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Prática 01: ESPECTROFOTOMETRIA - Determinação de Espectro de Absorbância de corantes e construção da curva padrão 1.INTRODUÇÃO A espectrofotometria baseia-se na absorção da radiação nos comprimentos de onda entre o ultravioleta e o infravermelho. A chamada radiação luminosa corresponde a uma gama de comprimentos de onda que vai desde o ultravioleta ao infravermelho no espectro da radiação electromagnética. Um espectrofotômetro é um aparelho que faz passar um feixe de luz monocromática através de uma solução, e mede a quantidade de luz que foi absorvida por essa solução. O espectrofotômetro permite-nos saber que quantidade de luz é absorvida a cada comprimento de onda. A luz é dividida em feixes de diferentes comprimentos de onda por meio de um prisma óptico e passa através da amostra, contida numa cubeta ou célula de espectrofotômetro. O conjunto das absorbâncias aos vários comprimentos de onda para um composto chama-se espectro de absorção e varia de substância para substância. Se uma substância é verde, por exemplo, então deixa passar ou reflete a cor nesse comprimento de onda, absorvendo mais a luz na região do vermelho. Uma vez que diferentes substâncias têm diferentes padrões de absorção, a espectrofotometria permite-nos, por exemplo, identificar substâncias com base no seu espectro. Permite também quantificá-las, uma vez que a quantidade de luz absorvida está relacionada com a concentração da substância. 2.OBJETIVOS • Determinar o espectro de absorção da solução de VM; • Caracterizar o comprimento de onda onde ocorre a absorção máxima; • Construir uma curva padrão para um dos corantes. 4. MATERIAL UTILIZADO ➔ Tubos de ensaio ➔ Galeria ➔ Pipetas graduadas 0,5 mL ➔ Pipetador ➔ Água destilada ➔ Solução de vermelho de metila 0,01 mg/mL (VM) ➔ Espectrofotômetro 5. RESULTADOS OBTIDOS Nessa aula prática foi utilizado o espectrofotômetro, através da técnica da espectrofotometria, que é uma forma usual de determinar a concentração de compostos presentes em solução, para assim determinar o melhor comprimento de onda para a Prática 1 do presente relatório. Para isso, o equipamento foi tarado (zerado) com água destilada presente em uma cubeta, e em seguida removida. Logo depois, adicionou-se o vermelho de metila em outra cubeta, e o mesmo foi colocado no equipamento para se conhecer o valor da melhor absorbância daquela concentração em relação aos diferentes comprimentos utilizados. Foram usados 10 comprimentos diferentes, por isso, esse processo foi repetido 10 vezes. Os comprimentos usados foram: 415, 445, 460, 490, 520, 535, 550, 580, 610 e 640, onde o comprimento de onda que apresentou maior absorbância foi o de 520, apresentando um valor de 0,125 de absorbância. Tabela 1: Variação das absorbâncias da solução de vermelho de metileno na concentração de 0,01 mg/mL em comprimentos de onda que variam na faixa de 415 a 640nm. (nm)λ Absorbância (nm)λ Absorbância 415 0,022 535 0,117 445 0,009 550 0,076 460 0,031 580 0,049 490 0,095 610 0,060 520 0,125 640 0,058 Concentração VM = 0,01 mg/mL C₁.V₁ C₂.V₂= Após a definição do comprimento de onda de maior absorção pelo VM, foram realizadas cinco diluições da solução mãe de Vermelho de metila nos tubos de ensaio, como indicado na Tabela 2. Em seguida, o espectrofotômetro realizou a leitura da água destilada na cubeta e, por fim, foi zerado. A primeira diluição foi utilizada para preencher a cubeta plástica e sua absorbância foi determinada. Utilizando-se o mesmo procedimento foram realizadas as leituras da absorbância de todas as diluições preparadas. A concentração de cada diluição preparada foi calculada e a partir dessas informações foi criada uma curva padrão relacionando a 1 absorbância com a concentração do corante. Foi calculado também o fator de correção da curva-padrão. O comprimento de onda de 520 nm foi utilizado para determinação da curva padrão do corante. Na tabela 02 podem ser observados os valores de absorbância obtidos a partir da leitura de diferentes concentrações de vermelho de metila neste comprimento de onda. Os