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Prática n° 9: Ação Enzimática – Influência da Temperatura A temperatura é um fator importante na atividade das enzimas. Dentro de certos limites, a velocidade de uma reação enzimática aumenta com o aumento da temperatura. Entretanto, a partir de uma determinada temperatura, a velocidade da reação diminui bruscamente. O aumento de temperatura provoca maior agitação das moléculas e, portanto, maiores possibilidades de elas se chocarem para reagir. Porém, se for ultrapassada certa temperatura, a agitação das moléculas se torna tão intensa que as ligações que estabilizam a estrutura espacial da enzima se rompem e ela se desnatura. Para cada tipo de enzima existe uma temperatura ótima, na qual a velocidade da reação é máxima, permitindo o maior número possível de colisões moleculares sem desnaturar a enzima. A maioria das enzimas humanas, têm sua temperatura ótima entre 35 e 40ºC, a faixa de temperatura normal do nosso corpo. Já bactéria que vivem em fontes de água quente têm enzimas cuja temperatura ótima fica ao redor de 70ºC. 1. OBJETIVO - Verificar a influência do fator temperatura na atividade da enzima. 2. MATERIAL UTILIZADO - Vidraria: Becher, tubos de ensaio, pipetas, cubetas, tubos Folin-Wu . - Reagentes/soluções: Solução de sacarose 0,45 M em tampão de acetato 0,05 M, pH 4,7. Solução de enzima obtida por extração com NaCl de fermento biológico. Reagente do DNS (ácido 3,5 dinitro salicílico em meio alcalino). - Espectrofotômetro 3. PROCEDIMENTOS Marcou-se 5 tubos Folin-Wu com as temperaturas a serem avaliadas (0°C, ambiente=25,5°C, 50°C e 100°C) e o branco. Em seguida adicionou-se e m cada tubo, exceto o branco, 0,5 mL do solução de sacarose 0,5 M e no branco 1,0 mL de água destilada. Em seguida, adicionou -se 0,5 mL da solução da enzima (exceto no branco) e, imediatamente, colocou-se os tubos nos respectivos banhos: 0°C – banho de gelo; Ambiente – 25°C; 50°C – banho térmico a 50°C; 100°C – água fervente por 10 minutos cada. Decorrente este período, retirou -se os tubos dos respectivos banhos, adicionou-se em cada tubo 1,0 mL do reagente d e DNS, inclusive no branco e aqueceu-se em banho-maria em ebulição por 5 minutos. Posteriormente, resfriou -se os tubos em água corrente, completou-se o volume para 12,5 mL com água destilada e homogeneizou-se. Em seguida, leu-se as absorbâncias das soluções em espectrofotômetro a 540 nm, tomando como referência o branco (0 mL da solução de sacarose 0,5M e 0 mL as solução de enzima). RESULTADOS Curva padrão da glicose obtida na prática nº8. Cálculo da concentração de produto formado e da velocidade da reação. O modelo obtido para curva padrão de glicose, que é y = 1,1175x - 0,004 Para T = 0°C ABS= 1,1175 Conc – 0,004 0,100 = 1,1175 Conc – 0,004 0,100 + 0,004 = 1,1175 Conc Concentração = 0,09306 µmol/mL v = 0,09306/ 10min = 0,009306µmol/mL.min Para T = temperatura ambiente = 25 ºC ABS= 1,1175 Conc – 0,004 0,732 = 1,1175 Conc – 0,004 0,732 + 0,004 = 1,1175 Conc Concentração = 0,65861 µmol/mL v = 0,65861 / 10min = 0,065861 µmol/mL.min Para T = 50ºC ABS= 16,095 Conc – 0,0042 0,950= 16,095 Conc – 0,0042 0,950 + 0,0042 = 16,095 Conc Concentração = 0,85369µmol/mL v = 0,85369/10 =0,085369µmol/mL.min Para T = 100ºC ABS= 16,095 Conc – 0,0042 0,150= 16,095 Conc – 0,0042 0,150 + 0,0042 = 16,095 Conc Concentração =0,09754µmol/mL v = 0,09754/10 = 0,009754µmol/Ml Na tabela 1 encontra-se a temperatura avaliada e suas respectivas absorbâncias, produto formado e velocidade da reação. Temperatuta °C Absorbância (540nm) Produto formado (μmol/mL) Velocidade da Reação (μmol/mL.min) 0 0,1 0,09306 0,00931 25 0,732 0,65861 0,06586 50 0,95 0,85369 0,08537 100 0,105 0,09754 0,00975 Gráfico de velocidade de reação x Temperatura A partir dos resultados da tabela 1 tem-se o gráfico de velocidade de reação (μmol/mL.min) x Temperatura (°C) abaixo: Neste experimento, na temperatura de 0ºC a enzima sofre inativação pela baixa velocidade de reação conforme foi visto no gráfico. Em temperaturas acima de 50º C nota-se um decréscimo na velocidade. E isso ocorre pelo fato de que as enzimas estão sofrendo desnaturação térmica ocorrendo perda da atividade biológica das mesmas. Observa-se também que a temperatura ótima está entre 45 e 50ºC, é a temperatura na qual a enzima atinge sua atividade máxima, isto é, é a temperatura máxima na qual a enzima possui uma atividade constante por um período de tempo. CONCLUSÕES Conclui-se que em relação á influência d a temperatura pode-se dizer que a velocidade d as reações enzimáticas aumenta com a temperatura. No entanto, isto só é verdade dentro de certos limites porque as enzimas, devido á sua natureza proteica, sofrem desnaturação a partir de uma determinada temperatura (elevada), sofrendo inativação a temperaturas baixas. No entanto a inativação em certos casos pode ser reversível, enquanto que a desnaturação como se baseia na quebra das ligações químicas entre os aminoácidos, já não é possível ser reversível.
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