GD Bioqumica I Enzimas

1- O sabor adocicado do milho recm-colhido devido ao alto nvel de acar nos gros. O milho comprado no mercado (vrios dias aps a colheita) no mais to doce, porque cerca de 50% do acar livre do milho convertido em amido um dia aps a colheita. Para preservar o sabor doce do milho fresco as espigas descascadas so mergulhadas em gua fervente por alguns minutos (branqueamento) e ento resfriadas em gua fria. O milho tratado dessa maneira e depois guardado em congelador mantm seu sabor adocicado. Qual a base bioqumica deste procedimento?

2- A enzima urease aumenta a velocidade de hidrlise da uria em pH 8,0 e a 20C por um fator de 1014. Se uma dada quantidade de urease pode hidrolisar completamente uma dada quantidade de uria em 5min a 20C e pH 8,0, quanto levaria para que a mesma quantidade de uria seja hidrolisada na ausncia de urease? Suponha que ambas as reaes ocorram em meio estreis, de forma que a uria no possa ser atacada por microorganismos.

3- O stio ativo de uma enzima consiste geralmente de uma fenda ou bolsa na superfcie da mesma e na superfcie das paredes desta fenda esto as cadeias laterais dos aminocidos necessrias para ligar o substrato e catalisar sua transformao qumica. A carboxipeptidase com uma nica cadeia de 307 aminocidos uma enzima que remove em seqncia o resduo C-terminal de substratos peptdicos. Os dois grupos catalticos essenciais no stio ativo so fornecidos por Arg145 e Glu270. a) Se a cadeia de carboxipeptidase for uma -hlice perfeita, qual a distncia (em

nanmetros) entre Arg145 e Glu270. b) Explique como esses dois aminocidos, to distantes na seqncia primria, podem

catalisar uma reao que ocorre no espao de poucos dcimos de nanmetro. c) Se apenas esses dois grupos catalticos esto envolvidos no mecanismo de hidrlise, por

que necessrio que a enzima contenha um nmero to grande de resduos de aminocidos?

4- A enzima desidrogenase lctica de msculo catalisa a reao:

NADH e NAD+ so, respectivamente, as formas reduzida e oxidada da coenzima NAD. Em contraste com aquelas do NAD+, solues de NADH absorvem luz em 340nm. Esta propriedade empregada na determinao da concentrao de NADH em soluo, pela medida em um espectrofotmetro da quantidade de luz absorvida em 340nm pela soluo. Explique como essas propriedades do NADH podem ser usadas para a montagem de um ensaio quantitativo da desidrogenase lctica.

5- Quando uma soluo de enzima aquecida, ocorre uma progressiva perda da atividade cataltica com o tempo. Esta inativao o resultado do desenovelamento da molcula da enzima nativa para uma conformao enrolada ao acaso, devido ao aumento da energia trmica das molculas de enzima. Uma soluo de hexoquinase incubada a 45C perde 50% de sua atividade em 12min, mas quando a hexoquinase incubada a 45C na presena de grandes concentraes de um dos substratos, ela perde apenas 3% de sua atividade aps o mesmo perodo de tempo. Explique porque a desnaturao da hexoquinase retardada na presena de um dos seus substratos.

6- - Suponha que uma enzima mutante se ligue a um substrato 100 vezes mais firmemente do que a enzima nativa. Qual o efeito desta mutao na velocidade de catlise, se a ligao do estado de transio no for afetada?

7- Demonstre, atravs de desenhos ou esquemas, o mecanismo de ao de um modulador positivo sobre uma enzima alostrica.

8- Anticorpos so protenas que tem a capacidade de se ligar especificamente determinada molcula denominada antgeno. A inoculao no organismo de um antgeno induz a formao de anticorpos especficos contra esta substncia. Com os conhecimentos atuais de enzimologia foi possvel vislumbrar a possibilidade de fazer com que determinados anticorpos funcionassem como enzimas. Tais anticorpos so denominados anticorpos catalticos e aceleram a velocidade de reaes qumicas para as quais foram desenhados.Se voc necessitasse desenvolver um anticorpo cataltico que acelerasse a velocidade da reao abaixo, que substncia voc utilizaria como antgeno para imunizar um animal? Justifique sua reposta.

A B

9- Descreva quais os mecanismos envolvidos na reduo do G de transio em reaes catalisadas por enzimas.

10- Qual a relao entre enzimas e equilbrio e velocidade de uma reao?

11 - Embora existam mtodos grficos para a determinao acurada dos valores de Vmx e de Km de uma reao catalisada enzimaticamente, esses valores podem ser determinados rapidamente a partir das velocidades iniciais obtidas em concentraes crescentes do substrato. Usando as definies de Km e Vmx estime, utilizando a equao de Michaellis-Menten, os valores aproximados destas constantes para a reao enzimtica que fornece os seguintes resultados:

[S](M) Vo (M/min)

2,5 x 10-6 28 4,0 x 10-6 40 1 x 10-5 70 2 x 10-5 95 4 x 10-5 112 1 x 10-4 128

2 - Os dados experimentais abaixo foram coletados durante um estudo da atividade cataltica de uma peptidase intestinal capaz de hidrolisar o peptdio glicilglicina:

Glicilglicina + H2O 2 glicina

[S](mM) Produto formado (mol/min) 1,5 0,21 2,0 0,24 3,0 0,28 4,0 0,33 8,0 0,40

16,0 0,45

A partir destes dados determine, por anlise grfica, os valores de Km e de Vmx para esta preparao de enzima e seu substrato.

3 - O soro humano contm uma classe de enzimas conhecidas como fosfatases cidas, que hidrolisam steres fosfricos biolgicos em condies levemente cidas (pH 5,0):

O- O- ROPO- + H2O > ROH + HOPO- O O

As fosfatases cidas so produzidas pelos eritrcitos, pelo fgado, rim, bao e glndula prosttica. Do ponto de vista clnico, a enzima prosttica a mais importante, pois sua concentrao aumentada no sangue , freqentemente, indicao de cncer da prstata. A fosfatase da prstata fortemente inibida pelo on tartarato, enquanto as fosfatases de outros tecidos no so inibidas. Como esta informao pode ser usada no estabelecimento de um mtodo para dosagem da atividade da fosfatase cida da prstata no soro sangneo humano?

4- Baseado na tabela abaixo responder:

a) KM e Vmax na presena e ausncia de inibidor b) Que tipo de inibidor este? Justifique.

[S] Velocidade (moles/min) Sem Inibidor Com Inibidor

0.3 x 10-5 M 10.4 4.1 0.5 x 10-5 M 14.5 6.4 1.0 x 10-5 M 22.5 11.3 3.0 x 10-5 M 33.8 22.6 9.0 x 10-5 M 40.5 33.8