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39Biomedicina na prática: da teoria à bancada SUMÁRIO CAPITULO IV BIOQUÍMICA Geórgia Muccillo Dexheimer Jairo Luís Hoerlle Vanderlei Biolchi A bioquímica é uma ciência que visa ao estudo de biomoléculas, ou seja, moléculas envolvidas com a formação e a viabilidade da célula e estuda processos químicos relacionados aos organismos vivos. Esta área de estudo está envolvida significativamente com a estrutura, função e interação de macromoléculas biológicas, como proteínas, ácidos nucleicos, carboidratos e lipídios, os quais fornecem às células sua estrutura e executam funções para a sua sobrevivência. ENZIMAS 1. PRÁTICA: Efeito da variação de temperatura na velocidade da reação enzimática Esta prática tem por objetivo identificar a temperatura ideal da enzima e reconhecer temperaturas de desnaturação enzimática. A velocidade de qualquer reação química aumenta, mesmo mantendo fixa a concentração dos reagentes, com o aumento da temperatura, por dois motivos, basicamente: - Aumento dos choques entre as moléculas dos reagentes; - Aumento do número de ligações intramoleculares que se tornam suscetíveis de transformação. A energia necessária para que os reagentes ultrapassem o “estado de transição” é a energia de ativação da reação. A presença de um catalisador diminui a energia livre de ativação. Em uma faixa que varia de zero a 50°C, a velocidade da reação vai aumentando até atingir um máximo em torno dos 50°C (ativação térmica). Após este valor a atividade cai bruscamente, ocorrendo a inativação progressiva da enzima, por desnaturação. A maioria das proteínas, incluindo as enzimas, é sensível à desnaturação quando submetidas a temperaturas de 40° a 50°C por possuírem um alto coeficiente de desnaturação térmica. 40Biomedicina na prática: da teoria à bancada SUMÁRIO Procedimento: 1. Pipetar os tubos conforme esquema a seguir: Branco Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4 Temperatura 37 °C Gelo Ambiente 37°C 80°C Solução padrão de glicose - 0,01 mL 0,01 mL 0,01 mL 0,01 mL Reagente 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 2. Misturar e incubar os tubos de acordo com suas respectivas temperaturas durante 10 minutos; 3. Determinar as absorbâncias em 505 nm, ajustando o zero com o branco. 4. Construir gráfico da temperatura (eixo x) X absorbância (eixo y). 5. Identificar a temperatura ideal da enzima. Discutir a diferença encontrada nos valores da absorbância da glicose em cada uma das temperaturas de incubação. 2. PRÁTICA: Efeito da concentração do substrato na velocidade da reação enzimática Esta prática tem como objetivo reconhecer a importância da concentração de substrato na atividade enzimática. Em condições de excesso de cofatores e de enzima, a velocidade da reação enzimática é determinada pela concentração do substrato [S]. O aumento da velocidade é diretamente proporcional ao [S] para concentrações baixas de substrato. Em altas concentrações de substrato, a enzima está saturada e a atividade não depende do [S]. Essa relação se expressa por um gráfico hiperbólico quando se mede a variação da velocidade em função do [S]. As duas constantes Vmax (velocidade máxima) e Km (Constante de Michaelis-Menten) podem ser determinadas experimentalmente. Vmax corresponde à velocidade atingida na saturação da enzima pelo substrato. Pode ser expressa como a quantidade de produto formado ou substrato consumido na unidade de tempo. Km corresponde à concentração de substrato na qual a reação enzimática atinge a metade da velocidade máxima. Procedimento: 1. Sistema de incubação Reagentes Branco Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4 Tubo 5 Tubo 6 Tubo 7 Sol.glicose 5mg/dL - 0,02 mL - - - - - - Sol.glicose 10mg/dL - - 0,02 mL - - - - - Sol.glicose 25mg/dL - - - 0,02 mL - - - - Sol.glicose 50mg/dL - - - - 0,02 mL - - - Sol.glicose 100mg/dL - - - - - 0,02 mL - - Sol.glicose 200mg/dL - - - - - - 0,02 mL - Sol.glicose 400mg/dL - - - - - - - 0,02 mL Reagente colorimétrico 2,0 mL 2,0 mL 2,0 mL 2,0 mL 2,0 mL 2,0 mL 2,0 mL 2,0 mL Absorbância 2. Misturar e incubar os tubos a 37ºC por 10 minutos; CAPITULO IV BIOQUÍMICA Geórgia Muccillo Dexheimer Jairo Luís Hoerlle Vanderlei Biolchi