Atividade enzimática da lactase (atividade experimental)
Boa noite, esta publicação vai ser dedicada a uma atividade experimental executada numa das aulas de biologia. Decidimos então enriquecer o nosso blogue com todos os detalhes sobre esta atividade.
Introdução
A questão-problema que nos foi atribuída foi: será que o tipo de substrato influencia a atividade enzimática da lactase?
O principal objetivo da atividade experimental é o estudo da atividade enzimática na lactase em diferentes substratos.
As enzimas são um tipo especializado de proteínas que agem como catalisadores biológicos por reações químicas na vida dos organismos.
A enzima em estudo é a lactase. A atividade enzimática desta é essencial para o processo catabólico da lactose (dissacarídeo composto por glicose e galactose).
A enzima lactase é essencial para as pessoas intolerantes à lactose. Esta enzima é responsável por transformar o dissacarídeo lactose nos monossacarídeos galactose e glicose, permitindo a correta digestão. As condições ótimas para o consumo da lactase é entre os valores de 6 a 7 de pH e entre 36 a 38ºC. Esta digestão e absorção da enzima ocorre no nosso organismo, mais especificamente no intestino delgado, onde existem condições mais favoráveis, sendo que no estômago o pH é excessivamente ácido e no intestino é neutro.
Sendo a lactase o substrato normal da lactose, a molécula desta é composta por carbono, oxigênio e hidrogênio.
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. A substância inibidora forma ligações químicas com as enzimas, de modo a interferir na sua atividade catalítica. De acordo com a estabilidade da ligação entre o inibidor e a enzima, a inibição enzimática pode ser de dois tipos: reversível (competitivo ou não competitivo) e irreversível.
Como inibidor da enzima lactase, atua a própria lactose, quando há um aumento de galactose em relação à glicose e assim a ação da enzima é impedida. A galactose funciona como inibidor reversível e competitivo. As moléculas desses inibidores têm uma estrutura muito parecida com a do substrato da enzima, formando um complexo enzima-substrato, o que inativa a catálise da enzima.
Hipótese: Através da adição da lactase a glicose manifesta-se mesmo alterando o substrato.
Para a questão-problema formulada, as variáveis são o tipo de substrato (variável independente), a atividade enzimática da lactase (variável dependente) e a temperatura, o volume do leite, da solução de sacarose e da solução de lactase (variáveis independentes controladas).
Na experiência houve um grupo de controlo, dentro do qual houveram dois ensaios em que se adicionou a enzima e outro que permaneceu inalterado (apenas com o substrato de controlo, a lactose). O grupo experimental teve também dois ensaios, aos quais foi adicionada a enzima (lactase), houve ainda outro ensaio de controlo que permaneceu apenas com o substrato em estudo, a sacarose.
Houve 6 ensaios, 3 para o grupo de controlo e outros 3 para o grupo experimental. A condição a testar é a influência da atividade enzimática em cada ensaio em que esta é adicionada.
Material e procedimento
Material necessário:
-Leite -Copos de iogurte (6) -Placa de Aquecimento
-Açúcar -Pipetas (3) -Termômetro
-Água -Vareta de Vidro (3)
- Comprimido de lactose (4) -Medidor de Glicose
Procedimento:
1.º Arranjar 6 copos de iogurte (A1, B1, B2, C1, C2, D1);
2.º No ensaio A1, colocam-se 10 ml de leite (temperatura ambiente), de seguida, com um medidor de glicose, é medida a quantidade existente desta no leite;
3.º Para o grupo de controlo são necessários dois copos de iogurte
(denominados de B1 e B2) e colocam-se 10ml de leite em cada um, de seguida é introduzida a solução de lactase e é medida a quantidade de glicose de B1 e B2 e depois é calculada a média de ambas;
4.º O mesmo procedimento do 3º ponto é realizado, mas desta vez para o grupo experimental onde são necessários dois copos de iogurte (C1 e C2) com 10ml da solução que contém sacarose em cada um (0,518g de açúcar por 10ml de água aquecida em banho-maria a cerca de 37ºC), adiciona-se a lactase aos copos e de seguida é medida a quantidade de glicose em cada e determina-se a média de ambos;
5.º O último copo de iogurte (D1) servirá como controlo de C1 e C2, onde são colocados apenas 10ml da solução de sacarose e depois é medida a quantidade de glicose desta.
Registo dos dados experimentais obtidos:
A1: solução de lactose (10 ml de leite)
B1 e B2: solução de lactose (10 ml de leite) com lactase (comprimido de lactase)
D1: solução de sacarose (0,518g de açúcar por 10ml de água a 37ºC)
C1 e C2: solução de sacarose (0,518g de açúcar por 10ml de água a 37ºC) com lactase (comprimido com lactase)
Análise e interpretação dos dados…
No início da experiência quando, em A1, se adiciona o leite (sendo esta a solução de lactose) a solução apresenta 25 mg/dl. Com a adição do comprimido de lactase em B1 e B2 este valor foi alterado para 499 mg/dl e 486 mg/dl, respetivamente, sendo a média destes valores 492,5 mg/dl. Para o grupo experimental preparou-se três soluções de sacarose com 10ml de água e 0,518g de açúcar, uma delas permaneceu inalterada e registou-se que nesta não havia glicose. Nas outras (C1 e C2) insere-se o comprimido de lactase, e como no grupo de controlo, os valores de glicose aumentam, em C1 para 412 mg/dl e em C2 para 478 mg/dl sendo a média 445 mg/dl.
Pelos dados obtidos através da realização da experiência, podemos concluir que a glicose presente na lactase, manifesta-se tanto no substrato de controlo (lactose) como no substrato experimental (sacarose). Assim, podemos dizer que a alteração do substrato não influencia a atividade enzimática da lactase, funcionando esta para qualquer tipo de substrato.
Sugestões para melhoria da atividade experimental:
Deveríamos…
- Ter feito a atividade experimental com luvas de látex e batas para assim evitar possíveis contaminações às amostras e para os resultados serem os mais precisos possíveis;
- Conseguir medir melhor o volume das soluções para assim evitar possíveis erros nos resultados;
- Utilizar varetas diferentes para todos os copos de iogurte, visto que apenas foram utilizadas duas varetas, uma para os copos que continham lactose e outra para os copos que continham sacarose;
- Apesar de ser difícil de conseguir, a atividade teria sido mais composta se tivessem sido usados mais tipos de substratos para assim termos mais resultados para comparação;
- Ser mais precisos com o tempo e forma de mistura das soluções, uma vez que pode assim alterar/manipular os resultados da atividade experimental;
- Fazer a recolha da água do banho-maria mais perto do seu uso para assim não haver diferenças na temperatura da mesma, podendo também alterar/manipular os resultados da atividade experimental;
- Ser mais precisos na medição da quantidade de açúcar utilizada, uma vez que poderão ter ficado vestígios de açúcar no vidro de relógio;
- Ter colocado a balança num sítio mais resguardado para assim evitar erros na medição provocados por fatores extrínsecos, por exemplo, o toque dos colegas na mesa de medição;
Conclusão
Posto isto, consideramos que todos os objetivos do trabalho foram alcançados. Achamos que o mesmo foi bastante enriquecedor para desenvolver os nossos conhecimentos científicos e experimentais e importante para mais tarde desenvolvermos mais atividades experimentais com maior rigor.
Concluímos então que o tipo de substrato não influencia a atividade enzimática da lactase como resposta à questão-problema pois não se verificou nenhuma diferença significativa entre os valores de glicose obtidos para o substrato de controlo (lactose) e para o substrato experimental (sacarose).
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