Introdução

A respiração é um processo biológico no qual compostos orgânicos reduzidos são mobilizados e oxidados de maneira controlada, sendo este o processo de obtenção de energia mais utilizado pelos seres vivos. A organela responsável pela respiração celular é a mitocôndria. Do ponto de vista mais básico, a respiração celular vegetal é a oxidação da sacarose, que pode ser expressa pela seguinte equação química:

Durante a respiração celular, pode haver a formação de peróxido de hidrogênio (H₂O₂), que é tóxico para as células, e potente inibidor de muitas enzimas. Para evitar a toxicidade, as células contêm enzimas denominadas catalases, que degradam o H₂O₂ em água e oxigênio:

Assim, uma das formas de mensurar a atividade respiratória em um material vivo é detectar a atividade da enzima catalase, como uma atividade cinética resultante da produção de H₂O₂ durante a respiração.

Objetivo específico desta prática

 Observar a atividade de catalases em tubérculos de batata.

Procedimentos

Figura 1 Procedimentos de lavagem dos tubérculos (A) e fatiamento (B)

Lave os tubérculos de batata, secando-os em seguida. Na sequência, com o auxílio de um fatiador de legumes, retire oito fatias finas (~1-2 mm) e oito mais grossas (~5 mm) do tubérculo de batata (Figura 1).

Reserve 4 fatias grossas e 4 fatias finas, dispondo as demais em uma placa de Petri, cobrindo com as soluções de peróxido de hidrogênio nas concentrações de: 0 mM, 100 mM, 200 mM e 300 mM.

Observe a formação de bolhas sobre as fatias de batata por cerca de 1 minuto. A evolução de bolhas de oxigênio indica a presença de catalase.

Figura 2 Ferver a metade das fatias e colocar as outras no peróxido de hidrogênio

Na sequência, volte as outras fatias de batata que foram reservadas. Ferva-as por cerca de 2 minutos (Figura 2a) e repita a operação descrita acima (Figura 2b)

Resultados esperados

O peróxido de hidrogênio (H₂O₂) é toxico para a maioria dos organismos. Entretanto os organismos vivos são capazes de degradar H₂O₂ mediante ação da enzima catalase. No ensaio foram aplicadas distintas concentrações de H₂O₂ em fatias de batata observando-se que na maior concentração de H₂O₂ há uma intensa produção de borbulhas devido ao desprendimento de oxigênio da reação das catalases. Por outro lado, nas fatias submetidas a fervura houve desnaturação enzimática, com perda de estrutura e catálise (Figura 3).

Figura 3 Resultado do ensaio para observar a atividade das catalases em tubérculos de batata

Observações e cálculos

Cálculos das soluções de Peroxido de Hidrogênio

Peróxido de hidrogênio (H₂O₂)

• Densidade: 1.11
• Percentagem: 35%
• Peso Molecular:  34,01

Molaridade H₂O₂ = 11,42 M ~ 11.420 mM

Exemplo do cálculo da solução de 100 mM

Dessa forma, são necessários 8,75 mL de peróxido de hidrogênio, completados para 1 litro de água destilada para obter uma solução de peróxido de hidrogênio de 100 mM.

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