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UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA CURSO DE GRADUAÇÃO EM MEDICINA VETERINÁRIA ALUNO: GRAYCE GONÇALVES MACHADO Estudo Enzimático e Proteico. INFLUÊNCIA DO ÁCIDO ACÉTICO NA PROTEÍNA INTRODUÇÃO: As proteínas são os compostos orgânicos mais abundantes do corpo humano depois da água. Sendo macromoléculas constituídas por polímeros de aminoácidos que se repetem, se ligam entre si através da ligação peptídica. Quimicamente um aminoácido é constituído por um Carbono Central Alfa, um grupo Ácido Carboxílico, um grupo Amina, um Hidrogênio e um Radical que define se a molécula será ácida ou básica. Com a junção de vinte biomoléculas diferentes forma-se um aminoácido, e para que ele se torne uma proteína é necessária à união de uma cadeia polipeptídica contendo no mínimo cinquenta aminoácidos ou mais. Para que a proteína desenvolva um bom desempenho sua estrutura primária é fundamental, pois é a partir dela que é definida sua forma e função de desempenho no organismo. Além da estrutura primária uma proteína mais complexa é constituída por estruturas secundárias, terciárias e quaternárias. Quando ocorre a perda de estruturas secundárias e terciárias de uma proteína, ou quebra de ligações peptídicas que são influenciadas por mudança de temperatura ou PH chamamos essa ocorrência de desnaturação proteica. As proteínas têm as seguintes funções: *Estrutural – Colágeno (tecido conjuntivo fibroso – tendões, osso, cartilagem) *Enzimática – DNA-polimerase (replica e repara o DNA) *Hormonal – Insulina (regula o metabolismo da glucose) *Contráteis – Miosina (filamentos espessos na miofibrila) *Protetora do sangue - Fibrinogênio (precursor da fibrina na coagulação do sangue) *Transporte – Hemoglobina (transporta O2 no sangue de vertebrados) *Armazenamento – Ferritina (armazenamento de ferro no baço). Destacarei nesse estudo o comportamento de duas proteínas, a caseína que é uma proteína conjugada e composta por aminoácidos essenciais (não produzido pelo corpo) e encontrada no leite. E a albumina, uma proteína globular e não essencial (produzida pelo nosso organismo no fígado). Com o aumento da temperatura diferente de outros tipos de proteína a caseína não sofre a desnaturação, mas pode sofrer quando o PH se torna ácido, já a albumina presente na clara do ovo, temperaturas e PH elevados. Veremos mais a partir deste estudo. OBJETIVO: O experimento visa entender como ocorre à desnaturação das proteínas via agente desnaturalizastes, utilizando como referência a albumina encontrada no ovo e a caseína presente no leite. Para detectar a proteína presentes nos respectivos materiais a serem estudados será utilizado o ácido acético encontrado no vinagre que usamos em casa. MATÉRIAS E MÉTODOS: • Clara de ovo • Leite • 2 Potinhos • Ácido Acético (Vinagre) • Colher de chá • Colher de cafezinho MÉTODO 1: Clara de ovo + Ácido Acético. Primeiramente foi adicionada num recipiente uma colher de sopa de clara de ovo, em seguida duas colheres de cafezinho de vinagre (Ácido Acético). Minutos depois foi observado a ocorrência da reação. MÉTODO 2: Leite + Ácido Acético. Primeiramente foi adicionado num recipiente três colheres de sopa de leite, em seguida três colheres de cafezinho de vinagre (Ácido Acético). Minutos depois foi observado a ocorrência da reação. RESULTADOS E DISCUSSÕES: MÉTODO 1: Assim que foi misturado o leite com o ácido Acético (vinagre) iniciou-se a coagulação do leite, também foi notado á mudança de cheiro e viscosidade. Entre 10 e 15 minutos começou a ficarem nítida as mudanças físicas que separavam o leite do soro. Na imagem mostra-se a partir da linha tracejada. Embaixo na parte branca se destaca a proteína (Caseína) do leite e em cima na parte transparente o soro. Depois de algumas horas voltei a misturar os componentes, eles se misturaram, mas não voltou à forma original, (sendo uma reação irreversível) a proteína voltou a ficar na parte de baixo e o soro na parte de cima, após alguns minutos de pausa. DESCRIÇÃO QUÍMICA DO LEITE COM VINAGRE: Quando o vinagre foi adicionado ao leite houve a quebra de moléculas maiores que a transformou em moléculas menores. Assim com a acidez muito elevada, ocorreu a aceleração de coagulação da proteína do leite, onde separa