Perguntas-enzimologia-1

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1- (Descrição quantitativa de velocidade de reacção). Qual o ponto que se seleccionaria para 
calcular uma velocidade instantânea? 
R: Que diz respeito ao instante, daí chamar-se velocidade inicial. É importante “apanhar” 
os instantes iniciais devido aos produtos da reacção não alterarem o enzima. 
Instantânea- tangente à curva. 
Velocidade inicial (Vo)- o que interessa aos bioquímicos. 
 
2- (Lei de velocidade). Qual é o objectivo geral de um estudo de cinética química? 
R: Estabelecer a equação ou lei de velocidade -> expressão matemática empírica 
(experimental) entre a velocidade e a concentração específica de um reagente. 
Lei empírica- determinada experimentalmente. 
 
3- Gráfico Henry-Michaelis-Menten. 
R: No início a velocidade depende da [substrato], no fim a velocidade torna-se 
independente da [substrato]. 
 
4- O que é k? 
R: Velocidade específica que permite comparar as mesmas reacções em diferentes fases 
da reacção. 
 
5- O que é a molecularidade? 
R: Nº mínimo de moléculas reagentes que originam o complexo activado. 
 
6- Perfil energético- reacção elementar. 
R: 
 
 
 
7- Reações de 1ª e 2ª ordem. 
R: 1ª ordem: velocidade é proporcional à concentração. 
 2ª ordem: relação quadrática entre a velocidade e a concentração. 
 
8- Representação gráfica cinética de 1ª ordem. 
R: 
 
 
9- O que é a Lei Integral? 
R: Impõe as necessidades experimentais leis cinéticas bem estabelecidas e verifica qual 
delas coincide com os resultados experimentais. 
 
10- Representação gráfica cinética 2ª ordem. 
R: 
 
 
11- Período de meia-vida. 
R: Tempo necessário para que a caracterização do reagente se reduza a metade. 
Dependem exclusivamente de 1 reagente. 
 
12- Porque é que é tão importante conhecer o coeficiente de velocidade de uma reacção 
química? 
R: Pois é um termo de comparação entre reacções químicas. 
 
 
13- Quais os factores que afetam a velocidade? 
R: Pressão- influencia menos que a Temperatura. 
 Temperatura- é necessário um bom termostato. 
 Catalisadores. 
 Tempo- aquela sobre a qual se tem melhor controlo. 
 
14- (Equação de Arrehnius). K1/K2 dá que valor? 
R: Valor da Keq. 
 
15- (Reações em solução). Qual é o papel do solvente? 
R: Principal diferença entre as reacções em fase gasosa e em solução. 
 
16- Em que consiste a força iónica? 
R: Interfere positiva ou negativamente no evoluir de uma reacção química. 
 
17- O que é um catalisador? 
R: Substância que aumenta a velocidade de uma reacção mas que não é consumida na 
reacção. Está envolvido no decurso da reacção formando e quebrando ligações à medida 
que os reagentes se transformam em produtos mas não sofre alteração permanente. 
Papel do catalisador: diminuir a energia de activação. 
 
18- Papel do metal na catálise de uma reacção química. 
R: Facilita a proximidade das moléculas reagentes -> baixa a energia de activação. 
 
19- O que significa Kd e Ki? 
R: Kd-> constante de velocidade no sentido direto. 
 Ki-> constante de velocidade no sentido inverso. 
 
20- Classificação dos enzimas. 
R: E C x y ẟ z 
EC-> comissão de enzimas 
x-> classe (tipo de reacção química em que o enzima participa) 
y-> sub-classe 
ẟ-> sub-sub-classe 
z-> nº de série 
 
21- Principais classes de enzimas. 
R: Oxidorredutases-> catalisam reacções de oxidação-redução. 
 Transferases-> transferem grupos funcionais entre doadores e aceitadores. 
 Hidrolases-> clivagem de ligações C-O, C-N, O-P e C-S com a participação de H2O. 
 Liases-> adicionam ou removem água, amónia ou dióxido de carbono. 
 Isomerases-> grupo heterogéneo de enzimas que catalisam diferentes tipos de reacções 
de isomerização. 
 Ligase-> reacções de síntese onde ocorre a ligação de 2 moléculas suportada pela 
transferência de energia de ligações fosfato do ATP. 
22- (Catálise Enzimática). O que é o centro ativo? 
R: Pode subdividir-se (em termos teóricos) em: 
- Centro ou região de ligação; 
- Centro ou região catalítica. 
 
23- (Hipótese do estado estacionário). Qual a principal diferença entre a hipótese de equilíbrio 
e de estado estacionário? 
R: Hipótese de equilíbrio: KM constante de equilíbrio e medida da afinidade do enzima pelo 
substrato. 
Hipótese do estado estacionário: KM razão de coeficientes de velocidade. 
 
