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CURSO TECNICO EM BIOTECNOLOGIA DISCIPLINA DE PROCESSOS BIOQUÍMICOS PROF.ª BIANCA PFAFFENSELLER Prática VIII: ATIVIDADE ENZIMÁTICA (HIDRÓLISE DO AMIDO) ALUNAS: JESSIKA LARA, PAULA SOARES E THAYANA DA SILVA NOTA = 8,2 Porto Alegre, 14 de maio de 2014 Introdução : A reação enzimática simples pode ser representada pela seguinte sequência de reações químicas: E + S ES EP E + P E – enzima S – substrato P – produto ES – complexo enzima-substrato EP – complexo enzima-produto Para começarmos a entender o funcionamento das reações, é importante dizer que as enzimas são cataliszadores biológicos, ou seja, aumentam a velocidade das reações sem alterar o equilíbrio da mesma. Para se compreender a cinética da reação é preciso conhecer a diferença na energia livre (estado final) e os reagentes (estado inicial) como a quantidade necessária para transformar o reagente em produto (energia de ativação). Comment by bpfaffenseller: Sempre que utiliza-se uma figura, é recomendado colocar uma legenda pra ela e explicar nessa legenda os eixos. Este diagrama descreve as mudanças de energia ocorridas durante uma reação química, onde o eixo das abscissas mostra o progresso de uma dada reação enzimática, o que significa dizer as mudanças químicas que ocorrem para a transformação do substrato em produto. Já o eixo das ordenadas, mostra a energia livre dessa reação. O ponto de início e de término de uma reação é chamado de estado fundamental, no ponto máximo da curva, está o estado de transição que é relacionado com a quantidade de energia necessária para que o substrato seja transformado em produto. A diferença entre os níveis desses dois estados é chamada de energia de ativação. Assim, podemos dizer que cataliszadores reduzem s barreira energética entre o substrato e o produto em um dado sistema, diminuindo a energia de ativação da reação. Existe vários fatores que podem alterar a velocidade da reação enzimática, tais como: - pH; - Temperatura; - Concentração de substrato; - Concentração da enzima. O pH interfere na velocidade da reação, uma vez que altera a distribuição de cargas elétricas da enzima influenciando a conformação do sítio ativo, consequentemente a interação com o substrato, assim diminuindo a velocidade de dada reação. Comment by bpfaffenseller: Qdo isso acontece? Para qquer pH? Quando se aumenta a temperatura do meio, a velocidade da reação aumenta. dentro de uma faixa que a mantem estável e em atividade integral. A maioria das enzimas humanas tem sua temperatura ótima entre 35° e 40°, faixa normal de temperatura corporal. . Pois a agitação entre as moléculas e os números de colisões entre elas aumentam., e as chances de reação entre elas é maior. Porém se for ultrapassada certa temperatura, as colisões se tornam tão intensas que as ligações que estabilizam a estrutura espacial da enzima se rompe e ela se desnatura. Já a concentração de substratos à medida que aumenta, mais rápida será a reação d. Desde que haja enzimas disponíveis para o substrato. Quando não há disponibilidade de enzimas que formem o ES, dizemos que há saturação da enzima, e a velocidade da reação se mantem constante. Assim, podemos afirmar que com o aumento da concentração da enzima, aumenta a velocidade da reação, desde que haja substrato disponível. A saliva possui uma enzima chamada amilase salivar, que quebra as moléculas de amido em glicose. A amilase salivar é uma enzima que atua provocando a hidrólise do amido, um polissacarídeo muito abundante na alimentação, estando presente, sobretudo, em alimentos de origem vegetal, nos quais constitui a principal substância de armazenamento. A digestão dos alimentos é iniciada na boca, onde se verifica, essencialmente, a mastigação, havendo a quebra das grandes partículas alimentares em outras de menores dimensões que vão em seguida ser deglutidas. Amido é o principal produto de reserva nutritiva vegetal, é geralmente encontrado em órgão de reserva nutritiva, como raízes do tipo tuberoso (mandioca, batata doce), caules do tipo tubérculo (batatinha), frutos e sementes. , Constitui um polímero de glicose com ligação glicosídica. O soluto de lugol é um indicador para testar a presença de amido. O corante irá colorir o amido à medida que interage com a estrutura enrolada (forma helicoidal) do polissacarídeo, produzindo uma cor azul escura. Não reage com monossacarídeo (glicose), nem com dissacarídeo (sacarose). No experimento a seguir, observaremos a interação entre a enzima e substrato, assim como sua velocidade de reação. Comment by bpfaffenseller: O que há deste reagente? Falar do iodo. Objetivo: observar uma reação enzimática. Verificar a influência da concentração do substrato e da temperatura na atividade de uma enzima. Materiais: - 1 estante para tubos de ensaio - 6 tubos de ensaio de vidro grandes - 4 mL de saliva (de um colega) - 1 béquer de 10 mL para saliva - 11 mL de solução de amido 0,7% - 24 gotas de Lugol (aproximadamente 2,4 mL) - Banho-maria + termômetro. Procedimento: - A α-amilase será obtida através da saliva que deverá ser previamente preparada em um béquer (4 mL de saliva + 1 mL de água). 