UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA NATUREZA

DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA MOLECULAR

Prof. Dr. Carlos Alberto de Almeida Gadelha.

Tutor da Aula Prática: Daniel Lima de Farias.

João Pessoa-PB

2013

UNIVERSIDADE ABERTA DO BRASIL

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAIBA - UFPB VIRTUAL

CURSO LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS A DISTÂNCIA

Roteiro de Práticas de Bioquímica Estrutural para o Ensino de Biologia

Embora os conteúdos teóricos de Bioquímica sejam bem abordados

na literatura atual dos livros de biologia, persiste a dificuldade da abordagem prática por parte dos professores. Boa parte das dificuldades reside na aquisição dos materiais necessários, como também na escassez de literatura que estimule os docentes a execução dessas práticas. O que propomos nas experiências descritas neste “Roteiro de Práticas” é acender a luz de criatividade do professor de Biologia, para que passe a perceber que é possível a partir de experiências simples e de custo relativamente baixo, executar atividades com metodologia instigante para o aluno, onde este possa perceber o elo entre a teoria e prática refletidos na vivência do cotidiano.

CONTEÚDO:

1 – O Laboratório Didático: Materiais e Cuidados;

2 – Água, pH e Tampões;

3 – Vitaminas;

4 – Lipídeos.

1 – O Laboratório Didático: Materiais e Cuidados.

“Apresentação do material e manuseio dos instrumentos do Laboratório”.

1.2 – OBJETIVOS:

Reconhecer o material e os equipamentos existentes no laboratório.

Saber manusear (pipetar, filtrar, pesar, etc.) os instrumentos existentes no laboratório.

Saber manusear com inflamáveis, ácidos e bases fortes.

1.3 - MATERIAL DE LABORATÓRIO:

Tubo de Ensaio - para reações químicas em pequena escala resistindo ao aquecimento em chama direta.

Béquer - usado para misturar, dissolver, pesar ou deixar substâncias em repouso. Pode ser aquecido sobre tela de amianto.

Erlenmeyer - sua forma cônica evita perdas de líquido devido à agitação. Pode ser aquecido em chapa elétrica ou bico de gás sobre tela de amianto.

Balão volumétrico - usado na preparação rigorosa de soluções. Não deve ser aquecido para não descalibrar. O traço de aferição é uma marca no colo do balão com a qual deve coincidir a parte inferior do menisco líquido.

Pipetas - medem e transferem volumes de líquidos. As pipetas volumétricas medem apenas um dado volume e as graduadas mensuram vários volumes na sua escala (1ml, 2 ml, 5 ml, 10 ml). Podem ser manuais ou automáticas.

Bureta - mede volumes com grande precisão nas titulações.

Proveta - mede volumes com pequena precisão.

Bastão de vidro – usado na agitação de misturas, além de auxiliar na filtração e outras operações químicas.

Kitazato - usado em filtrações à vácuo. Tem paredes espessas para resistir à pressão.

Vidro de relógio - usado na pesagem de sólidos e para cobrir recipientes.

Papel de Filtro - usado para separação de misturas que envolvem sólidos e líquidos.

Funil – facilita a transferência de líquidos e é também usado nas operações de filtração.

Bico de Bunsen - bico de gás usado como fonte térmica.

Suporte – usado para apoiar vidrarias (buretas, colunas cromatográficas, etc) em práticas específicas.

Tripé de ferro - serve para apoiar o material para realização de reações que envolvem aquecimento tipo tela de amianto, béquer, etc.

Tela de amianto - aparato colocado sobre a chama com objetivo de distribuir uniformemente a temperatura.

Pinças - existem 2 tipos: de madeira ou metálicas. Servem para segurar materiais como tubos de ensaio e erlenmeyers durante o aquecimento das substâncias contidas neles.

Agitador magnético - utilizado para homogeneizar soluções.

Banho-maria - aparelho contendo uma resistência de aquecimento de uma cuba dágua, controlada através de termostato elétrico, a fim de se obter temperaturas constantes.

Destilador – aparelho para destilação de água.