24- Razão Kcat. 
R: Medida da rapidez da reacção enzimática. 
 
25- Razão entre afinidade e KM. 
R: > KM : < afinidade. 
 
26- É bom o enzima ter um comportamento estranho? 
R: Sim, porque tem de ser melhor estudado porque pode ser 1 enzima regulador de uma 
via metabólica. 
 
27- O que é um enzima saturado? 
R: Centro catalítico ocupado com o substrato. 
 
28- Efeito da temperatura e do pH nos enzimas. 
R: Acima dos 37ºC, as proteínas desnaturam. 
Enzimas só são estáveis para valores limitados de pH. Condiciona a estrutura terciária do 
enzima. 
 
29- (Inibição enzimática). Os inibidores podem ser: 
R: Irreversíveis: inibição progressiva que se completa quando todo o enzima se encontra 
saturado pelo inibidor. 
Reversíveis: atinge-se em equilíbrio que depende da constante de dissociação (ki) 
 
“Inibidor ponto-morto”: no caso do complexo EI uma vez formado não sofre qq 
transformação no ciclo catalítico. 
Inibidor Parcial: q o enzima mesmo ligado ao inibidor, ainda é capaz de se ligar ao S 
(substrato), originando P (produto), ainda que a taxa reduzida. 
 
30- Inibição enzimática reversível. 
R: Inibição competitiva: o grau de inibição diminui quando [S] aumenta. 
Inibição não-competitiva: o grau de inibição é independente da [S]. 
Inibição anti-competitiva: o grau de inibição aumenta quando [S] aumenta. 
 
 
31- Mecanismo de Haldane. 
R: O substrato pode ligar e desligar do enzima. 
 
32- Purificação do enzima. 
R: Purificar: 
- aumentar a actividade específica; 
- eliminar proteínas contaminantes; 
- conseguir obter uma preparação homogénea. 
Princípios: 
- aplicar diferentes técnicas de separação. 
 
33- O que é alosteria enzimática? 
R: É uma propriedade das proteínas em que um ligante dela terá efeito sobre outro. 
Algumas moléculas, os efetores, ao ligarem-se a centros alostéreos induzem modificações 
de conformação que tem como resultado alteração dos parâmetros cinéticos. 
 
1. Defina velocidade. 
É a variação da concentração de reagentes ou produtos formados. Medida da rapidez com 
que um reagente se consome ou um produto se forma. 
𝑣 =
𝑑𝑐
𝑑𝑡
=
Δ𝑐
Δ𝑡
 
De crescimento 
Δ𝑐
Δ𝑡
 
De diminuição 
Δ𝑐
Δ𝑡
 
Para estequiometria 1:1 é mais seguro ver a formação do produto, uma vez que o substrato 
pode ser consumido por outros fins. Às vezes formam-se intermediários que são consumidos 
noutras etapas até o final da reação. 
 
2. Quais os limites da velocidade? 
10-15s – reações nucleares em estrelas. 
105s – combustão, corrosão, hidrólise, oxidação. 
Mecânica quântica – estabelece limites para as velocidades de reação. 
 
3. Defina reação química e indique os diferentes tipos de ligações. 
Reação química – quebra ou formação de ligações químicas. 
Ligação química 
• Interatómica (covalente, iónica, metálica) 
• Intermoleculares (VDW, hidrogénio). 
 
4. Resuma a perspetiva histórica. 
Wilhelmy – determinou uma velocidade de reação. 
Guldberg e Waage – estudaram equilíbrio químico. 
Van’t Hoff – desenvolveram um modelo que a partir de resultados cinéticos calcula-se a 
constante de equilíbrio. 
 
 
5. Qual é a velocidade usada para caracterizar enzimas no ponto cinético? Como é determinada? 
Velocidade instantânea – velocidade da reação num certo instante, determina-se pelo declive 
da tangente à curva no ponto Vo (simétrico da inclinação). 
 
6. Explique como se complementam a cinética e o equilíbrio químico. 
Cinética – conjunto de resultados que originam equações deduzidas experimentalmente. 
Complementa-se com o equilíbrio químico, porque a partir de resultados cinéticos calcula-se a 
constantede equilíbrio. 
 
