Caracterização da enzima urease

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Data: 29/04/2015 Bioquímica Fundamenta e Experimental 21015NI_1 
 
Caracterização da enzima Urease 
 
Alunos: Daniele De Anhaia Mikovski; Letícia Malinoski; Paulo Alexandre 
Silveira Da Silva. 
 
 
1 OBJETIVO: 
 
Demonstrar a natureza proteica da enzima urease, analisando sua 
atividade enzimática, sua reatividade com o biureto e sua especificidade 
através da comparação dos resultados obtidos nos experimentos. 
 
2 METODOLOGIA: 
 
Urease está presente em bactérias e plantas, podendo ser extraída da 
soja, e não podendo ser sintetizada por animais. Essa enzima é responsável 
por catalizar a reação de hidrólise da Uréia. 
Extração da urease de soja: 15-30 g soja + 100mL (Glicerol 75%). 
 
Reação catalisada pela urease 
 
 
 
 
 
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Em meio aquoso temos: 
2 NH3 + 2 H2O → 2 NH4OH 
CO2 + H2O → H2CO3 
2 NH4OH + H2CO3 → (NH4)2CO3
* + 2 H2O 
* O carbonato de amônio pode ser evidenciado com um indicador ácido-
base (Vermelho de fenol). 
 
3 MATERIAIS: 
 
 Tubos de ensaio; 
 Tampão fosfato 1mmol/L, pH 7 contendo 1% de ureia; 
 Tampão fosfato 1mmol/L, pH 7 sem ureia; 
 Tampão fosfato 1mmol/L, pH 7 contendo 1% de tioureia; 
 Solução de urease; 
 Solução de vermelho de fenol; 
 Incubação; 
 Água destilada; 
 Reativo de biureto. 
 
4 MÉTODOS: 
 
Teste de atividade de urease 
 
1) Utilizaram-se 2 tubos de ensaio os quais foram identificados como tubos 
A e B, respectivamente; 
2) No tubo A colocou-se 3mL tampão fosfato 1 mol/L, pH 7, contendo 1% 
de ureia e foram adicionadas 4 gotas de urease; 
3) No tubo B (branco) colocou-se 3mL tampão fosfato 1 mol/L, pH 7, sem 
ureia e foram adicionadas 4 gotas de urease; 
4) Em ambos os tubos adicionou-se 1 gota de solução de vermelho de 
fenol; 
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5) Os tubos foram agitados e incubados durante 5 minutos submetidos a 
uma temperatura de 37° C; 
6) Os tubos A e B foram observados e comparados. 
 
Atividade enzimática: 
S + E ES E + P 
E: Determinação da concentração da enzima → Proteínas → Biureto 
S ou P 
 
Reação de biureto 
 
1) Em um tubo identificado como tubo C foram colocadas 2 gotas da 
solução de urease + 2mL de água destilada, o tubo foi agitado; 
2) Adicionou-se 2mL do reativo de biureto, o tubo foi homogeneizado; 
3) Em tubo D colocou-se 2mL de água destilada + 2mL de reativo de 
biureto; 
4) Compararam-se a coloração dos tubos e os resultados foram 
interpretados. 
 
Especificidade da enzima 
 
1) Utilizaram-se dois tubos, os quais foram marcados como tubos E e F; 
2) No tubo E colocou-se 3mL de tampão fosfato 1mmol/L, pH 7, contendo 
1% de ureia, logo após foram adicionadas 4 gotas de urease; 
3) No tubo F colocou-se 3mL de tampão fosfato 1mmol/L, pH 7, com 1% de 
tioureia, foram adicionadas 4 gotas de urease; 
4) Em ambos os tubos adicionou-se 1 gota de solução vermelho de fenol; 
5) Os tubos foram agitados e incubados a 37° C; 
6) Compararam-se os resultados. 
 
