Em uma aula prática de bioquímica, para medir a atividade catalítica da enzima catalase, foram realizados seis ensaios independentes, nas mesmas condições, variando-se apenas a temperatura. A catalase decompõe o peróxido de hidrogênio (H2O2), produzindo água e oxigênio. Os resultados dos ensaios estão apresentados no quadro.
Os diferentes resultados dos ensaios justificam-se pelo(a)
A) variação do pH do meio.
B) aumento da energia de ativação.
C) consumo da enzima durante o ensaio.
D) diminuição da concentração do substrato.
E) modificação da estrutura tridimensional da enzima.
Resolução em Texto
Matérias Necessárias para a Solução da Questão:
- Bioquímica (função enzimática e influência da temperatura).
Nível da Questão:
- Médio.
Gabarito:
- Alternativa Correta: (E).
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 O enunciado mostra seis ensaios em que a enzima catalase decompõe peróxido de hidrogênio (H₂O₂), variando a temperatura. Pergunta-se: “Por que os resultados (taxas de decomposição) diferem?”.
- Palavras-Chave: “catalase”, “temperatura”, “taxa de decomposição de H₂O₂”.
- Objetivo: Identificar o fator que explica a variação na atividade catalítica em diferentes temperaturas.
Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
📌 Conceitos Fundamentais
- Catalase: Enzima que acelera a reação de decomposição de H₂O₂ em H₂O e O₂.
- Influência da Temperatura:
- Enzimas têm faixa de temperatura ideal.
- Se a temperatura se afasta dessa faixa ou excede certo limite, a enzima sofre alteração em sua estrutura (desnaturação parcial ou total).
Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
📌 Contexto
- O quadro mostra taxas de decomposição (em 10⁻¹² mol/min) para temperaturas de 10, 15, 20, 25, 30 e 35°C.
- Observa-se uma variação considerável na atividade.
- Em geral, as enzimas podem aumentar a taxa até certo ponto de temperatura, mas depois a atividade cai quando a estrutura 3D é afetada.
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
- Razão do Pico de Atividade:
- Em algumas temperaturas (ex.: 15°C), a atividade é maior que em outras, sugerindo temperatura ótima próxima daquele valor.
- Queda em Altas Temperaturas:
- A catalase perde eficiência à medida que a temperatura sobe (ex.: 30–35°C), pois sua estrutura tridimensional sofre alteração, diminuindo a atividade enzimática.
Passo 5: Análise das Alternativas
- (A) Variação do pH
❌ O enunciado não indica variação de pH, apenas temperatura. - (B) Aumento da energia de ativação
❌ A enzima diminui a energia de ativação, mas o problema é a desnaturação por temperatura alta. - (C) Consumo da enzima durante o ensaio
❌ Enzimas não são consumidas na reação. - (D) Diminuição da concentração do substrato
❌ Não foi alterado o substrato, mas a temperatura. - (E) Modificação da estrutura tridimensional da enzima
✅ Correta. Temperaturas inadequadas podem desnaturar a enzima.
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
🔍 Resumo Final
A catalase atinge melhor desempenho em certa faixa de temperatura. Em outras, ela perde eficiência por alteração de sua configuração 3D (desnaturação).
Portanto, a resposta certa:
✅ (E) Modificação da estrutura tridimensional da enzima.