7. Defina lei de velocidade 
Representa qualquer expressão que relacione a velocidade da reação com a concentração de 
reagentes e produtos (proporcionalidade entre concentração e velocidade). 
𝑣 = 𝑓(𝑐) 
 
8. Defina constante de velocidade (k). 
Permite comparar processos químicos. 
É uma grandeza dimensional, ou seja, tem unidades diferentes para cada ordem da reação: 
• 1ª ordem - s-1 
• 2ª ordem - dm3 mol-1 s-1 
• Ordem 0 - mol dm-3 s-1 
É a velocidade de reação quando a concentração de todos os componentes que entram na lei 
são unitários. 
 
9. Como podem ser determinadas as ordens parciais? 
Apenas experimentalmente. 
 
10. Defina cinética química. 
Estabelece a lei de velocidade e o mecanismo da reação. 
 
11. Defina molecularidade. Esquematize os perfis energéticos para os diferentes tipos de reação. 
Número mínimo de moléculas reagentes que originam o complexo ativado. 
Só pode ser definida para reações elementares, porque nas não elementares formam-se 2 
complexos ativados. 
12. Indique as restrições para as ordens de reação. 
Se a ordem for igual ao coeficiente estequiométrico. 
Se utilizar um dos reagentes em grande excesso. 
 
13. Indique a importância do estudo da ordem da reação. 
As reações enzimáticas são cinéticas de ordem mista, ou seja, tanto podem começar na 1ª 
ordem, passar a intermédia e acabar na zero. 
 
14. Refira as equações para determinação da constante de velocidade para reações de 1ª ordem. 
1ª ORDEM 
Depende apenas de um reagente 
 
Equação diferencial 
𝑑𝑥
𝑑𝑡
= 𝑘(𝑎 − 𝑥) 
 
Equação integral ln(𝑎 − 𝑥) = ln 𝑎 − 𝑘𝑡 
 
15. Refira as equações para determinação da constante de velocidade para reações de 2ª ordem. 
2ª ORDEM 
Depende de dois reagentes. 
Depende do quadrado da concentração de um reagente. 
 
Equação diferencial 
𝑑𝑥
𝑑𝑡
= 𝑘(𝑎 − 𝑥)(𝑏 − 𝑥) 
 
Equação integral 
1
𝑎−𝑏
𝑙𝑛
𝑏(𝑎−𝑥)
𝑎(𝑏−𝑥)
= 𝑘𝑡 
 
 
16. Ilustre a representação gráfica da lei integral de cada ordem. 
 
 
 
 
 
 
 
17. Indique as restrições às equações integrais. 
Devem ser utilizadas quando se suspeita que a ordem da reação é pequena e um nº inteiro. 
 
18. Indique as restrições às equações diferenciais. 
Todos os reagentes devem ser usados em excesso, exceto um – para o qual vamos determinar 
a ordem parcial. 
Usa-se quando a suspeita é generalizada. 
Para cada reagente, calcula-se a velocidade instantânea, e a partir do declive tiramos as ordens 
parciais. 
19. Defina período de meia-vida. 
𝜏 =
2
𝑘1
 
Tempo necessário para que a concentração do reagente se reduza a metade. 
Só se define para as leis de velocidade que dependem apenas de um reagente (1ª ordem). 
É independente da concentração do reagente. 
Se a ordem da reação for conhecida, pode determinar k. 
 
20. Indique os fatores que afetam a velocidade. 
Pressão – é necessário variar muito a pressão para influenciar negativamente a determinação 
de k. 
Temperatura – a que mais influencia a precisão da determinação de k. 
Tempo – aquela que se tem maior controlo. 
 
21. Defina a teoria reacional de S. Arrhenius e represente graficamente. 
Relaciona a k com a temperatura. Segundo a equação, o k aumenta com a temperatura. 
Porém, os resultados experimentais não conseguem explicar A, logo não se trata de uma teoria 
verdadeira porque não propõe modelo reacional. 
A e EA devem ser determinados experimentalmente. 
 
 
 
 
 
 
 
22. Defina a teoria das colisões e indique as suas críticas. 
Sugerida por Lewis para tentar definir A. Apoia-se na teoria cinética dos gases. 
Admite que: 
• Não existem interações entre as moléculas até ocorrerem choques que levam a reação. 
• As moléculas são pontuais – não abrangem uma área elevada. Por vezes não são 
pontuais, mas continuam a ser consideradas esferas rígidas. 
Crítica – moléculas não são esferas rígidas e existem interações entre moléculas. 
 
23. O que introduziu Lewis? 
Z – substitui o A (constante em relação da temperatura que depende pelo menos das dimensões 
moleculares). Representa o número de colisões por unidade de tempo e volume e não é 
independente de T. 
P - fator de probabilidade, que varia entre 0 e 1 e diminui o valor de Z – nem todos os choques 
são eficazes para se dar reação. Difícil de determinar. 
 
