QUIMICA V - cinetica enzimatica - pratica 2

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QUIMICA V
Tutor presencial: Luiz Felipe
PRÁTICA 2 – CINÉTICA ENZIMÁTICA
Paloma Virginia Fidelis Pereira
17114070026
Nova Iguaçu, RJ / 2019
INTRODUÇÃO
A cinética enzimática é resultado dos estudos, a respeito do mecanismo, em que as enzimas (E) ligam substratos (S) gerando o complexo enzimático, ou seja, o produto (ES). Depois, que o produto é gerado, a enzima é restituída ao meio, passo catalítico (E+P) conforme observado na figura1. Ao realizar ensaios enzimáticos é possível levantar dados sobre a velocidade dessas reações. De modo geral, cinética enzimática é o estudo da velocidade que o substrato se transforma em produto ao longo de um determinado tempo. As reações cinéticas são caracterizadas por sua reversibilidade, em que há um equilíbrio químico, o qual a reação ocorre tanto direta como indiretamente. A reação no sentido 1 (direta) tende a ser mais rápida do que o sentido 2 (indireto) que é mais lento, ocorrendo assim o rompimento do complexo enzimático (ES) e libera a enzima livre e a formação do produto da reação em questão
Figura 1. Processo da reação de cinética enzimática.
O complexo enzima-substrato é a interação entre ambos, substratos e enzimas. Lembrando que as enzimas são proteínas, sabe-se que a estrutura secundaria e terciaria adapta suas formas em determinados locais da molécula, conhecidos como centros ou sítios ativos, para posteriormente receptarem um ou mais substratos, ocorrendo uma aproximação entre eles facilitando a reação entre eles. Em seguida, os substratos se desprendem do complexo enzima-substrato. E os produtos são liberados e a enzima passa a atrair novos substratos para formar novos complexos. Importante ressaltar que a enzima é o catalisador, logo não será consumida durante a reação química que esta participando. Na figura 2 esse processo é exemplificado.
Figura 2. Reação cinética enzimática. 
A velocidade da reação direta que forma o complexo enzima-substrato é calculada pela formula da velocidade inicial: Vo=K2.[ES] mediante essa formula observa-se que a formação do complexo ES limita a velocidade inicial, logo a concentração de enzima livre diminui enquanto o complexo ES aumenta, são inversamente proporcional, pois o inverso também acontece, se a concentração da enzima aumentar, o complexo ES diminuirá. Em resumo, pode-se afirmar que a velocidade da reação enzimática é proporcional a concentração de reagente (ES). 
A reação catalítica se deve pela diminuição da energia de ativação, através do gráfico é possível ilustrar esse fato, em que com a presença da enzima a energia de ativação diminui, porém sem ela, a energia passa ser maior. Figura 3.
Figura 3. Reações catalítica enzimática. 
QUESTIONÁRIOS
Influência da concentração do reagente na velocidade da reação:
Em qual dos casos, na batata exposta ao ar ou na água, a evolução da coloração foi mais rápida? Justifique.
No primeiro ambiente (ar), os tubérculos foram expostos ao ar, ocorrendo uma mudança na coloração dos mesmos. Já no segundo ambiente (água), os tubérculos foram imersos em água permanecendo com o estado de coloração inalterado. Isso deve a diferença de disponibilidade do gás oxigênio nos dois meios. No ar, as moléculas de oxigênio estão presentes em maior quantidade do que comparado à água. Dessa forma, nos compostos fenólicos naturais desse alimento, forma quininas, como produtos da ação enzimática oxidativa da polifeniloxidase em presença de oxigênio. As quinonas sofrem polimerização formando como produtos, pigmentos insolúveis de cor escura, chamados de melaninas, ou podem reagir de modo não enzimático com aminoácidos, protéinas e outros compostos fenólicos, formando os mesmos pigmentos. 
Pedaços de banana e maçã escurecem quando ficam expostos ao ar. Qual a explicação para este fenômeno? 
É a explicação é a mesma da questão anterior, em que a batata escureceu pela exposição ao ar também, pois a enzima polifeniloxidase estão presente na banana e maçã, de igual modo. E estas quando cortadas, aumenta a superfície de contato entre a enzima e o oxigênio presente no ar. 
Alguns alimentos como o aipim, após serem descascados devem ser mantidas sob a água. Justifique o papel da água na conservação de tais alimentos.
A quantidade de oxigênio presente na água é menor, logo a ação catalítica que utiliza essa molécula como reagente para ocorre, será lenta. Isso irá resultar numa conservação prolongada. 
Influência da atividade enzimática na velocidade da reação:
Em qual das experiências a reação ocorreu mais rapidamente? Justifique. 
Foram realizados três experimentos com pedaço de batata:
1º pedaço: Colocado em temperatura ambiente, exposto ao ar. 
2º pedaço: Alguns minutos no congelador, em seguida exposto ao ar.
3º Pedaço: Cozinhado em água, em seguida exposto ao ar. 
As reações no primeiro e no segundo pedaço foram mais rápidas do que no terceiro pedaço. A primeira situação já foi justificada na questão 1 do primeiro questionário. A segunda situação será justificada na questão 2, abaixo e a terceira situação na questão 3, a seguir. 
2. Por que na batata congelada a reação foi mais rápida? Qual o efeito do 
congelamento sobre a enzima? 
As enzimas não se tornam inativas pelo congelamento. A velocidade das reações diminui com a queda da temperatura, podendo mesmo cessar. Porém, a atividade catalítica reaparece, quando a temperatura se eleva a valores normais. A diminuição da atividade enzimática e da taxa metabólica em baixas temperaturas
somente o aquecimento inibe (paralisa a temperaturas de aproximadamente 95°C) ação enzimática; a refrigeração, apenas retarda a atividade das enzimas.
3. Qual o efeito do cozimento sobre a ação da PFO na batata cozida? 
4. Qual foi o fator que interferiu na ação da PFO nesta experiência?
Influência da presença de catalisador e inibidores na velocidade da reação:
1. Em qual dos béqueres a reação ocorreu mais rapidamente? Justifique. 
2. A que se deve a decomposição da água oxigenada na presença da batata inglesa? 
3. A decomposição da água oxigenada produz um gás que é prontamente desprendido para o ar. Que gás é este? Escreva a equação balanceada da decomposição da água oxigenada. 
4. Ao adicionarmos água oxigenada em um ferimento também há desprendimento de gás. Como isso ocorre? Qual o objetivo do uso da H 2 O 2 em ferimentos? Como ela atua? 
5. Como os catalisadores interferem na velocidade das reações químicas? 
6. O desprendimento de gás foi menor no béquer contendo a batata cozida. Justifique.
Influência da temperatura na velocidade da reação:
1. Em qual dos procedimentos a reação ocorreu mais rapidamente? Justifique. 
2. Por que a batata congelada escureceu menos que as demais? Justifique. 
3. Qual o efeito do congelamento sobre a ação da PFO na batata congelada? 
4. Considerando o escurecimento de vegetais como a batata inglesa sob a ação de oxidases. Qual a maneira mais eficiente de armazenar tais vegetais? Á temperatura ambiente ou na geladeira? Justifique.
REFERENCIAS 
http://graduacao.iqsc.usp.br/files/Aula10BioqI_CineticaEnzimatica.pdf