Fatores que afetam a atividade enzimática

Antes de iniciar essa prática, algumas leituras são sugeridas:

Introdução às proteínas

Enzimas

1. Objetivos

          - reconhecer a ação de fatores externos, como a temperatura e substâncias químicas, sobre a atividade enzimática

2. Introdução

          Dentre os fatores que podem provocar alteraçãoes na atividade enzimática, a temperatura pode ser destacado como o mais importante. Conforme discutido anteriormente, para desempenhar sua função biológica, as proteínas devem estar em seus estados nativos, com suas estruturas primária, secundária, terciária e, quando for o caso, quaternária, íntegras. O calor é um dos fatores que podem destruir essa integridade, provocando o fenômeno conhecido como desnaturação protéica. As enzimas, como proteínas, também essão sujeitas a esse processo, que podem ocasionar a perda, algumas vezes reversível, de atividade.
          As enzimas também sofrem influência de substâncias que podem atuar ativando ou inibindo sua atividade. A essas substâncias denominam-se ativadores e inibidores enzimáticos, respectivamente. Os inibidores enzimáticos são substâncias que diminuem a atividade da enzima, de maneira reversível ou irreversível, por mecanismos que não envolvem a desnaturação da mesma.
          Dentre os inibidores reversíveis:
          - inibidores competitivos: quase sempre possuem estrutura molecular semelhante à do substrato, competindo com ele pelo sítio ativo da enzima. Assim, em geral, a reaão não ocorre enquanto o inibidor estiver ligado à enzima.
          - inibidores não competitivos: ligam-se a sítios distintos do substrato. Assim, é possível ligação simultânea do inibidor e do substrato à enzima. Porém, a enzima é inativada na presença do inibidor, estando o substrato ligado o unão.
          Quanto aos inibidores irreversíveis, esses combinam-se com um grupo funcional pertencente à molécula da enzima, e que seja essencial para a atividade da mesma. Esse tipo de inibidor pode, inclusive, promover a destruição desse grupo.

3. Procedimento experimental

3.1. Efeito da temperatura na atividade enzimática

          Conforme descrito na prática "Extração e caracterização de enzimas", as batatas também apresentam a enzima polifenoloxidase, responsável pelo escurecimento desse vegetal quando cortado e exposto ao ar. Conforme discutido, essa enzima promove a oxidação dos o-difenóis (do qual o catecol é o exemplo mais comum), originando as quinonas, responsáveis pelo desenvolvimento da coloração escura.

          Para verificar o efeito da temperatura sobre a atividade enzimática, pode-se utilizar um procedimento bastante simples:

          1. Lave e descasque uma batata de tamanho médio;
          2. corte 6 cubos e faça pequenas escavações no meio deles, de maneira a formar pequenos "pocinhos";
          3. submeta os cubos aos seguintes tratamento: (1) manter à temperatura ambiente; (2) ferver por 1           minuto; (3) ferver por dois minutos; (4) ferver por três minutos; (5) ferver por quatro minutos;(6) ferver por           cinco minutos;
          4. em cada um dos cubos goteje, igualmente, solução de catecol 0,1M;
          5. observe os resultados.

          Os resultados obtidos foram:

 
Com base nos seus conhecimentos sobre as enzimas e sua atividade, como você poderia explicar o resultado observado acima?

3.2. Ação de ativadores e inibidores da atividade enzimática

        3.2.1.Material

        a) Reagentes e soluções

        - solução de catecol 0,1M
        - solução de ácido ascórbico (vitamina C) 0,02M (pode ser utilizada a vitamina C comercial)
        - solução de sulfato de cobre a 1%
        - água destilada
        - banana

  b) Vidraria e instrumental
          
- quatro tubos de ensaio (ou qualquer tipo de reciopiente de vidro transparente)
- conta-gotas
- béquer de 250 mL ou copo de vidro

        3.2. Procedimento

        1. Numere os tubos de ensaio de 1 a 4;
        2. Corte a banana em pedaços pequenos e coloque um em cada tubo de ensaio;
        3. Coloque 2 mL de água destilada no tubo 1. No restante dos tubos de ensaio, coloque 2 mL da solução de guaiacol;
        4. Coloque 0,5 mL da solução de ácido ascórbico 0,02M no tubo 3;
        5. Coloque 0,5 mL da solução de sulfato de cobre a 1% no tubo 4;
        6. Obseve os resultados, comparando o aspecto da banana em cada caso.

 
Veja as fotos desse experimento
 
Algumas das substâcias adicionadas funcionou como ativador enzimático? E como inibidor?
 
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