valores presentes na tabela 01 foram utilizados para construção da curva padrão observada na figura 02. Figura 1 – Curva espectral do vermelho de metileno construída a partir da variação das absorbâncias de uma solução de VM na concentração de 0,01 mg/mL em comprimentos de onda que variam na faixa de 415 a 680 nm. Tabela 2: Volumes de solução de vermelho de metila ( 0,01 mg/mL ) e água utilizados para realização de 06 diluições empregadas na construção da curva padrão do vermelho de metila. O tubo denominado “0” continha apenas água e foi utilizado para zerar a absorbância no comprimento de onda estabelecido para análise. Tubo (nº) Água (mL) VM (mL) Concentração Absorbância 0 5 0 0 0 1 4 1 0,002 0,014 2 3 2 0,004 0,043 3 2 3 0,006 0,075 2 4 1 4 0,008 0,102 5 0 5 0,01 0,120 Figura 2 - Curva padrão do vermelho de metileno criada a partir dos valores de absorbância encontrados em diferentes concentrações do corante. 6.DISCUSSÃO a) Por que ao se variar o comprimento de onda incidido sobre a amostra têm-se uma variação no valor da absorbância? Ao variar o comprimento de onda têm-se uma variação no valor da absorbância da amostra, pois a energia eletromagnética necessária para que uma espécie saia do estado fundamental e vá para o excitado. Está intimamente ligada ao comprimento de onda que a espécie absorve, uma vez que para medir a energia do fóton utiliza-se E=hc/λ. Ou seja, a energia e o λ são inversamente proporcionais. b) O que foi possível identificar com os resultados obtidos no gráfico 1/Procedimento B? Explique. O gráfico é a representação da escolha do melhor comprimento de onda através da curva espectral. O valor de melhor comprimento de onda para o vermelho de metila encontrado na literatura é de 520 nm, sendo recomendada a faixa de comprimento de onda de 490 a 530 nm como aceitável do ponto de vista de sensibilidade para medidas espectrofotométricas. 3 O melhor comprimento de onda para uma determinada solução é aquele no qual há maior absorção e, portanto, menor transmissão de luz; ou seja: maior absorbância e menor transmitância. c) Que informação nos fornece uma curva padrão de determinada substância e como aplicar essa técnica na bioquímica? A curva padrão corresponde à relação gráfica entre os valores de absorbância (A) e os de concentração. Com base na análise gráfica é possível verificar a linearidade da reação e calcular um fator de conversão de valores de absorbância em concentração. Quando quisermos saber a concentração de uma solução, acha-se a densidade ótica leva-se este dado a curva, encontrando-se imediatamente sua concentração. 7.Conclusão A partir da leitura de uma amostra de concentração conhecida em vários comprimentos de onda foi possível estabelecero espectro de absorção do vermelho de metila e determinar o comprimento de onda de 520nm como aquele que apresenta maior absorbância no corante. Além de ensinar aos alunos como operar um espectrofotômetro, a prática permitiu também o cálculo da concentração de amostras desconhecidas a partir da determinação da curva padrão, demonstrando a eficiência da prática. 8. Referências GORDON, D.B. 1995. Spectroscopic Techniques.p. 324-344 in Principles and Techniques in Practical Biochemistry. K. Wilson & J. Walker Eds., Cambridge University Press, Cambridge REED, R., HOLMES, D., WEYERS, J. & JONES,A.J. 1998. Practical Skills in Biomolecular Sciences. Ed. Prentice Hall SKOOG, D. A., WEST, D. M., HOLLER, F. J., CROUCH, S. R. Fundamentos de Química Analítica. Tradução da 8ª edição norte-americana. São Paulo: Editora Thomson, 2006. 