Revisão Práticas de Bioquímica: Estrutura e Propriedades de Biomoléculas

Email heloisamaltezufabcedubr BC0308 Bioquímica Estrutura Propriedades e Funções de Biomoléculas Parte Prática REVISÃO PRÁTICAS 4 5 6 E 7 1 Profa Heloisa França Maltez Desnaturação Qualquer modificação na conformação estrutura secundária terciária ou quaternária sem rompimento das ligações peptídicas envolvidas na estrutura primária Prática 4 DESNATURAÇÃO PROTEICA E ATIVIDADE ENZIMÁTICA As cadeias de aminoácidos estabilizam a estruturas globular da proteína Condições diferentes daquelas presentes no interior da célula podem resultar em variáveis alterações na estrutura das proteínas Universidade Federal do ABC Experimento 1 Efeitos da Adição de Sal de Amônio ou Etanol sobre a Solubilidade de Proteínas Procedimento e Atividade Efeitos da Adição de Sal Proteínas são solúveis em soluções salinas até certa concentração salina Em concentrações salinas maiores 10 mol L1 ocorre o efeito salting out Sal em concentração muito elevada retira a água de hidratação da proteína as moléculas de proteína precipitam Efeito da adição de Etanol outros solventes orgânicos e surfactante agem na estrutura secundária terciária ou quaternária desestabilizam a parte hidrofóbica desnaturando a proteína Universidade Federal do ABC Procedimento e Atividade Experimento 2 Atividade enzimática do suco de abacaxi e desnaturação proteica por aquecimento Desnaturação proteica por aquecimento aquecimento aumenta a vibrações das moléculas ocorre ruptura das ligações intermoleculares ligações de hidrogênio dipolodipolo forças de London interações eletrostáticas Não rompe ligações covalentes ligações intramolecular Universidade Federal do ABC Classificação Química Geral dos Lipídios Glicerídios Produto de esterificação de ácido graxo e álcool mono di triglicerídios Não Glicerídios fosfatídios esteróis carotenóides tocoferóis ceras hidrocarbonetos Composição estrutura C H O PNS Subdivisão dos Lipídios Carotenóides esteróides vitaminas lipossolúveis PRÁTICA 5 Propriedades de Surfactantes e Lipídeos Universidade Federal do ABC Introdução H O C O R1 H O C O R1 H O C O R1 C O H C O C O H H H H H H H H C O H C O C O H H H H R1 O C R2 O C R3 O C 3 H O H Glicerol Ácido carboxílico Triacilglicerol óleo ou gordura água Glicerídios Óleos líquidos e Gorduras sólidos Quanto maior a cadeia lateral R maior o ponto de fusão poderá ser sólido à temperatura ambiente Gorduras quanto menor a cadeia R e quanto mais insaturada menor ponto de fusão portanto líquido à temperatura ambiente óleos Na natureza a maioria dos insaturados tem configuração cis o que provoca ainda mais a diminuição do ponto de fusão menor empacotamento Propriedades físicas dos ácidos graxos A livre rotação entre os carbonos faz com que a cadeia assuma conformação totalmente estendida aumentando empacotamento interações mais fortes Interações intermoleculares de London na cadeia C Ácidos graxos saturados de C12 a 24 têm consistência cerosa gorduras Ácidos graxos insaturados com C12 a C 24 normalmente têm consistência líquido óleos As insaturações provocam curvaturas nas cadeias de carbono fazendo com que as interações entre eles sejam mais fracas Introdução 9 Universidade Federal do ABC Experimentos realizados Aquecimento e resfriamento de óleos e gorduras As gorduras animais e óleos vegetais são misturas de triacilgliceróis que diferem na sua composição em ácidos graxos e conseqüentemente no seu ponto de fusão Os triacilgliceróis das gorduras animais são ricos em ácidos graxos saturados o que atribui a esses lipídeos uma consistência sólida à temperatura ambiente Já os triacilgliceróis origem vegetal são ricos em ácidos graxos poliinsaturados sendo portanto líquidos à temperatura ambiente Os óleos vegetais são utilizados para a fabricação de margarinas através de um processo de hidrogenação que reduz parte de suas duplas ligações e os torna sólidos à temperatura ambiente Universidade Federal do ABC Introdução Saponificação Se adicionar HCl H Ácido esteárico Se adicionar NaOH Micelas Sabões surfactantes são moléculas anfipáticas apresentando em sua estrutura uma longa cadeia carbônica cauda apolar lipofílica e um grupo carboxilato cabeça polar hidrofílica Universidade Federal do ABC São compostos orgânicos com pelo menos três carbonos onde todos os carbonos possuem uma hidroxila com exceção de um que possui a carbonila primária grupamento aldeídico ou a carbonila secundária grupamento cetônico DGlicose uma aldohexose DFrutose uma cetohexose PRÁTICA 6 CARBOIDRATOS ESTRUTURA E PROPRIEDADES 13 Ciclização de carboidratos em meio aquoso Carbono 1 aquele que apresenta a carbonila reage com uma hidroxila presente no carbono 5 dando origem a uma molécula de estrutura cíclica e que agora possui mais um grupo hidroxila OH ligado ao carbono que antes apresentava a carbonila α hidroxila para baixo em relação ao plano da molécula β hidroxila para cima em relação ao plano da molécula 14 Açúcar redutor é um agente redutor o agente redutor