Atividade Bioquimica - pratica enzimatica catalase

Prévia do material em texto

ATIVIDADE MAPA – BIOLOGIA E BIOQUIMICA 
2021 
PRÁTICA ENZIMÁTICA DO FÍGADO 
 
Acadêmico: Uéslei Felipe dos Santos 
 
ATIVIDADE: 
Suponha que você já é um (a) profissional da nutrição formado e possui experiência 
em atendimento hospitalar e é convidado (a) para fazer uma palestra aos acadêmicos 
de nutrição explicando sobre os objetivos dos cuidados nutricionais em um paciente 
com Cirrose Hepática. Nessa palestra você explica que os objetivos envolvem 
proporcionar melhor qualidade de vida ao paciente, através de uma alimentação que 
melhore a função hepática, além de controlar a perda de massa muscular e evitar 
desnutrição, dentre outros. Levando em consideração a ação destoxificante da enzima 
catalase encontrada nos peroxissomos dos hepatócitos, também foi solicitado que 
você represente na palestra essa ação em um fígado saudável (fígado cru) e um fígado 
com cirrose (fígado cozido) na degradação do peróxido de hidrogênio. 
PRÁTICA: 
 
Materiais: 
-1 pedaço de fígado cru. 
-1 pedaço de fígado cozido. 
- 2 copos transparentes. 
- 40 mL de peróxido de hidrogênio (H2O2) - água oxigenada 10 volumes. 
 
Método: 
-Coloque o pedaço de fígado cru em um copo e o pedaço de fígado cozido no outro 
copo, na sequência adicione em cada um dos copos aproximadamente 20 mL de 
peróxido de hidrogênio. 
 
Resultado: 
Após a realização da prática, responda as questões abaixo: 
1 - Observe e fotografe a reação e descreva o que acontece (anexe uma foto do seu 
experimento). 
2 – Explique a reação bioquímica que está ocorrendo. 
3- Explique por que as reações que estão ocorrendo no fígado cru não possuem a 
mesma velocidade que ocorrem no fígado cozido. 
4- Suponha que o fígado cozido seja um fígado com cirrose, e o fígado cru seja um 
fígado saudável, e observando as reações nos dois experimentos, o que podemos 
concluir/ alegar sobre a cirrose hepática? 
 
 
QUESTÃO 01: Observe e fotografe a reação e descreva o que acontece (anexe uma 
foto do seu experimento). 
Ao adicionarmos peróxido de hidrogênio no copo com o fígado, observamos a formação 
de espuma. Essa é resultante da degradação do H2O2 em H2O e O2 (responsável pela 
formação da espuma) decorrente da ação e presença da enzima catalase. 
 
Já no fígado cozido, onde as enzimas catalases foram desnaturadas em razão da 
temperatura durante o cozimento, não evidenciamos ocorrência de reação (formação de 
bolhas e espuma) 
 
 
 