4 Prática 02: DETERMINAÇÃO DO pH DE SOLUÇÕES E TAMPÕES BIOLÓGICOS 1.INTRODUÇÃO As soluções tampões recolhem prótons quando estes estão em excessos e fornece prótons quando estão ausentes, assim, as soluções são formadas por um aceptor e um doador de prótons (HENEIDE, 2010). Desta forma, um sistema tampão é formado por um sal fraco e sua base conjugada ou uma base fraca e seu ácido conjugado (FIORUCCI et al., 2001). É importante ressaltar que não impede as mudanças de pH, mas suaviza essas mudanças, mantendo o pH mais estável apesar da adição de íons H+ e OH- (HENEIDE, 2010) . O estudo dos sistemas tampões possui diversas aplicações na indústria e pesquisa. Um exemplo é a utilização de soluções tampões em pesquisas que trabalham com enzimas sensíveis a variações de pH. Na indústria química o controle do pH auxilia na realização de precipitação e de eletrodeposição de metais, além do controle de mecanismos de oxidação (FIORUCCI et al., 2001). Assim, o estudo e entendimento sobre os sistemas tampões são de vital importância para o desenvolvimento de novas tecnologias e evolução do conhecimento científico. 2. OBJETIVOS: Determinar o pH com o uso de indicadores; Discutir a respeito da importância biológica de pH e da solução tampão. 3. MATERIAL UTILIZADO: ➔ Soluções tampão pH 4, 5, e 7 ➔ NaOH 0,1 M ➔ HCl 0,1 M ➔ Água destilada ➔ Indicador universal ➔ Canudos ➔ Tubos de ensaio ➔ Estante para tubos de ensaio ➔ Pipetas 5 4. RESULTADOS OBTIDOS: Procedimento 1: Foi preparado uma bateria de 5 tubos de ensaio com água destilada e em cada um deles foi acrescentado 0,5 mL da solução correspondente. Em seguida, foi adicionado 2 gotas de indicador universal: Tub o Àgua Soluções 1 2,5mL 5 gotas de NaOH 2 2,0mL 5mL de tampão pH 4 3 2,0mL 5mL de tampão pH 5 4 2,0mL 5mL de tampão pH 7 5 2,5mL 5 gotas de HCl Procedimento 2: Foi preparado uma nova bateria com 4 tubos de ensaio 6 Tub o Àgua Tampão pH 7,0 Valor de pH observado 1 2,5mL - 12 2 2,0mL 0,5mL 7 3 2,5mL - 5 4 2,0mL 0,5mL 7 5. DISCUSSÃO Com uma pipeta, foi soprado no tubo 1, durante 15 segundos. E no tubo 2 por 1 minuto. Em seguida foi adicionado 1 gota de HCl nos tubos 3 e 4. Tub o Àgua Tampã o pH 7 Variação de pH após acréscimo de NaOH Variaçã o do pH após soprar Variação do pH após acréscimo de HCl 1 2,5m L - 5 5 - 2 2,0m L 0,5mL 7 7 - 3 2,5m L - - - 4 4 2,0m L 0,5mL - - 7 7 a) O pH biológico é igual em todos os órgãos e líquidos do corpo humano? Justifique. Não. O pH do plasma normalmente mantido dentro de uma faixa limitada, entre 7,35 - 7,45 (levemente alcalino) . Se o fluido extracelular torna-se ácido demais, os rins removem H+ e conservam íons de bicarbonato (HCO3), que atuam como um tampão. O pH da saliva é de 6,8 a 7,2. A gama de pH ácido do estômago normal situa-se entre 1,5 e 3,5. Esta acidez cria um ambiente ideal para pepsina, principal enzima digestiva. Logo após a entrada do alimento, o ducto pancreático excretam enzimas ao alimento. Essas enzimas reduzem a acidez do alimento antes que ele chegue a parte do intestino delgado que não é tolerante a pH baixo. O pH do suco pancreático oscila entre 8,5 e 9. O pH da bile oscila entre 8,0 e 8,5. b) O valor do pH da água, medido com os indicadores, está de acordo com o esperado? Se não está discuta o porquê. Sim. c) O que acontece quando você sopra o tubo de ensaio? Discuta as diferenças observadas entre o tubo que contém apenas água e o tubo que contém a solução tampão comparando ao que ocorre dentro do organismo humano. Na expiração é expelido o gás carbônico, CO2. Então, quando assopramos o tubo de ensaio expiramos o CO2, provocando uma reação entre o CO2 com a substância contida no tubo, formando uma nova substância, que pode ter cor diferente ou mesmo formar um precipitado. Solução tampão é aquela que não sofre alteração quando entra em contato com soluções ácidas ou básicas. O tampão composto por ácido carbônico/bicarbonato ajuda a controlar o pH sanguíneo. Mas pode causar danos à saúde, como por exemplo, na prática de intensos exercícios físicos o organismo libera grandes quantidades de ácido láctico na corrente sanguínea, o sangue então se torna ácido. Se o efeito tampão não liberar base bicarbonato suficiente para neutralizar essa acidez, o indivíduo sofrerá de “acidose”, tendo como sintomas a dor de cabeça e sonolência. O excesso de bases no corpo também causa danos como, por exemplo, a alcalose, tendo como sintomas a confusão mental, enjoos, náuseas, tremores, espasmos musculares e inchaço no rosto. d) Além do sistema tampão (químico) que outros sistemas fisiológicos ajudam na regulação do pH sanguíneo? Explique. 