CATALASE ENZYME ACTION IN DIFFERENT EVERYDAY FOODS: AN EXPERIMENTAL DIDACTIC APPROACH TO BIOLOGY TEACHING

Authors

DOI:

10.52832/jesh.v5i2.540

Keywords:

Enzymatic decomposition, Experimental teaching, Oxidative stress, Peroxisomes, Exothermic reaction

Abstract

This study proposes an experimental activity for teaching Cell Biology in high school, exploring the action of the catalase enzyme in different everyday foods. As a methodology, simple everyday materials were used, such as fruits, vegetables, and even raw bovine liver. To determine the action of the catalase enzyme, the foods were cut into small pieces using a blunt knife, and approximately 3 mL of 3% Hydrogen Peroxide (H₂O₂) was applied to their surface using a dropper, Pasteur pipette, or graduated syringe. As the main result, it was observed that the tested foods exhibited a positive reaction, with variations in the intensity of effervescence, indicating different catalase concentrations in the tissues. The positive reaction occurred due to the degradation of H₂O₂ by the catalase enzyme, which is naturally stored in the peroxisomes of cells. Cutting the foods exposed the catalase enzyme, allowing its direct interaction with H₂O₂, transforming this compound into gaseous oxygen (effervescent bubbles), water, and heat. This reaction is called decomposition, and because it releases heat, it is classified as exothermic, protecting organisms from the toxic effects of H₂O₂, preventing oxidative stress and possible DNA mutations. Thus, the experimental activity proposed in this study can serve as an excellent methodological teaching resource, facilitating and stimulating student learning while enhancing the perspective of scientific experimentation.

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biography

Klenicy Kazumy de Lima Yamaguchi, UFAM

Professora Adjunta no Instituto de Saúde e Biotecnologia da Universidade Federal do Amazonas (ISB/UFAM), em Coari - Amazonas. Bacharel em Química pela Universidade Federal do Amazonas (2010) e em Farmácia pelo Centro Universitário Nilton Lins (2008). Possui Mestrado (2011) e Doutorado (2015) em Química pela Universidade Federal do Amazonas. Pesquisadora do Grupo de Pesquisa em Química de Biomoléculas da Amazônia (Q-BiomA), Núcleo de Estudos em Saúde das Populações Amazônicas(NESPA) e Bioprocessos Avançados na Química de Produtos Naturais para o Desenvolvimento Nacional pela Biodiversidade (ABC-NP). Atua nas áreas de Química de Produtos Naturais, caracterização química de substâncias fenólicas e desenvolvimento de biotecnologias aplicadas a saúde das populações Amazônicas. Atua no desenvolvimento e fortalecimento do extrativismo, desenvolvimento sustentável e cadeias produtivas dos recursos naturais Amazônicos. Realiza projetos de Pesquisa e Extensão relacionadas ao Ensino de Química com projetos de intervenção utilizando práticas experimentais e valorização de saberes tradicionais.

References

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2017). Biologia molecular da célula (6ª ed.). Artmed.

Alves, F. H. O., de Oliveira Massulo, A., Cintra, P., de Oliveira Custódio, J. M., & da Silva, L. D. M. (2025). Aplicação da enzima catalase no ensino superior de bioquímica utilizando planejamento experimental. Brazilian Journal of Development, 11(1), e76457-e76457.

Bavaresco, A. C. M. (2023). O PAPEL DA CATALASE NA PROTEÇÃO CONTRA O ENVELHECIMENTO DA PELE: UMA ANÁLISE INTEGRATIVA (Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) FADERGS). https://repositorio-api.animaeducacao.com.br/server/api/core/bitstreams/512759b2-9adb-4859-a9a5-d57a4218830f/content

Dias, E. A. (2023). Ensino de biologia celular: Um estudo em materiais didáticos de Guiné-Bissau (Monografia de Licenciatura). Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira, Redenção, Ceará, Brasil. https://repositorio.unilab.edu.br/jspui/handle/123456789/4325

Engers VK, Behling CS, Frizzo MN. (2011). A influência do estresse oxidativo no processo de envelhecimento celular. Rev. Contexto & Saúde. 10(20): 93-102.

EpCsekes E, Račková L. (2021). Skin Aging, Cellular Senescence and Natural Polyphenols. Int J Mol Sci. 23; 22(23): 12641. Doi: 10.3390/ijms222312641

Gonçalves, T. M. (2023). Impactando o Ensino e a Aprendizagem de Biologia por meio de uma aula experimental: a ação da enzima catalase em células animais e vegetais. REVISTA FISIO&TERAPIA, 27(123): 1-14. https://revistaft.com.br/impactando-o-ensino-e-a-aprendizagem-de-biologia-por-meio-de-uma-aula-experimental-a-acao-da-enzima-catalase-em-celulas-animais-e-vegetais/

Gonçalves, T. M., Yamaguchi, K. K. L. (2023). Valorização do conhecimento popular: detecção da enzima catalase na Mandioca-de-mesa (Manihot esculenta Crantz) como estratégia para o ensino de Bioquímica. Conjecturas, 23(2): 98-115.

