adicione vinagre sobre um dos pedaços de fígado cozido até, aproximadamente, a metade</p><p>da placa.</p><p>8. Adicione, aos poucos, 5 gotas de água oxigenada sobre o pedaço de fígado cozido que</p><p>está na outra placa (sem vinagre).</p><p>9. Adicione, aos poucos, 5 gotas de água oxigenada sobre o pedaço de fígado cru.</p><p>10. Observe e anote qualquer mudança que ocorra.</p><p>Anote suas observações</p><p>Discussão e Análise</p><p>1 - Corte de fígado cru</p><p>2 - Corte de fígado cozido com vinagre</p><p>3 - Corte de fígado cozido sem vinagre</p><p>Enzimas são proteínas especializadas que funcionam como catalisadores biológicos,</p><p>acelerando e facilitando reações químicas específicas em organismos vivos. Elas desempenham</p><p>um papel crucial em praticamente todos os processos metabólicos, desde a digestão de alimentos</p><p>até a síntese de DNA. A função principal de uma enzima é diminuir a energia de ativação</p><p>necessária para uma reação química ocorrer, permitindo que ela aconteça em uma velocidade</p><p>compatível com os requisitos celulares.</p><p>Sem as enzimas, muitas reações químicas essenciais para a vida seriam tão lentas que</p><p>os processos vitais não poderiam ocorrer em tempo hábil. Assim, enzimas são proteínas que</p><p>apresentam uma atividade especial, ou seja, a capacidade de catálise (acelerar reações químicas),</p><p>pois fornecem um ambiente favorável para que a reação ocorra. Abaixo algumas características</p><p>dessa classe de moléculas:</p><p>1. Especificidade: Cada enzima é altamente específica para um substrato ou grupo de</p><p>substratos, onde o substrato é a molécula sobre a qual a enzima atua.</p><p>2. Eficiência: As enzimas aumentam significativamente a velocidade das reações químicas,</p><p>muitas vezes em milhares a milhões de vezes, em comparação com as reações sem</p><p>catalisadores.</p><p>3. Regulação: A atividade das enzimas é frequentemente regulada em resposta a sinais</p><p>celulares, necessidades metabólicas e condições ambientais. Isso garante que os</p><p>processos biológicos ocorram de forma coordenada e adaptativa.</p><p>4. Reutilização: As enzimas não são consumidas nas reações que catalisam. Após uma</p><p>reação, elas são liberadas para catalisar outras reações, tornando-as altamente eficientes</p><p>em termos de uso de energia.</p><p>5. Estrutura tridimensional: A atividade catalítica das enzimas é altamente dependente de</p><p>sua estrutura tridimensional precisa. Qualquer alteração significativa na estrutura pode</p><p>afetar sua função.</p><p>As enzimas são essenciais para a vida em todos os níveis, desde a bioquímica celular até a</p><p>fisiologia dos organismos inteiros. Elas desempenham papéis fundamentais na produção de</p><p>energia, no metabolismo de nutrientes, na regulação do crescimento e desenvolvimento, na</p><p>resposta a estímulos externos e na manutenção da homeostase.</p><p>A catalase é uma enzima presente em praticamente todos os organismos aeróbicos, desde</p><p>bactérias até mamíferos, incluindo os seres humanos. Sua função principal é catalisar a</p><p>decomposição do peróxido de hidrogênio (H2O2) em água (H2O) e oxigênio (O2). Essa reação é</p><p>extremamente importante para a proteção das células contra os danos causados pelo peróxido de</p><p>hidrogênio, que pode ser tóxico em concentrações elevadas devido à formação de espécies</p><p>reativas de oxigênio.</p><p>Embora sua atividade principal seja a decomposição do peróxido de hidrogênio, a catalase</p><p>também está envolvida em outras reações, incluindo a oxidação de álcoois, como o etanol. A</p><p>oxidação do etanol pela catalase é uma reação que ocorre em mamíferos, incluindo humanos,</p><p>mas não é a principal via metabólica para a metabolização do etanol. A principal via de</p><p>metabolização do etanol em mamíferos ocorre através da enzima álcool desidrogenase no fígado</p><p>e outros tecidos, resultando na formação de acetaldeído, que é posteriormente oxidado a acetato</p><p>pela enzima aldeído desidrogenase.