8 O organismo dispões de três importantes mecanismos reguladores do pH, que atuam em sincronia, com a finalidade de preservar as condições ótimas para as funções celulares. O mecanismo respiratório, de ação rápida, o mecanismo renal, de ação lenta e o mecanismo químico, de ação imediata, representado por pares de substâncias chamados sistemas "tampão", que podem reagir com ácidos ou com bases em excesso nos líquidos do organismo. Além do principal sistema tampão, o bicarbonato/ácido carbônico, outros sistemas são importantes na manutenção do equilíbrio ácido-base. No líquido intracelular, cuja concentração de sódio é baixa, o tampão do ácido carbônico consiste principalmente de bicarbonato de potássio e de magnésio.O sistema tampão fosfato, formado pelo fosfato de sódio e ácido fosfórico é eficaz no plasma, no líquido intracelular e nos túbulos renais onde se concentra em grande quantidade.O sistema tampão das proteínas é muito eficaz no interior das células, onde é o sistema mais abundante.O tampão hemoglobina é exclusivo das hemácias; colabora com a função de transporte do CO2 e com o tampão bicarbonato.Os sistemas tampão não são independentes entre si, mas cooperativos. Qualquercondição que modifique um dos sistemas também influi no equilíbrio dos demais; na realidade, os sistemas tampão auxiliam-se uns aos outros. e) Em que situações clínicas (na sua área) podemos exemplificar a ocorrência de Distúrbios ácido-base? Justifique. Os sistemas orgânicos enfrentam dois desafios básicos para a manutenção do Equilíbrio Ácido-Base (EAB). O primeiro é a disposição da cota fixa de ácidos ingerida na dieta diária; o segundo é o destino dado ao CO2 gerado como produto final do metabolismo. Para manter o pH em limites compatíveis com os processos vitais o organismo lança mão de uma série de mecanismos bioquímicos, com destaque para o papel desempenhado pelo chamado sistema-tampão. O sistema tampão do organismo apresenta quatro grandes componentes: bicarbonato/ácido carbônico, proteínatos/proteínas, fosfatos monoácidos/fosfatos biácidos e hemoglobinato/hemoglobina. As substâncias-tampões são responsáveis minimizar as alterações do pH decorrentes da adição ou subtração de íons H+. Com a queda do pH da solução, estas substâncias aceitam os íons H+ para entregá los novamente quando aumenta o pH; desta maneira agem contra as modificações abruptas da reação. Entre os tampões do espaço extracelular o bicarbonato e as proteínas plasmáticas desempenham papel relevante, enquanto a hemoglobina e os fosfatos estão em primeiro plano no compartimento intracelular. Graças a estes sistemas de tamponamento, pequenas alterações do EAB manifestam se por um deslocamento do equilíbrio da reação dos tampões com 9 atenuação de modificações significativas da concentração dos íons H+ livres ou do pH. O tampão bicarbonato é o mais importante. Existem situações clínicas importantes que apresentam padrões de alterações do EAB que merecem atenção pela freqüência e gravidade, entre as quais se incluem: • Alimentação parenteral: No início desta técnica de suporte nutricional, a acidose metabólica era uma grave e freqüente complicação. Isto ocorria porque alguns aminoácidos essenciais (histidina, lisina, ornitina e arginina), encontravam se nas soluções sob a forma de cloridrato. Esta complicação tornou se mais rara com as soluções de aminoácidos mais recentes que substituem o cloridrato por aspartato. • Insuficiência renal crônica: A regra é a existência de acidose metabólica por adição de ácidos fortes (sulfúrico e fosfórico) decorrente da azotemia. Pode ocorrer ainda acidose metabólica pela subtração do bicarbonato devida à chamada acidose tubular renal. Este distúrbio é raro, freqüentemente associado a síndromes genéticas, e apresenta dois tipos: distal, devido à incapacidade do túbulo distal de manter gradiente máximo de H+ entre a luz tubular e o sangue, e proximal, devido à deficiência de reabsorção do bicarbonato no início do néfron. Os pacientes portadores de insuficiência renal crônica, em geral, adaptam se à acidose metabólica. • Diabetes melito: Ocorre acidose metabólica por adição de ácidos