GD Enzimas

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GD – Bioquímica I – Enzimas – 
 
1- O sabor adocicado do milho recém-colhido é devido ao alto nível de açúcar nos grãos. O milho 
comprado no mercado (vários dias após a colheita) não é mais tão doce, porque cerca de 50% 
do açúcar livre do milho é convertido em amido um dia após a colheita. Para preservar o sabor 
doce do milho fresco as espigas descascadas são mergulhadas em água fervente por alguns 
minutos (“branqueamento”) e então resfriadas em água fria. O milho tratado dessa maneira e 
depois guardado em congelador mantém seu sabor adocicado. Qual é a base bioquímica deste 
procedimento? 
 
2- A enzima urease aumenta a velocidade de hidrólise da uréia em pH 8,0 e a 20ºC por um fator 
de 1014. Se uma dada quantidade de urease pode hidrolisar completamente uma dada 
quantidade de uréia em 5min a 20ºC e pH 8,0, quanto levaria para que a mesma quantidade 
de uréia seja hidrolisada na ausência de urease? Suponha que ambas as reações ocorram em 
meio estéreis, de forma que a uréia não possa ser atacada por microorganismos. 
 
3- O sítio ativo de uma enzima consiste geralmente de uma fenda ou bolsa na superfície da 
mesma e na superfície das paredes desta fenda estão as cadeias laterais dos aminoácidos 
necessárias para ligar o substrato e catalisar sua transformação química. A carboxipeptidase 
com uma única cadeia de 307 aminoácidos é uma enzima que remove em seqüência o resíduo 
C-terminal de substratos peptídicos. Os dois grupos catalíticos essenciais no sítio ativo são 
fornecidos por Arg145 e Glu270. 
a) Se a cadeia de carboxipeptidase for uma α-hélice perfeita, qual a distância (em 
nanômetros) entre Arg145 e Glu270. 
b) Explique como esses dois aminoácidos, tão distantes na seqüência primária, podem 
catalisar uma reação que ocorre no espaço de poucos décimos de nanômetro. 
c) Se apenas esses dois grupos catalíticos estão envolvidos no mecanismo de hidrólise, por 
que é necessário que a enzima contenha um número tão grande de resíduos de 
aminoácidos? 
 
4- – A enzima desidrogenase láctica de músculo catalisa a reação: 
 
 O OH 
   
CH3−C−COO- + NADH + H+ > CH3−C−COO- + NAD+ 
  
 H 
 Piruvato Lactato 
 
NADH e NAD+ são, respectivamente, as formas reduzidas e oxidada da coenzima NAD. Em 
contraste com aquelas do NAD+, soluções de NADH absorvem luz em 340nm. Esta 
propriedade é empregada na determinação da concentração de NADH em solução, pela 
medida em um espectrofotômetro da quantidade de luz absorvida em 340nm pela solução. 
Explique como essas propriedades do NADH podem ser usadas para a montagem de um 
ensaio quantitativo da desidrogenase láctica. 
 
 
5- – Quando uma solução de enzima é aquecida, ocorre uma progressiva perda da atividade 
catalítica com o tempo. Esta inativação é o resultado do desenovelamento da molécula da 
enzima nativa para uma conformação enrolada ao acaso, devido ao aumento da energia 
térmica das moléculas de enzima. Uma solução de hexoquinase incubada a 45ºC perde 50% 
de sua atividade em 12min, mas quando a hexoquinase é incubada a 45ºC na presença de 
grandes concentrações de um dos substratos, ela perde apenas 3% de sua atividade após o 
mesmo período de tempo. Explique porque a desnaturação da hexoquinase é retardada na 
presença 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 é o efeito desta mutação na velocidade de catálise, se a ligação do 
estado de transição não for afetada? 
 
 
7- Demonstre, através de desenhos ou esquemas, o mecanismo de ação de um modulador 
positivo sobre uma enzima alostérica. 
 
 
8- Anticorpos são proteínas que tem a capacidade de se ligar especificamente à determinada 
molécula denominada antígeno. A inoculação no organismo de um antígeno induz a formação 
de anticorpos específicos contra esta substância. Com os conhecimentos atuais de 
enzimologia foi possível vislumbrar a possibilidade de fazer com que determinados anticorpos 
funcionassem como enzimas. Tais anticorpos são denominados anticorpos catalíticos e 
aceleram a velocidade de reações químicas para as quais foram desenhados.Se você 
necessitasse desenvolver um anticorpo catalítico que acelerasse a velocidade da reação 
abaixo, que substância você utilizaria como antígeno para imunizar um animal? Justifique sua 
reposta. 
 
 
 A B 
 
9- Descreva quais os mecanismos envolvidos na redução do ∆G de transição em reações 
catalisadas por enzimas. 
 
10- Qual a relação entre enzimas e equilíbrio e velocidade de uma reação? 
 
 
 
3 - O soro humano contém uma classe de enzimas conhecidas como fosfatases ácidas, que 
hidrolisam ésteres fosfóricos biológicos em condições levemente ácidas (pH 5,0): 
 
 O- O- 
   
 R−O−P−O- + H2O > R−OH + HO−P−O- 
   
 O O 
 
As fosfatases ácidas são produzidas pelos eritrócitos, pelo fígado, rim, baço e glândula prostática. 
Do ponto de vista clínico, a enzima prostática é a mais importante, pois sua concentração 
aumentada no sangue é, freqüentemente, indicação de câncer da próstata. A fosfatase da próstata 
é fortemente inibida pelo íon tartarato, enquanto as fosfatases de outros tecidos não são inibidas. 
Como esta informação pode ser usada no estabelecimento de um método para dosagem da 
atividade da fosfatase ácida da próstata no soro sangüíneo humano?