a Caseína que na imagem está presente no fundo do copo e deixa o soro do leite na parte superior (evidente pela parte transparente no ponto tracejado a cima). Após o leite coagular ocorre a liberação do ácido lático proveniente da quebra de ligações peptídicas que muda o PH ótimo. Esse processo é semelhante ao que ocorre na produção de queijo, onde no lugar do ácido acético é adicionado uma bactéria que muda o PH e faz a fermentação láctea. Com o pH alterado a mudança da forma secundária e terciária afeta a atividade biológica antes presente no leite. MÉTODO 2: Assim que foi adicionado as duas colheres de vinagre na clara de ovo houve mudança na forma, cor, cheiro e consistência. A clara ficou mais líquida (onde visualizei a perda de consistência homogênea que é presente na clara). Após alguns minutos observei a ocorrência de bolhas e uma cor esbranquiçada na parte superficial externa da clara. DESCRIÇÃO QUÍMICA OVO E VINAGRE: A albumina presente na clara do ovo reage com o ácido acético e sofre a desnaturação deixando a mistura esbranquiçada, evidenciando a proteína presentes na clara após a incidência ácida presente no vinagre. Quando há incidências de pHs extremos ocorre a quebra de ligações de hidrogênio daí a ocorrência da parte esbranquiçada visualizada no experimento. Com a ligação de hidrogênio desfeitas acontece mudanças estruturais que faz a proteína perderem sua função biológica. Por possuírem estruturas primárias, secundárias, terciarias e quaternárias. Muitas das funções dessas proteínas estão ligadas diretamente as suas estruturas. Com a perca dessas estruturas consequentemente deixam de ser ativas. Quando essas conformações são alteradas ocorre a desnaturação proteica que mantem apenas a estrutura primaria, que é a própria cadeia peptídica, formada pela sequencia de aminoácidos ligados entre si. Esses fatores são as alterações de pH e temperatura entre alguns outros. REFERENCIA BOBLIOGRÁFICA: PROTEÍNAS: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/proteinas.htm DESNATURAÇÃO PROTEICA: http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/introducao_proteinas/introducao _proteinas_quatro.htm CONTEUDO DADO NAS AULAS. https://brasilescola.uol.com.br/biologia/proteinas.htm http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/introducao_proteinas/introducao_proteinas_quatro.htm http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/introducao_proteinas/introducao_proteinas_quatro.htm INFLUÊNCIA DO pH E TEMPERATURA NA ATIVIDADE DA ENZIMA CATALASE INTRODUÇÃO: A maior parte das enzimas é constituída por proteínas exceto um pequeno grupo as ribozimas formadas por RNA. As enzimas são catalisadores biológicos que aceleram as reações químicas diminuindo sua energia de ativação (ATP), as enzimas não influenciam na ocorrência de uma reação, apenas fazem com que elas aconteçam de forma rápida. O mecanismo de atuação de uma enzima se inicia quando ela se liga ao sitio ativo, dando início à reação (complexo enzima substrato) e resultando em produtos decorrentes desse processo catalítico. Dotada de especificidade cada enzima é responsável por se ligar a um substrato específico, devido à sua interação precisa. Diferente das proteínas elas não são consumidas durante suas reações, podendo ser utilizada quantas vezes forem necessárias. A enzima Catalase é produzida por quase todos os organismos vivos. É responsável pela decomposição do peróxido de hidrogênio (H2O2) presentes no fígado e rins para neutralizar a toxicidade do peróxido de hidrogênio ela produz água (H20) eOxigênio (O2). A catalase é uma classe de enzimas oxirredutases que utiliza o peróxido como aceptor ou doador de elétrons. No fígado a enzima é produzida no reticulo endoplasmático rugoso, fica armazenada nos peroxissomos e também nas mitocôndrias. O H2O2 é subproduto de várias reações químicas e deve ser quebrado pela ação desta enzima devido ao seu potencial tóxico. Sabendo que para o funcionamento ótimo das enzimas a influência temperatura e pH regulados são essenciais e quando esses fatores são comprometidos uma temperatura elevada ou pH desregulado deforma o sitio ativo da enzima. Esse processo é chamado de desnaturação e em alguns casos pode ser reversível ou completamente irreversível alterando sua função catalítica