resultante de corpos cetônicos (ácidos acetoacético e hidroxibutírico). Muitas vezes o simples emprego da insulina é suficiente para o seu tratamento pela diminuição da produção de corpos cetônicos, sem a necessidade do emprego de bicarbonato. • Afecções gastrointestinais: Nestas, as principais alterações podem ser divididas em três grupos: acidose metabólica, alcalose metabólica e perda de potássio. A acidose metabólica pode ocorrer por perda de bicarbonato nas diarréias graves e nas fístulas pancreáticas. A acidose pode ainda ocorrer em função do estado de choque, secundário, por exemplo, à trombose mesentérica, pancreatite aguda ou fístula pancreática. A alcalose metabólica pode ocorrer por perda de suco gástrico ou perda de potássio (diarréia, tumores vilosos do reto, tumores do pâncreas, fístulas biliares, uso excessivo de laxativos). 6.CONCLUSÃO Foi notado ao longo do experimento que existem várias possibilidades mais ou menos precisas de se obter o potencial hidrogeniônico de soluções, comprovamos a existência de vários graus de pH quando mudamos o meio da solução para um meio mais básico. 7. Referências 10 FIORUCCI, A. R., SOARES, M. H. F. B., CAVALHEIRO, E. T. G. O Conceito de Solução Tampão. Química Nova na Escola , n. 13, p. 18-21, mai . 20 01. ÉVORA, P.R.B, GARCIA, L.V. Equilíbrio ácido-base. Medicina (Ribeirão Preto) 2008; 41 (3): 301-11. SILVERTHORN. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 2ª ed. São Paulo: Manole, 2003. http://acidezsanguinea.blogspot.com.br/2014/07/ph-sistema-digestorio.html Prática 03: DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS TOTAIS E ALBUMINA NO SORO Dosagem de Proteínas 1.INTRODUÇÃO As proteínas são partes importantes de todas as células e tecidos. São necessárias para o crescimento, desenvolvimento e manutenção da saúde do organismo. O sangue contém três classes de proteínas: albumina, globulina e fibrinogênio. As proteínas totais, são a concentração de proteínas no plasma sanguíneo. A sua taxa fica entre 65 e 85 gramas por litro de sangue. As proteínas totais são representadas pela albumina, e as diferentes globulinas, entre as quais estão as alfas, betas e gamaglobulinas. As globulinas têm importante papel no sistema imunológico. A albumina não permite que os líquidos extravasem dos vasos sanguíneos. A principal função da albumina normal é o transporte e armazenagem de uma ampla variedade de substâncias de baixo peso molecular, como o cortisol, hormônios sexuais, cálcio e drogas. Desempenha também um papel muito importante no 11 metabolismo das gorduras, além de constituir uma fonte de nitrogênio. Além da sua função como molécula fixadora e de transporte, a albumina desempenha um papel importante na nutrição. Argumenta-se que a proteína está constituída de tal modo que é facilmente metabolizada, contendo todos os aminoácidos essenciais. Na desnutrição, os níveis plasmáticos de albumina diminui muito mais que os níveis de gamaglobulinas. Em casos de má nutrição, especialmente em Kwashiorkor (dietas deficientes em proteínas e calorias) se observam níveis muito baixos. Outra das funções importantes da albumina é a manutenção da pressão osmótica. O fibrinogênio é uma glicoproteína plasmática com ação no final da cascata de coagulação sanguínea. Ele também é reconhecido como fator de risco para a doença arterial coronariana, acidente vascular cerebral e doença arterial periférica. Vários fatores parecem influenciar a concentração plasmática de fibrinogênio, como tabagismo, idade, obesidade, nível de colesterol, diabetes mellitus, consumo de álcool, ingestão de fibras, uso de contraceptivos orais e menopausa. 