Gonçalves, T. M. (2024). As leveduras borbulhantes: um experimento simples e de baixo custo para desvendar a ação da enzima catalase na Biologia. Revista Ibero-Americana De Humanidades, Ciências E Educação, 10(7), 2678–2690. https://doi.org/10.51891/rease.v10i7.14836

Interaminense, B. K. S. (2019). A importância das aulas práticas no ensino da Biologia: Uma metodologia interativa. ID on line. Revista de Psicologia, 13(45), 1–12. https://doi.org/10.14295/idonline.v13i45.1842

Johansson L. H, Borg L A. (1988). A spectrophotometric method for determination of catalase activity in small tissue samples. Anal Biochem. 174(1):331-6. doi: 10.1016/0003-2697(88)90554-4. PMID: 3064653

Krasilchik, M. Práticas de ensino de Biologia (2019). 4ª ed. rev. e ampl. 6ª reimpr. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 199 p.

Marandino, M., Selles, S. E., & Ferreira, M. S. (2009). Ensino de Biologia: Histórias e práticas em diferentes espaços educativos. São Paulo, SP: Cortez.

Michelotti, A., & Loreto, E. L. da S. (2019). Utilização de modelos didáticos tateáveis como metodologia para o ensino de biologia celular em turmas inclusivas com deficientes visuais. Contexto & Educação, 34(109), 150-169. https://doi.org/10.21527/2179-1309.2019.109.150-169

Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2017). Bioquímica de Lehninger (7ª ed.). Guanabara Koogan.

Nunes, I. P. As aulas práticas de química nas escolas públicas brasileiras: existência e condições de uso dos laboratórios. Anais VIII CONEDU... Campina Grande: Realize Editora, 2022. https://editorarealize.com.br/artigo/visualizar/88671

Resende, E. C. O. Enzimas antioxidantes em frutos com diferentes padrões de amadurecimento. (Dissertação de Mestrado, Instituto Agronômico de Campinas, IAC, Campinas - SP). https://www.iac.sp.gov.br/areadoinstituto/posgraduacao/repositorio/storage/teses_dissertacoes/pb1216208.pdf

Scibior D., Czeczot H. (2006). Katalaza--budowa, właściwości, funkcje [Catalase: structure, properties, functions]. Postepy Hig Med Dosw (Online). 60:170-80. Polish. PMID: 16618987.

Silva, I. A., Santos, C. B., Silva, W. F., Silva, C. B., Silva, H. R., & Santos, D. S. (2022). A importância de atividades práticas no ensino de ciências como estratégia no processo de aprendizagem. Research, Society and Development, 11(10), e3277819050. https://doi.org/10.33448/rsd-v11i10.32778

Silva, A. C. A., Ferreira, L. de A., Sousa, P. S. de A., & Alvarenga, E. M. (2022). Experimentação investigativa como prática de ensino em aulas de biologia no ensino médio integrado. Revista De Educação, Ciências E Matemática, 12(1). Recuperado de https://publicacoes.unigranrio.edu.br/recm/article/view/6187.

Silva, D. C. M., de Barros, R. P. . ., Araújo, A. da S. ., Miranda, J. dos S. ., Torres, I. L. N. ., da Silva, R. C. ., dos Santos, P. F. . ., & de Lima, C. F. M. . (2024). experimentation in biology as an instrument for the understanding and construction of scientific knowledge in teacher training. ARACÊ , 6(4), 12963-12976. https://doi.org/10.56238/arev6n4-122.

Sousa, A. S. D. (2019). Análise de jogos e modelos didáticos no ensino de biologia, associados à aula expositiva dialogada na área de citologia. (Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual do Piauí, Teresina, PI). https://www.profbio.ufmg.br/wp-content/uploads/2020/12/TCM_ANTONIO-SERGIO.pdf

Sugiyama, T., & Sanyal, M. R. (2024). Biochemical analysis of H2O2-induced mutation spectra revealed that multiple damages were involved in the mutational process. DNA repair, 134, 103617.

Thacker J, Parker WF. The induction of mutation in yeast by hydrogen peroxide. Mutat Res. 1976 Feb;38(1):43-52. doi: 10.1016/0165-1161(76)90078-9. PMID: 768759

Zanin, A. C. (2015). Exploração de recursos didáticos alternativos para o ensino de biologia celular (Trabalho de Conclusão de Curso). Universidade Federal do Paraná, Curitiba, PR, Brasil. Disponível em https://acervodigital.ufpr.br/xmlui/handle/1884/41697

Published

16/05/2025

How to Cite

Maretti Gonçalves, T., & Kazumy de Lima Yamaguchi, K. (2025). CATALASE ENZYME ACTION IN DIFFERENT EVERYDAY FOODS: AN EXPERIMENTAL DIDACTIC APPROACH TO BIOLOGY TEACHING. Journal of Education, Science and Health – JESH, 5(2), 1–13. https://doi.org/10.52832/jesh.v5i2.540

Issue

Section

EDUCAÇÃO E ENSINO