oxida e quem oxida perde elétrons porque quem Reduz Recebe elétrons Açúcar redutor Pode transferir elétrons para outra molécula Monossacarídeos são redutores Dissacarídeos depende de como foi formado Lactose açúcar redutor No açúcar redutor o carbono da carbonila é oxidada a carboxila RCOOH Reação de Benedict Reação amido do com o Lugol O complexo esquematizado apresenta coloração azul intensa desenvolvida pela oclusão aprisionamento do iodo na estrutura helicoidal do amido I2 I I3 I3 amido complexo azul Sabese que de acordo com o Princípio de Le Chatelier todo equilíbrio quando perturbado tende a reagir de forma a minimizar esta perturbação Este processo de formação do complexo é exotérmico ou seja libera energia quando ocorre Quando fornecemos energia na forma de calor o sistema reage de forma a tentar anular esta perturbação deslocando o equilíbrio no sentido da reação endotérmica de dissociação do complexo fazendo com que a coloração azul praticamente deixe de existir Além disso o aquecimento forma iodo gasoso Tubo aberto perde o iodo para o ambiente Universidade Federal do ABC Composição Química e estrutura do DNA Moléculas como o DNA e RNA são ácidos nucleicos que podem ser definidos de maneira simplificada como polímeros de nucleotídeos Um nucleotídeo é formado pela ligação covalente entre uma base nitrogenada purina ou pirimidina um açúcar ribose ou desoxirribose e um resíduo de ácido fosfórico PRÁTICA 7 EXTRAÇÃO DE DNA VEGETAL Universidade Federal do ABC Composição Química e estrutura do DNA DNA tem uma espinhadorsal que é um açúcar desoxiribose um grupo fostato PO4 sempre o mesmo O que varia ao longo da cadeia são as bases ligadas às moléculas de açúcar Universidade Federal do ABC Composição Química e estrutura do DNA Esqueleto açúcarfosfato forma a parte externa da hélice As cadeias estendemse em direções antiparalelas uma da extremidade 3 para a extremidade 5 e a outra de 5 para 3 Ligações de hidrogênio entre as bases em cadeias opostas determinam o alinhamento da hélice com os pares de bases posicionados em planos perpendiculares ao eixo da hélice Universidade Federal do ABC Composição Química e estrutura do DNA Universidade Federal do ABC Procedimento e Atividade ANÁLISE DOS DADOS 1 Por que foi necessário macerar a cebola e utilizar de detergente e sal de cozinha Qual a função destes E do álcool 2 Compare os resultados obtidos nesse experimento com os que estão apresentados por Rodrigues et al 2008 e disponível em httpbotanicaonlinecombrgeralarquivosbmaterial6pdf acesso em 130917 e responda qual possibilita melhor identificação visual do DNA 3 Por que proteína e DNA podem sofrer alterações na estrutura química em presença de etanol Justificar a resposta com o uso de estruturas químicas e interações intermoleculares possivelmente envolvidas 4 A partir da realização desse experimento seria possível afirmar que houve precipitação de DNA Há limitações experimentais Apontar vantagens e desvantagens no uso desse experimento para o ensino de bioquímica Universidade Federal do ABC 1 Por que foi necessário macerar a cebola e utilizar de detergente e sal de cozinha Qual a função destes E do álcool Macerar maior será sua superfície de contato com a solução de lise e melhor a ação da solução sobre as células Isto permitirá a liberação de uma maior quantidade de moléculas de DNA e portanto um bom rendimento A solução de lise é assim denominada devido a sua função de rompimento da membrana plasmática e outras membranas O detergente permite a desestruturação das moléculas de lipídios das membranas biológicas O sal proporciona o ambiente favorável para a extração de DNA O álcool gelado diminui a solubilidade do DNA com a ajuda do sal adicionado inicialmente efeito salting out O DNA menos solúvel em álcool formará um aglomerado que precipitará junto com outras moléculas Adicionar o álcool gelado em velocidade lenta auxilia na eficiência de precipitação do DNA A temperatura elevada promove agitação das moléculas facilitando a ação do detergente em desestabilizar as membranas lipídicas A alta temperatura também ajuda a inativar enzimas que podem degradar o DNA Além disso ocorre a desnaturação parcial do DNA nesta temperatura ANÁLISE DOS DADOS Universidade Federal do ABC ANÁLISE DOS DADOS 3 Por que proteína e DNA podem sofrer alterações na estrutura química em presença de etanol Justificar a resposta com o uso de estruturas químicas e interações intermoleculares possivelmente envolvidas Efeito da adição de Etanol outros solventes orgânicos e surfactante agem na estrutura secundária terciária ou quaternária desestabilizam a parte hidrofóbica desnaturando a proteína H H H H Meio alcalino Meio ácido Anfóteros As formas iônicas de um aminoácido se interconvertem variando a carga da molécula na dependência do pH do meio e do pK de cada grupo carga 1 1 0 COOH COO H NH3 NH2 H 0 1 1 0 Aminoácidos Curva de titulação da alanina Para a Histidina os valores de pKa dos grupos ionizáveis e pI do aminoácido pK1 182 pK2 917 pI 55