Estufas - servem para secagem e esterilização do material.

Fotocolorímetro - empregado na determinação da concentração de uma substância através da absorção de luz.

Pipetadores automáticos - medem e transferem volumes de líquidos com maior precisão que as pipetas volumétricas manuais. As pipetas automáticas podem medir volumes fixos

ou variáveis, geralmente em microlitros (l).

Papel indicador universal – utilizado como indicador de valores aproximados do pH de soluções.

Potenciômetro – aparelho utilizado para a medição do pH por meio de um elétrodo.

Balanças - para medida de massas de ordem de gramas e décimos de gramas são usadas balanças de um prato, e para medidas de décimo de miligrama, balança analítica. Podem ser de leitura digital.

Centrífuga - utilizada para acelerar a separação de partículas de densidades diferentes.

1.4 – TÉCNICAS:

- Orientação sobre técnicas de manuseio do material e equipamentos: Não colocar a rolha dos frascos sobre a mesa, poderá contaminar-se com alguma

substância estranha.

Pipeta sem marca final não se sopra. No fim do escoamento toca-se a ponta das mesmas na superfície do líquido ou na parede interna do recipiente.

Uma mesma pipeta não pode ser usada para medir simultaneamente soluções diferentes, a não ser que seja lavada várias vezes com água.

Colocar uma quantidade de líquido inferior a metade da capacidade do tubo de ensaio, quando for submetido a aquecimento ou ebulição; caso contrário, haverá perigo de projeção. Segurar o tubo com a pinça agitando continuamente. Nunca manter a boca do mesmo dirigido contra o seu rosto ou do seu colega.

Quando trabalhar com inflamáveis (éter, clorofórmio, etanol, etc), evitar a proximidade das chamas.

Se o solvente contido no frasco se inflamar acidentalmente, não proceda precipitadamente derrubando-o ou partindo-o, apenas cubra a boca do frasco com um vidro de relógio, um copo, uma placa de amianto, etc.

Quando medir sangue, ácidos concentrados ou soluções alcalinas lavar imediatamente com água o material utilizado..

Se engolir um pouco de algum ácido lave rapidamente a boca com bastante água corrente e em seguida com solução para queimaduras com ácidos (Bicarbonato de sódio 5%). Em caso de alcalis, lavar rapidamente com água, em seguida com solução para queimaduras com alcalis (ácido acético a 5%). Para queimaduras leves nas mãos ou braços, tratar com pomada de picrato. As soluções e a pomada se encontram na mesa junto ao quadro negro.

A vidraria volumétrica não deve ser aquecida para não descalibrar.

O uso do avental é obrigatório.

Lavar o material utilizado na parte experimental com água corrente, após cada aula.

Deixar a bancada limpa e organizada.

- Recomendações importantes: Não fumar no laboratório onde comumente há o emprego ou formação de substâncias

inflamáveis.

Em qualquer trabalho prático, seguir rigorosamente as indicações do roteiro na ordem dada dos reagentes.

Não gastar soluções inutilmente, retirar apenas a quantidade que vai necessitar.

Não misturar substâncias desnecessariamente, pois poderão ocorrer reações violentas cabendo ao aluno a responsabilidade por danos ao laboratório e aos colegas.

- Treinamento:

Pipetagens - procure identificar as pipetas de diferentes capacidades de graduação ( 1, 2, 5 e 10 ml). Faça então os exercícios seguintes começando com uma pipeta graduada de 10 ml. Introduza a extremidade inferior da pipeta num béquer contendo água. Aspire com a boca até que o nível da solução ultrapasse o traço superior da aferição. Tire rapidamente a boca da abertura da pipeta e obstrua a mesma com o indicador da mão direita. Diminua a pressão exercida pelo indicador sobre a abertura de modo a deixar cair o líquido gota a gota, até que a parte inferior do menisco coincida com o volume desejado, à altura de seus olhos. Com pipetas de 10 ml, acertado o zero, comece a escoar lentamente volumes variáveis ( 10 ml, 8 ml, 7 ml, 4 ml) ajustando cada vez a parte inferior do menisco com o volume desejado.