QUESTAO 02: Explique a reação bioquímica que está ocorrendo. 
Uma reação catalisada por enzimas pode ser descrita pelas seguintes etapas: 
S + E -> ES -> EP -> E + P 
Onde o substrato (S) se liga ao sítio catalítico da enzima (E), formando o complexo enzima-
substrato (ES), através de interações covalentes e não covalentes é gerado o complexo 
enzima-produto, e por fim o produto (P) é liberado pela enzima. 
Nesse experimento ocorre a decomposição da água oxigenada (H2O2) em água (H2O) e 
oxigênio (O2) em duas etapas. O centro metálico da catalase que reage com a H2O2 é o 
íon ferro (Fe) com número de oxidação igual a 3 (III). O mecanismo da reação de 
decomposição desse peróxido catalisada por Fe(III) ainda não está bem definido, porém 
alguns artigos descrevem essa reação da seguinte maneira: 
Etapa 1: H2O2 (aq) + Fe(III)-E (aq) → H2O (l) + OFe(IV)-E (aq) 
O H2O2 se liga ao centro ativo da catalase, interage com dois aminoácidos da cadeia 
polipeptídica da enzima: uma histidina e uma asparagina. Um dos átomos de hidrogênio 
do H2O2 é transferido de um oxigênio para o outro. Desta forma, a ligação entre os dois 
átomos de oxigênio se quebra de uma forma desigual, gerando a molécula de água e o 
outro átomo de oxigênio se une ao ferro redutor do sítio ativo (que está no estado de 
oxidação +3), formando a espécie OFe(IV)). 
Etapa 2: H2O2 (aq) + OFe(IV)-E (aq) → H2O (l) + Fe(III)-E (aq) + O2(g) 
 A espécie OFe(IV) ferro no estado de oxidação +4 com um átomo de oxigênio ligado, é 
muito oxidante e reage com uma segunda molécula de peróxido de hidrogênio, retirando-
lhe um átomo de oxigênio. Forma-se assim o O2, que se liberta do ferro, e uma segunda 
molécula de água. O ión de ferro volta ao estado de oxidação +3. 
Podemos descrever de forma mais simples, pela equação global: 
2 H2O2 (aq) + CATALASE → 2 H2O (l) + O2 (g) + CATALASE (equação global) 
 
QUESTAO 03: Explique por que as reações que estão ocorrendo no fígado cru não 
possuem a mesma velocidade que ocorrem no fígado cozido. 
As enzimas são estruturas de natureza proteica e como tal sofrem influência de fatores 
como a Temperatura. Assim, a velocidade de uma reação enzimática aumenta com o 
aumento da temperatura, até o ponto em que é a velocidade é máxima. Nessa região, com 
a temperatura ideal para catálise da reação ocorre que a temperatura fornece energia para 
o sistema, ocasionando maior agitação das moléculas e consequentemente maiores 
possibilidades de interação entre substrato e enzima. Todavia, a partir de uma 
determinada temperatura, a velocidade da reação diminui bruscamente, porque a agitação 
das moléculas se torna tão intensa que as ligações que estabilizariam a estrutura espacial 
da enzima se rompem e ela é desnaturada. Toda enzima tem uma faixa de temperatura 
ideal, na qual a velocidade da reação é máxima. A maioria das enzimas do corpo humano 
tem sua temperatura ótima entre 36 e 37ºC. 
Ao adicionarmos a água oxigenada no fígado cozido não observamos a reação acontecer, 
uma vez que a elevação da temperatura no momento do cozimento acarretou 
modificações na estrutura da enzima, resultando na desnaturação da proteína, e 
inativando sua função biológica. 
 
 
 
QUESTAO 04: Suponha que o fígado cozido seja um fígado com cirrose, e o fígado 
cru seja um fígado saudável, e observando as reações nos dois experimentos, o que 
podemos concluir/ alegar sobre a cirrose hepática? 
O fígado é a maior glândula do corpo com função essencial na desintoxicação do 
organismo, por meio de processos como a biotransformação de substâncias. O fígado atua 
como um grande filtro, onde ele recebe as substâncias absorvidas pelos intestinos através 
da Veia Porta Hepática e suas ramificações. Um fígado saudável realiza a atividade de 
biotransformação dessas substâncias por meio de suas enzimas (exemplo: Citocromo 
P450, Catalase, Glutationa S-transferase, dentre outras) onde as substâncias úteis como 
glicose, vitaminas e aminoácidos são acumulados e o compostos nocivos, geralmente 
lipofílicos, são metabolizados em compostos mais hidrofílicos, facilitando sua excreção. 
Um fígado lesionado, como no caso acometido por cirrose, vai apresentar baixa atividade 
dessas enzimas primordiais para o processo de biotransformação, acarretando em maior 
absorção desses compostos tóxicos e consequentemente danos a saúde do paciente, 
podendo leva-lo á óbito.