5 RESULTADOS: 
 
Teste de atividade de urease 
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Inicialmente, os tubos denominados A e B tinham a mesma aparência, 
uma cor bege escura, referente a cor da soja filtrado presente nos tubos. 
Depois da incubação, a solução contida no tubo A, tudo onde a enzima foi 
adicionada, apresentava uma cor rosada. O tubo B, que não continha a 
enzima, estava com uma solução amarelada, com pouca diferença da cor 
original. 
 
 
Figura 1: Tubos A e B, respectivamente, após incubação. 
 
 
Reação de biureto 
 
Depois de homogeneizar o tubo C, foi perceptível uma coloração lilás e 
opaca da solução, que continha o reagente biureto com a enzima extraída da 
soja. A solução D, que só continha somente água destilada e o reagente 
biureto, apresentava uma solução de aparência transparente 
 
 
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Figura 2: Tubos C e D, respectivamente. 
 
Especificidade da enzima 
 
O tubo E, que continha como a uréia, apresentou inicialmente, já com o 
corante, uma coloração amarelada , próxima da cor da soja de onde a enzima 
foi extraída. O tubo F, que continha a tioureia, apresentou uma cor rosada 
devido o uso do corante. Depois de incubados, os tubos intensificaram suas 
cores originais, o que comprovou a existência de da reação causada pela 
enzima presente em ambos os tubos. 
 
 
Figura 3: Tubos E e F, respectivamente, antes da incubação. 
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Figura 4: Tubos E e F, respectivamente, após incubação. 
 
 
 
6 DISCUSSÃO: 
 
1) Qual a reação catalisada pela urease? 
R: A urease catalisa a hidrólise da ureia à amônia e dióxido de 
carbono. 
 
2) Qual a fonte de urease utilizada nos experimentos? 
R: A urease utilizada na aula prática foi extraída da soja. 
 
3) Como ocorre a reação de biureto? 
R: O reativo de biureto é um reagente composto por uma solução de 
sulfato de cobre (CuSO4) e hidróxido de potássio (KOH) juntamente ao 
tartarato de sódio e potássio (KNaC4H4O6.4H2O) que ao reagir com os íons 
cúpricos (Cu2+), forma um produto de coloração violáceo. Utilizamos esse 
reativo para identificação de compostos proteicos, visto que as ligações 
existentes nas moléculas de biureto se assemelham às ligações peptídicas 
durante a formação de proteínas. 
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4) Explique o uso do indicador ácido-base vermelho de fenol. 
R: O vermelho de fenol é usado como indicador de pH, com a 
finalidade de determinar se o meio é ácido, básico ou neutro através da 
mudança na coloração (propriedade halocrômica). 
 
5) Explique o resultado obtido no teste de atividade. 
R: Foi possível perceber a mudança de coloração no tubo que continha 
a enzima somente que ambos os tubos ficaram incubados numa temperatura 
de 37°C. Isso só foi possível pois essa temperatura define o melhor "estado" 
que a enzima cataliza determinada reação. 
 
6) Explique o que é especificidade e o resultado obtido no respectivo 
teste. 
R: Especificidade enzimática pode ser definida como uma parte do sítio 
ativo de uma enzima onde determinado substrato, que esta cataliza, se 
encaixa. Esse tipo de reação é específica a este determinado substrato, e pode 
também ser chamada de reação chave-fechadura. A urease é uma enzima 
específica para a uréia, catalizando somente reações deste substrato, ou seja, 
não sendo capaz de catalizar reações nem mesmo com uma molécula parecida 
com a uréia, como a tiouréia. 
 
 
7 CONCLUSÃO: 
 
A enzima urease extraída da soja é uma enzima que cataliza apenas 
reações com a substância uréia. 
Com os experimentos foi possível demonstrar a reatividade da enzima 
com o reagente biureto e sua especificidade pela uréia, cumprindo o objetivo 
proposto. Tornou-se evidente as mudanças na coloração das soluções 
preparadas, mudanças essas caracterizadas pela alteração do pH da solução 
nos tubos conforme a reação causada pela enzima, o que auxiliou na 
observação da efetividade da atividade enzimática.