2 – Água, pH e Tampões.

2.1 – OBJETIVOS:

Familiarização com os conceitos de pH, pKa, tampão, dissociação de grupos químicos;

Medir o pH de algumas soluções de nosso cotidiano;

Constatar o efeito tamponante e sua importância biológica;

Fazer a curva de titulação do ácido acético;

Fazer a curva de titulação do aminoácido glicina (que será criada a partir dos valores obtidos para as medições do pH do aminoácido titulado).

2.2 – EXPERIMENTOS: Antes de efetuar as medições de pH com o potenciômetro, é necessário calibrá-lo usando

soluções tampão padrões, seguindo o procedimento descrito no manual do aparelho. Após isso ter sido feito, mergulhe o eletrodo de forma que o poro em sua laterial fique sempre encoberto pelo líquido que se deseja medir o pH.

EXPERIMENTO I – MEDIÇÃO DO PH DE DIFERENTES AMOSTRAS

REAGENTES: Solução de diferentes substâncias (refrigerante de cola, vinagre, água sanitária, etc). MATERIAL: Béqueres de 100 ml. Potenciômetro. PROCEDIMENTOS: Mergulhar o elétrodo do potenciômetro nas soluções onde serão determinados os pHs e anotar os valores obtidos.

EXPERIMENTO II – CAPACIDADE TAMPONANTE

REAGENTES: Água pura ou destilada. Solução Tampão TRIS 0,1M pH 7,4 (pKa = 8,3). Solução de ácido clorídrico (HCl) 0,1M. Solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1M. MATERIAL: 4 Béqueres de 100 ml. Potenciômetro.

PROCEDIMENTOS: Em dois béqueres adicionar 50 mL de água pura ou destilada e nos outros dois, adicionar 50 mL de solução tampão TRIS 0,1M pH 7,4. Mergulhar o elétrodo do potenciômetro nas soluções contidas nos 4 béqueres e anotar os valores de pH obtidos. Em seguida adicionar a um béquer de água pura e a um béquer de solução tampão TRIS 0,1M pH 7,4, um mililitro de solução de ácido clorídrico 0,1M. Repetir o procedimento adicionando um mililitro de solução de hidróxido de sódio 0,1M aos outros béqueres. Mergulhar novamente o elétrodo do potenciômetro nas soluções contidas nos 4 béqueres e anotar os valores de pH e comparar os resultados obtidos.

3 – Vitaminas. “Determinação de Vitamina C em Alimentos”. 3.1 - Fundamentação teórica:

O enfoque agora é determinar a quantidade de vitamina C em diferentes tipos de alimentos através do teste do complexo iodo-amido.

As vitaminas são chamadas de micronutrientes, pois o organismo precisa delas em pequena quantidade. As vitaminas são necessárias, pois ajudam a acelerar transformações químicas no organismo, o chamado metabolismo. Existem vários tipos de vitaminas: A, B1, B2, B6, B12, C, D, E e K. Cada vitamina exerce uma função diferente no corpo. Por exemplo, a vitamina A influi na visão, no crescimento dos dentes e dos ossos. Encontramos vitamina A nas gorduras, gema de ovo, manteiga, legumes amarelos e verdes etc. A vitamina D, por exemplo, propicia a absorção de cálcio e fósforo.

A vitamina C é uma das mais conhecidas. É também chamada de ácido L-ascórbico e, no organismo, tem uma função protetora como antioxidante. Colabora na manutenção da resistência a doenças bacterianas e virais, na formação de ossos e dentes. Previne o escorbuto, uma doença nas gengivas que dá feridas na boca. 3.2 – Experimento:

Se houver possibilidade, faça isso em grupos na sala de aula. Como já estudamos

anteriormente, se misturarmos iodo em uma mistura de (amido + água) obteremos a cor azul intensa, pois o iodo forma um complexo com o amido.

Os químicos testaram e descobriram que, ao misturarmos vitamina C com o complexo iodo-amido, dá-se uma transformação química. O iodo sofre uma transformação e forma o iodeto que é transparente.