</p><p>No entanto, a oxidação do etanol pela catalase pode ser relevante em condições específicas,</p><p>como em células ou tecidos que possuem níveis elevados de peróxido de hidrogênio. Nesses</p><p>casos, a catalase pode catalisar a oxidação do etanol a acetaldeído e, subsequentemente, a</p><p>acetato, usando o peróxido de hidrogênio como oxidante. Essa reação pode ser representada da</p><p>seguinte forma:</p><p>Etanol + H2O2 → Acetaldeído + H2O + O2</p><p>Observe que água e oxigênio são produtos não tóxicos para as células, de modo que a</p><p>atividade das enzimas oxidativas tais como a catalase é essencial para a sobrevivência e saúde</p><p>do organismo.</p><p>Diante do estudo prévio e dos resultados do experimento proposto responda as seguintes</p><p>questões:</p><p>1. Qual a explicação para a formação de bolhas quando a água oxigenada foi aplicada sobre</p><p>o fígado cru?</p><p>2. Por que os experimentos contendo fígado cozido não apresentaram o mesmo resultado?</p><p>3. Por que o vinagre foi aplicado sobre o corte de fígado cozido?</p><p>4. Qual é a relação que se pode estabelecer entre enzimas digestivas e a variação de pH</p><p>observada em diferentes órgãos do sistema digestório?</p><p>5. Faça uma breve pesquisa e responda: que é um inibidor enzimático?</p><p>a) Uma substância que acelera a atividade de uma enzima.</p><p>b) Uma enzima que catalisa a quebra de outras enzimas.</p><p>c) Uma substância que diminui a concentração de uma enzima no organismo.</p><p>d) Uma substância que reduz ou impede a atividade de uma enzima.</p><p>6. Faça uma breve pesquisa e responda: Por que alguns suplementos proteicos são</p><p>submetidos a tratamento térmico durante sua produção?</p><p>a) Para aumentar a concentração de proteínas nos suplementos.</p><p>b) Para reduzir o tamanho das partículas de proteína.</p><p>c) Para desativar inibidores enzimáticos presentes nos suplementos.</p><p>d) Para aumentar a biodisponibilidade de vitaminas e minerais.</p><p>7. Por que alguns suplementos proteicos são submetidos a tratamento hidrolítico durante</p><p>sua produção?</p><p>a) Para aumentar a concentração de proteínas nos suplementos.</p><p>b) Para reduzir o tamanho dos aminoácidos.</p><p>c) Para desativar inibidores enzimáticos presentes nos suplementos.</p><p>d) Para facilitar a digestão e absorção das proteínas.</p><p>8 - Sabe-se que o pâncreas produz diversas enzimas proteolíticas para contribuir com a</p><p>digestão que ocorre no intestino delgado formule uma hipótese que fundamente o fato do</p><p>próprio pâncreas não ser digerido por estas enzimas.</p><p>Conclusão:</p><p>Nesta aula conceitos básicos de estrutura, função e cinética enzimática são integrados e estes</p><p>conhecimentos permitem ao aluno construir raciocínios coerentes e passíveis de aplicação em sua</p><p>futura conduta profissional, considerando-se a importância dos processos enzimáticos para o</p><p>metabolismo de nutrientes e xenobióticos.</p><p>Referências Bibliográficas:</p><p>ALBERTS, B. et al., Biologia Molecular da Célula. 6. Ed, São Paulo: Artmed, 2017. 1396 p.</p><p>GROPPER, Sareen et al. Nutrição avançada e metabolismo humano. Cengage Learning,</p><p>2011.</p><p>LABORATÓRIOS VIRTUAIS ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO.</p><p>Disponível em: Aprender na prática – Blackboard.</p><p>LEHNER, Taylor; GAO, Bin; MACKOWIAK, Bryan. Alcohol metabolism in alcohol use disorder: a</p><p>potential therapeutic target. Alcohol and Alcoholism , v. 59, n. 1, 2024.</p><p>NELSON, David Lehninger.; COX, Michael M. Princípios de bioquímica de Lehninger. Artmed</p><p>Editora, 2022. 1220 p.</p><p>PINTO, Wagner de Jesus. Bioquímica clínica. 2017. 935 p.</p><p>VOET, Donald et al. Bioquímica. Artmed , 2013. 1500 p.</p>