2.MATERIAL UTILIZADO ➔ Espectrofotômetro ➔ Cubetas ➔ Tubos de ensaio ➔ Galeria ➔ Pipetador automático e ponteiras ➔ Pipeta 3.RESULTADOS OBTIDOS Na dosagem das proteínas totais, as ligações peptídicas das proteínas reagem com uma solução alcalina de sulfato de cobre (Reativo do Biureto), formando umcomplexo de coloração violeta, cuja intensidade de cor é proporcional à concentração de proteínas na amostra. Foi feita determinação das absorbâncias dos tubos Teste e Padrão em 545 nm, zerando o aparelho com o tubo branco. Absorbância do tubo teste : 0,471 Absorbância do tubo padrão : 0,223 CÁLCULO 12 Proteínas (g/dl) = absorbância do teste x CP absorbância do padrão ➔ 0,471 x 4 = 8,4 g/dL 0,223 VALOR DE REFERÊNCIA: Proteínas totais: 6,0 a 8,5 g/dL Os três tubos de ensaio foram identificados com as letras "T", "P" e "B" para representar as palavras "Teste", "Padrão" e "Branco", onde foram adicionados os volumes das soluções. Em seguida, as amostras foram levadas ao espectrofotômetro para saber a absorbância de cada uma. Um tubo por vez foi levado ao equipamento, ressaltando que o mesmo foi tarado com o reagente de biureto, contido no tubo branco. A partir das absorbâncias encontradas, alguns cálculos puderam ser realizados. Esse procedimento foi realizado para dosagem de proteínas totais. Havia ainda, um segundo procedimento (da dosagem de Albumina) que não pôde ser realizado na aula, no entanto, um valor de referência foi determinado pela professora (2,6 g/dl). ➔ Proteínas Totais = 8,4 g/dl ➔ Albumina = 2,6 g/dl ➔ Globulina = 5,8 g/dl 6.DISCUSSÃO: a) Como deve ser realizada a coleta e estocagem das amostras de sangue para o teste de dosagem das proteínas totais e albumina? 13 Soro sem hemólise e não lipêmico. A amostra pode ser refrigerada por até 1 semana. b) Quais condições condições clínicas podem justificar o valor encontrado em sala de aula para as dosagens de proteínas totais e albumina? Justifique Bioquimicamente. doença hepática; síndrome nefrótica; queimadura; síndromes de má absorção (por exemplo, doença de Crohn). c) Que medicações podem interferir na avaliação bioquímica de um paciente que realize dosagem de proteínas totais e albumina? Explique. Não utilizar o anticoagulante do tipo EDTA, citrato e heparina. d) Como é realizada a dosagem de fibrinogênio? Qual sua importância clínica? A dosagem de fibrinogênio é feita como parte da investigação de um distúrbio hemorrágico, ou para esclarecer alterações do tempo de protrombina ou do tempo de tromboplastina parcial. Em geral, o médico também pede outros exames simultaneamente, como tempo de protrombina, tempo de tromboplastina parcial e dosagens de outros fatores da coagulação. Quando há suspeita de coagulação intravascular disseminada ou de aumento da atividade fibrinolítica, são pedidos também produtos de degradação da fibrina (PDF) e D-dímeros. Ocasionalmente o fibrinogênio pode ser usado para monitorar doença hepática. Como a proteína C-reativa, o fibrinogênio é um marcador de inflamação e de risco coronariano, mas é pouco usado com essas finalidades. Os métodos imunológicos são usados para determinar se resultados baixos ocorrem devido à presença de inibidores ou a variantes genéticas disfuncionais do fibrinogênio (disfibrinogenemia). Centrifuga-se de dois capilares preenchidos com sangue até ¾ de sua altura. Após a centrifugação, com um dos capilares se determina a proteína plasmática total por refratometria e o outro capilar é aquecido no banho-maria (temperatura de 56°C-57°C) por 3 minutos. Após o término deste tempo este capilar é centrifugado novamente durante 3 minutos para que ocorra precipitação do fibrinogênio no plasma. A leitura da proteína plasmática também é realizada no segundo capilar. O valor de fibrinogênio expresso mg/dL é obtido pela diferença entre o valor de proteína plasmática do primeiro capilar e do segundo. O fibrinogênio é uma proteína de coagulação (fator I da coagulação) produzida pelo fígado. Também é chamado de proteína de fase aguda porque sua concentração no sangue aumenta rapidamente em resposta a processos inflamatórios e neoplásicos. A amostra de sangue deve ser coletada com EDTA 10%. 