Então, quanto mais vitamina C um alimento tiver, mais rapidamente a cor azul vai desaparecendo. Ao mesmo tempo, se quisermos voltar a ter a cor azul teremos que colocar mais iodo na solução. Conhecendo essas transformações, vamos determinar a vitamina C em diferentes substâncias?

3.3 - Material:

- 1 comprimido efervescente de 1g de Vitamina C; - tintura de iodo a 2% (comercial); - sucos de frutavariados; - 5 seringas descartáveis; - 1 fonte de calor (aquecedor, lamparina); - 6 copos de vidro (ou vidros de geléia); - 1 conta-gotas; - 1 garrafa de refrigerante de 1L; - 1recipiente de vidro de 500mL (meio litro). 3.4 – Procedimentos: A) Prepare a mistura de amido com água do seguinte modo: aqueça 200mL (mais ou menos um copo) de água num recipiente com capacidade para meio litro. Aqueça até uns 50ºC (mergulhando o dedo até que fique difícil deixar dentro da água). Em seguida, adicione 1 colher de chá de amido de milho (pode ser farinha de trigo) na água aquecida. Agite bastante até que adquira a temperatura ambiente. B) Prepare uma solução de vitamina C. Em uma garrafa de refrigerante de 1L adicione mais ou menos meio litro de água filtrada. A seguir adicione um comprimido de vitamina C. Agite e complete com água até dar um litro. C) Numere 6 copos de vidro e coloque em cada um deles 20mL da mistura de (amido +água). D) No copo 2 adicione 5mL da solução de vitamina C. E) Nos copos 3, 4, 5 e 6 adicione 5 mL de cada suco disponível. F) A seguir, pingue, gota a gota, a solução de iodo no copo 1, agitando até que apareça a coloração azul. Anote o número de gotas. (geralmente 1 é suficiente). G) Repita o procedimento nos outros copos e anote os resultado.

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4 – Lipídeos. “Solubilidade, Presença de Ácidos Graxos Insaturados e Hidrólise Alcalina dos Lipídeos”.

4.1 – Objetivos: Observar a solubilidade dos lipídeos de soja frente a diferentes solventes;

Observar a presença de ácidos graxos insaturados nos lipídeos de soja;

Observar a hidrólise alcalina dos lipídeos de reserva da soja (saponificação).

4.2 – Materiais: • Frascos de vidro transparentes pequenos ou tubos de ensaio; • Recipiente de vidro refratário de cafeteira; • Pipeta Pasteur ou conta-gotas; • Óleo de soja; • Tintura de iodo comercial (solução de iodo a 2%); • Solvente apolar (querosene, etc); • Soda caústica; • Água filtrada; • Fonte de Calor (boca de fogão, lamparina); •Pinça de madeira ou prendedor de roupas de madeira.

4.3 – Procedimentos:

4.3.1 - Experimento da Solubilidade: Prepare dois tubos de ensaio (ou frascos de vidro transparente pequeno) contendo 5 gotas de

óleo de soja e em seguida, adicione ao primeiro tubo 2 ml de água e ao segundo tubo 2 ml de querosene. Agite e compare os resultados de solubilidade dos lipídeos da soja nos solventes utilizados.

4.3.2 - Experimento de Detecção da Presença de Ácidos Graxos Insaturados: Num tubo de ensaio contendo 1 ml da amostra, adicionar 3 gotas de lugol e aquecer direto na

chama CAUTELOSAMENTE. Observar a mudança de coloração do sistema.

4.3.3 - Experimento de Hidrólise Alcalina dos Lipídeos da Soja (Saponificação): Colocar num recipiente de vidro refratário de cafeteira cerca de 2ml de óleo de soja e adicionar

5ml de solução alcoólica de soda caústica (10 gramas de soda caustica diluída em álcool comercial). Aquecer cautelosamente em boca de fogão e manter em ebulição até evaporar o líquido. Em seguida acrescentar 10ml de água e agitar. Observar os resultados.