1) Preparar e marcar 10 tubos de ensaio. Tubos de 1 a 5 em duplicata. 2) Pipetar segundo a tabela abaixo. A enzima (0,2 mL ou 200 µL de saliva) deve ser adicionada por último (no fundo do tubo) e logo após, cada tubo deverá ser bem agitado. TUBO 1 2 3 4 5 Amido 0,7% (mL) 0 0,5 1 2 3 Água (mL) 3,8 3,3 2,8 1,8 0,8 Solução com enzima (mL) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 3) Em um conjunto de tubos (de 1 – 5), coloque 3 gotas de lugol em cada tubo, agite e anote os resultados na tabela na parte de “Temperatura ambiente (T.A)”. 4) Colocar o outro conjunto de tubos (de 1 – 5) em banho-maria por 10 minutos a 37°C. Esperar o conteúdo dos tubos esfriar um pouco. Após, coloque 3 gotas de lugol em cada tubos e agitar. Anote a cor formada em cada tubo na tabela. Resultados: OBS: O amido produz coloração azul quando em contato com o iodo, já a dextrina superior (polissacarídeo) produz coloração violeta, enquanto a maltose não produz nenhuma cor em contato com o iodo. Dextrinas são compostos polissacarídeos formados como produtos intermediários na quebra do amido. Por exemplo, esses produtos incluem uma forma inicial chamada eritrodextrina porque se tornam vermelhos com o iodo. TUBO 1 2 3 4 5 Amido 0,7% (mL) 0 0,5 1 2 3 Água (mL) 3,8 3,3 2,8 1,8 0,8 Solução com enzima (mL) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Coloração formada (T.A) Coloração formada (37°) Comment by bpfaffenseller: Faltou um título para a tabela.Outra forma de expressar os resultados seria por fotos dos tubos, já q o ensaio é qualitativo e visual. Discussão: No tubo 1, é observado coloração amarela, pois não havia substrato para a enzima reagir, pode se dizer que a coloração é apenas do corante na solução. No tubo 2 já foi possível visualizar uma diferença na coloração pois havia uma quantia de substrato suficiente, uma coloração com um amarelo mais escuro principalmente no tubo que foi aquecido a 37 °C, já que neste tubo foi adaptado para que se dê a temperatura ótima da enzima, consequentemente a velocidade desta reação comparada com a de temperatura ambiente foi mais rápida. No tubo 3 houve um aumento de substrato, o que na temperatura ambiente pode se observar a interação da enzima-substrato pela coloração mais escura. Comparando o tubo 2 e 3, é possível concluir que a medida que se aumenta o substrato, a velocidade da reação também aumenta, e ainda fazendo uma segunda comparação é claramente observado que na temperatura ótima a 37°, a velocidade da reação é mais rápida do que no tubo a temperatura ambiente. No tubo 4 e 5, é observado uma coloração mais escura, pois a medida que se aumenta o substrato, a interação com a enzima aumenta. Nestes tubos também é aplicado que no tuboa temperatura ambiente a reação foi mais lenta, enquanto que no tubo aquecido a 37° foi mais rápido. Comment by bpfaffenseller: Rever. O que acontece quando for maior a coloração escura? Ficou confusa a discussão.Faltou discutir os possíveis produtos formados pela ação da enzima, de acordo com a cor formada em cada tubo (se houve hidrólise do amido ou não). Em algum tubo, foi possível a identificação destes açucares intermediários como dextrina,? E maltose? Comment by bpfaffenseller: E como foram os resultados nos demais grupos?Discutir tb as possíveis aplicações desta técnica no campo da biotecnologia, em laboratórios, clínicas. Bibliografia: Comment by bpfaffenseller: Rever formatação das referências! - Relatório de aula prática “Atividade Enzimática (Hidrólise do Amido)” do dia 29/04/2014. - http://pt.scribd.com/doc/19194724/Relatorio-Factores-Que-Influenciam-a-Actividade-Enzimatica Acesso em 12/05/2014. - http://www.sobiologia.com.br/conteudos/quimica_vida/quimica12.php Acesso em 12/05/2014. - Lehninger, A; L. Bioquímica. 2°. ed. São Paulo: Editora Edgard Blucher, 1976.
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