14 e) Que outras técnicas de laboratório podem ser utilizadas para a dosagem desses testes? O método de biureto tem sido aplicado para determinar a concentração de proteínas totais em diversos meios, sendo eles: soro ou plasma sangüíneo, líquido cérebro espinhal (líquor), urina, alimentos, saliva, fibrinogênio e tecido animal. O método de biureto tem sido, também, utilizado em análise por injeção em fluxo, assim como em alguns métodos cinéticos. Apesar de ser rápido, utilizar reagentes de baixo custo e não apresentar grande variação da absortividade específica para diferentes proteínas, este método não é muito sensível, como foi destacado por diversos autores, colocando-o em grande desvantagem, em relação a outras metodologias, e por isto tem sido, ao longo dos anos, substituído por métodos mais sensíveis. Mesmo assim, o método de biureto continua sendo recomendado para a determinação da concentração de proteínas totais em plasma sanguíneo pela Associação Americana de Análises Clínicas e por diversos autores, bem como para a determinação de proteínas totais em saliva e leite, quando comparado com outros métodos. 6.CONCLUSÃO A quantidade de proteínas totais pode ser usada no diagnóstico de doenças renais, hepáticas e de outros distúrbios. Se os níveis de proteínas totais estiverem alterados, devem-se fazer testes para identificar qual a proteína específica que está alterada, para que possa ser feito o diagnóstico correto. Os valores de referência de proteínas totais é de 6 a 8,5 g/dL, em que o valor de albumina deve estar entre 3 a 5 g/dL e o valor de globulina entre 3,5 e 5 g/dL. Levando em consideração que o dosagem de proteínas totais desta prática foi 8,4 g/dL, podemos definir que os níveis analisados estão compatíveis aos solicitados pelos valores de referências. 7.REFERÊNCIAS https://labtestsonline.org.br/tests/fibrinogenio https://www.ufrgs.br/lacvet/fibrinogenio.htm 15 Prática 04: CINÉTICA ENZIMÁTICA 1.INTRODUÇÃO Estudo da velocidade da reação enzimática e como ela se altera em função de diferentes parâmetros. Vários fatores afetam a atividade de uma enzima – pH, temperatura e substrato. Na reação enzimática se forma um complexo transitório entre enzima e substrato. A reação catalisada enzimaticamente se processa em duas etapas, A enzima se liga reversivelmente ao substrato formando um complexo enzima-substrato (ES), depois o produto é liberado e a enzima volta à forma livre podendo, então, se ligar a outra molécula de substrato. 2.OBJETIVOS Observar a atividade da enzima catalase em diferentes condições (pH, temperatura, variação da concentração de enzima e substrato). 3.MATERIAIS UTILIZADOS ➔ Água de alface (3 folhas de alface em 300 ml de água destilada) 16 ➔ H2O2 4% ➔ Solução de albumina ➔ HCl 1N ➔ NaOH 1N ➔ Soluções tampão pH 4,5 e 7 ➔ Solução de cianeto de sódio (NaCN)a 1% ➔ Banho-maria ➔ Tubos de ensaio ➔ Estante para tubos de ensaio ➔ Pipetas 4.RESULTADOS OBTIDOS Esse procedimento foi para observar o efeito do pH na atividade enzimática da catalase. Outros procedimentos para efeito da temperatura e da concentração de substrato foram realizados pelas outras equipes. Nessa prática foi preparado uma bateria com 5 tubos de ensaio, onde foi distribuídos reagentes como mostra a Tabela 1: Tabela 1: Efeito do pH Tub o Àgua destilad a (mL) Tampão (2mL) HCl (gotas) NaOH (gotas) Àgua de alface (mL) Sol. Albumi na H O ₂ ₂ (mL) Resultado (mm de espuma) 1 2,0 - 2 - 3,0 6 1,0 0 2 - 4 - - 3,0 6 1,0 0,5 3 - 5 - - 3,0 6 1,0 5,5 4 - 7 - - 3,0 6 1,0 7,5 5 2,0 - - 2 3,0 6 1,0 1,0 Após a distribuição, os tubos foram homogeneizados e tampados com parafilme. Em seguida, foi observado a formação de espuma a partir da superfície do líquido e mensurado para a construção do gráfico com as variáveis. 17 5.DISCUSSÃO a) Identifique a classe a qual pertence a enzima do experimento e sua importância biológica. Justifique. A catalase pertence à subclasse das enzimas oxidorredutases que usam o peróxido como aceitador de elétrons e também como doador. A catalase é portanto uma peroxidase. A catalase catalisa a decomposição do peróxido de hidrogênio (água oxigenada). 