permanentemente. OBJETIVO: Esse experimento tem o papel de submeter à enzima catalase a variações de temperatura e pH para visualizar como ocorre a reação catalítica presente no fígado bovino. MATERIAIS E MÉTODOS: • Fígado cru; • Fígado cozido; • Suco de limão; • Peróxido de Hidrogênio (H2O2); • Colher de sopa. MÉTODO 1: Fígado Cru + H2O2 de 10v. Primeiramente foi adicionado no recipiente uma pequena porção do fígado cru, em seguida foi adicionado 1 colher de peróxido de hidrogênio. Minutos depois foi observado a ocorrência da reação. MÉTODO 2: Fígado cru + 1 colher suco de limão + 1 colher de H2O2 10v. Primeiramente foi adicionado a um recipiente 1 pequena porção de fígado cru, em seguida adicionou-se 1 colher de suco de limão e 1 colher de vinagre. Minutos depois foi observada a ocorrência da reação. MÉTODO 3: Fígado cozido + 1 H2O2 10v. Primeiramente foi adicionado a um recipiente 1 pequena porção de fígado cozido ,em seguida adicionou-se 1 colher de peróxido de hidrogênio. Minutos depois foi observada a ocorrência da reação. MÉTODO 4: Fígado cozido + suco de limão + H2O2 10v. Primeiramente foi adicionado a um recipiente 1 pequena porção de fígado cozido ,em seguida adicionou-se 1 colher de suco de limão e uma colher de peróxido de hidrogênio. Minutos depois foi observada a ocorrência da reação. RESULTADOS E DISCUSSÕES: MÉTODO 1: Assim que o vinagre entrou em contato com o fígado ,ocorreu instantaneamente a incidência de várias bolhas como é mostrado na imagem. FÍGADO CRU COM H2O2 DESCRIÇÃO QUÍMICA FÍGADO CRU: A enzima catalase fez com que ocorresse o processo de decomposição do peróxido de hidrogênio. A decomposição ocorre com a enzima acelerando a reação catalizadora, formando água e oxigênio, por isso a presença de bolhas que foi a liberação de O2. MÉTODO 2: Visivelmente ao adicionar o suco de limão no fígado não foi obtido nenhuma reação, logo após adicionado o peróxido ocorreu uma leve reação bem menor do que a do fígado cru do primeiro método. 1º IMAGEM COM SUCO DE LIMAO 2º SUCO DE LIMÃO E H2O2 DESCRIÇÃO QUÍMICA FÍGADO CRU, SUCO DE LIMÃO E H2O2: Houve uma quantidade mínima de liberação de oxigênio comparado ao método 1. É notório que a reação está acontecendo mais lentamente, com o uso do suco de limão o pH ótimo da enzima foi alterado. A catalase tem o pH 7 ( neutro), e o suco de limão está em torno de um pH 3 (ácido). Com a mudança de pH a catalase sai bruscamente de um pH 7 para um pH 3 causando a desnaturação da enzima. MÉTODO 3: Comparado ao fígado cru o fígado cozido não apresentou a mesma reação, pouca incidência de bolhas foram visualizadas, mas houve uma mudança de coloração no fígado. FÍGADO COZIDO E H2O2 DESCRIÇÃO QUÍMICA FÍGADO COZIDO E H2O2: Diferente do fígado cru não houve liberação de O2,com o cozimento do fígado foi alterado o fator de temperatura enzimática fazendo com que a catalase perdesse sua temperatura ótima. Temperatura elevada resulta em desnaturação enzimática, perdendo sua forma, sendo assim o substrato não consegue se fixar (ligar) mais a enzima. MÉTODO 4: Não apresentou nenhuma reação. FÍGADO COZIDO, SUCO DE LIMÃO E H2O2 DESCRIÇÃO QUÍMICA FÍGADO COZIDO, SUCO DE LIMÃO E H2O2: Sem formação de bolhas, ou seja, liberação de oxigênio, com temperatura e pH ótimos alterados a enzima não consegue se fixar ao substrato, sendo assim não haverá ocorrência de reação. Diante dos resultados obtidos foi percebido que a temperatura, pH e concentração do substratos são fatores que alteram a ação enzimática. Até certo ponto, o aumento da temperatura corresponde a um aumento na velocidade de reação da enzima, porém, como observado dos experimentos 3 e 4 depois de um certo ponto a temperatura pode desnaturar a enzima, diminuindo até cessar sua ação. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: A ENZIMA CATALASE, vamos comprovar sua ação?: http://fabiologicamente.blogspot.com/2010/11/enzima-catalase-vamos- comprovar-sua.html DORIVAL FILHO ENZIMAS: https://www.youtube.com/watch?v=veJW3mAD5k8 AULAS VISTAS DURANTE O PERIODO. http://fabiologicamente.blogspot.com/2010/11/enzima-catalase-vamos-comprovar-sua.html http://fabiologicamente.blogspot.com/2010/11/enzima-catalase-vamos-comprovar-sua.html https://www.youtube.com/watch?v=veJW3mAD5k8
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