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Plano de Aula: Desnaturação de Proteínas FUNDAMENTOS DE BIOQUÍMICA - SDE3895 Título Desnaturação de Proteínas Número de Aulas por Semana Número de Semana de Aula 5 Tema Propriedades das proteínas e cinética enzimática Objetivos O aluno deverá ser capaz de: Compreender o processo de desnaturação de proteínas; Correlacionar as estruturas das proteínas às funções enzimáticas; Observar os efeitos da variação da temperatura e pH sobre o funcionamento enzimático; Conhecer o comportamento molecular das proteínas frente às variações de temperatura e pH. Estrutura do Conteúdo As enzimas são em sua grande maioria proteínas, cuja estrutura tridimensional está diretamente relacionada à sua função. A interação entre a enzima e o substrato é específica e ocorre em uma região na estrutura da enzima conhecida como sítio ativo ou sítio catalítico. Postula-se que o sítio ativo tenha uma forma correspondente ao estado de transição da transformação química do substrato em produto. As estruturas proteicas evoluíram para funcionar em um determinado ambiente celular. A estabilidade da estrutura das enzimas é determinada, sobretudo por interações químicas fracas, como interações de hidrogênio, interações iônicas, interações hidrofóbicas. Condições diferentes daquelas encontradas no ambiente original podem levar a mudanças sutis ou importantes na estrutura da proteína. A forma tridimensional de uma enzima, tão importante para o funcionamento da mesma é, portanto mutável, o que explica alguns mecanismos de regulação da atividade enzimática, como a regulação alostérica. Por outro lado, a alteração da estrutura tridimensional da proteína de forma importante pode provocar a perda e inativação da função da mesma, uma condição chamada de desnaturação proteica. A maioria das proteínas pode ser desnaturada em função da exposição a variações de temperatura, que afetam primariamente as fracas interações de hidrogênio, e também a outros agentes desnaturantes como condições extremas de pH, alguns solventes orgânicos como o álcool ou a acetona, certos solutos como a ureia ou detergentes. Aplicação Prática Teórica A prática realizada através da metodologia de "sala de aula invertida" permite ao aluno observar os efeitos da variação da temperatura, pH e outros agentes desnaturantes sobre a função das enzimas. O estudo dirigido proposto esclarece conceitos básicos de enzimologia que devem ser articulados com a discussão em sala, correlacionando as observações dos alunos aos conceitos desenvolvidos no estudo dirigido. Sugere-se a formação de grupos de estudo para que os alunos compartilhem e debatam entre si as suas experiências. Espera-se que os alunos compreendam essencialmente a relação entre a estrutura e a função das proteínas e a ação de agentes desnaturantes sobre a função das enzimas.
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