2 H2O2 + CATALASE → 2 H2O + O2 A importância dessa função consiste no fato do peróxido de hidrogênio ser uma substância tóxica para as células. A catalase produz água e oxigênio, duas substâncias que não trazem prejuízos ao organismo. Ao realizar a decomposição, a catalase neutraliza a ação tóxica do peróxido de hidrogênio e equilibra a sua produção no organismo. A função da catalase é importante para a atividade dos rins e fígado. Nesses órgãos existem numerosos peroxissomos responsáveis pela desintoxicação do organismo. No fígado, os peroxissomos e a ação da catalase auxiliam a produção de sais biliares e a neutralização de substâncias tóxicas. A catalase é considerada uma das enzimas mais eficazes encontrada nas células. Isso porque uma única molécula de catalase pode decompor milhões de moléculas de peróxido de hidrogênio. b) Construa um gráfico para cada uma das variáveis analisadas no experimento e explique se o resultado está de acordo com o esperado. Justifique. Outro fator que afeta a atividade das enzimas é o grau de acidez do meio, também conhecido como pH (potencial hidrogeniônico). A escala de pH vai de 0 a 14 e mede a concentração relativa de íons hidrogênio (H+) em um determinado meio. Valores próximos de 0 caracterizam meios mais ácidos e os próximos de 14 caracterizam aqueles mais básicos (alcalinos), enquanto o valor 7 caracteriza um meio neutro. 18 Cada enzima tem um pH ótimo de atuação, no qual a sua atividade é máxima. O pH ótimo para a maioria das enzimas fica entre 6 e 8 como mostra o gráfico abaixo: Figura 1 c) Qual seria o efeito da adição de um inibidor competitivo ao sistema? Justifique. A velocidade da reação seria reduzida. Substâncias inibidoras que tem como função reduzir a velocidade de determinada reação. No caso de reações catalisadas por enzimas, os inibidores geralmente atuam de alguma forma na enzima, reduzindo sua atividade. Os inibidores podem ser de dois tipos principais, reversíveis ou 19 irreversíveis. Dentre os inibidores reversíveis, existem quatro tipos: inibidores competitivos, não competitivos, acompetitivos e mistos. Os inibidores competitivos possuem estrutura semelhante a do substrato e reduzem a velocidade da reação ao ligarem-se nos sítios ativos das enzimas, impedindo assim com que ela se ligue ao substrato. d) Pesquise um fármaco importante para sua área de atuação e que tenha como mecanismo de ação a inibição enzimática. Justifique. Cloridrato de sibutramina monoidratado, é um medicamento de uso oral para o tratamento da obesidade (excesso de peso), que leva à perda de peso, através de um duplo mecanismo: redução da ingestão de alimentos pelo aumento da saciedade e diminuição da fome; e prevenção do declínio do gasto energético que segue a perda de peso. A sibutramina exerce seus efeitos terapêuticos através da inibição da recaptação da noradrenalina, serotonina e dopamina. A sibutramina e seus principais metabólitos farmacologicamente ativos (M1 e M2) não agem através da liberação de monoaminas. A sibutramina exerce suas ações farmacológicas predominantemente através de seus metabólitos amino secundário (M1) e primário (M2), que são inibidores da recaptação de noradrenalina, serotonina (5-hidroxitriptamina, 5-HT) e dopamina. O composto de origem, a sibutramina, é um potente inibidor da recaptação de serotonina. Em tecido cerebral humano, M1 e M2 inibem também a recaptação de dopamina in vitro, mas com uma potência três vezes mais baixa do que a inibição da recaptação de serotonina ou noradrenalina. 6.Conclusão Ao realizar todo o procedimento foi possível mensurar com uma régua os milímetros da espuma criada em cada tubo, como resultado das reações da enzima com as soluções em diferentes PH. Como pode ser observado, o tubo 4 com a solução tampão de ph 7 foi o que apresentou maior comprimento da espuma e por isso foi considerado como o ph ótimo para a atividade enzimática da catalase, semelhante ao encontrado nas pesquisas. 7. Referências http://pontociencia.org.br/experimentos/visualizar/catalase-acao-enzimatica/998 https://www.todamateria.com.br/catalase/ 20 http://www.bulas.med.br/pesquisas/inibidores-enzimaticos/3464/sibus.htm http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/lista_exerc/cinetica_enzimatica.pdf http://www2.bioqmed.ufrj.br/enzimas/inibidores.htm NELSON, D.L.; COX, M.M.;Princípios d a Bioquímica de Lehninger. 5ª edição. Editora Sarvier/ Artmed. São Paulo. 2010 21
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