24. Refira as reações em fase líquida. 
Ocorrem choques entre as moléculas dos reagentes com características particulares. 
Efeito CAGE – solvatação das moléculas dos reagentes pelas moléculas do solvente. 
A certa altura deixa de existir moléculas de solvente entre as moléculas, mas ficam rodeadas por 
solvente. Neste caso ocorrem mais choques do que os necessários para se dar reação e o efeito 
CAGE aumenta. 
 
25. Defina efeito túnel. 
Reações raras em que ocorre conversão de reagentes em produtos sem passar por barreiras de 
energia potencial. 
Ocorre em reações de transferência de pequenas entidades químicas (protónicas, eletrónicas). 
Obtém-se um P > 1, ou seja, deixa de ter significado matemático. 
 
26. Explique a teoria do estado de transição. 
Permite utilizar formulação termodinâmica no coeficiente de velocidade. A partir do equilíbrio 
estabelecido em Z podemos escrever uma constante de equilíbrio. 
Marcelline, Rodebush, Ric e Bershinowitz… 
A velocidade da reação corresponde à velocidade de passagem das moléculas sobre a barreira 
de energia potencial. 
Estabelece-se um equilíbrio entre moléculas do reagente e o complexo ativado delas 
provenientes. 
A distribuição da molécula no estado inicial pelos diferentes estados quânticos é uma 
distribuição de Boltzman. 
 
27. Indique qual a teoria que melhor se aplica a influência da temperatura em reações de fase 
líquida. 
A teoria do estado de transição. 
A teoria das colisões simples nunca podem ser aplicáveis em fase líquida. 
 
28. Indique a importância da teoria do estado de transição. 
Substitui a teoria cinética por uma de equilíbrio. 
 
29. Defina reação de dimerização. 
A reação de dimerização ilustra reações de polimerização que ocorrem nos organismos vivos em 
fase aquosa. Ex síntese proteica. 
 
30. Defina complexo ativado. 
Intermediário formado na reação. 
 
31. Relacione força iónica com velocidade da reação. 
A velocidade de reações em que estejam envolvidas espécies iónicas depende da força iónica da 
solução (Efeito cinético salino). 
 
32. Indique o papel do solvente. 
Na fase gasosa, pode-se assumir que as moléculas se comportam como pontuais por se 
encontrarem distantes umas das outras. 
Na fase líquida, o solvente aproxima as moléculas passando estas a interagir muito mais umas 
com as outras. 
 
33. Quais as 3 hipóteses de as soluções salinas interferirem com a velocidade de reação (k). 
Se A e B tiverem a mesma carga (k aumenta com raiz de I). 
Se A e B tem cargas com sinal contrário (k diminui com raiz de I). 
Se A ou B não tiver carga (k é independente de raiz de I). 
 
34. Quando é que o modelo anterior falha? 
Quando ocorre associação de iões. 
Quando as forças electroestáticas não são predominantes. 
 
35. Defina catalisador e como atua. 
Substância que aumenta a velocidade de uma reação sem ser consumido na mesma. 
Diminui a energia de a energia de ativação e aumenta a velocidade para qualquer temperatura. 
 
36. Quais os tipos de catálise? Distinga cada uma delas. 
Catálise heterogénea – o catalisador encontra-se presente numa fase diferente da dos 
reagentes. Ocorre em superfícies metálicas. 
Catálise homogénea – o catalisador encontra-se presente na mesma fase que os reagentes. 
 
37. Qual o mecanismo que melhor ilustra a catálise enzimática? 
A heterogénea, porque a interação enzima substrato ao nível do centro ativo é uma interação 
de superfície (adsorção). 
 
38. Qual o ponto fulcral da cinética química? 
Deduzir a equação de equilíbrio por via cinética. 
 
39. Qual o contribuinte negativo para o desenvolvimento da enzimologia?O vitalismo de Pasteur, que defendeu que a fermentação alcoólica só poderia ocorrer na 
presença de células vivas. 
 
40. Qual a principal descoberta de Berzelius? 
Existência de catalisadores capazes de hidrolisar o amido. 
 
41. Qual a contribuição de Buckner? 
Descobriu que a fermentação era catalisada por um extrato de leveduras. 
 
42. Porque foi importante desenvolver um sistema de classificação de enzimas? 
Para disponibilizarmos e consultarmos informações inequívocas sobre os enzimas. 
 
43. Qual a grande inovação no sistema que ocorreu em 2018? 
Uma nova classe de enzimas, a sétima – as translocases. 
 
44. Quantas classes existem? Enuncie o nome de cada uma e o seu papel. 
7 classes que têm de ser sempre identificadas em artigos científicos. 
• Oxidorredutases 
• Transferases – transferem grupos funcionais entre doadores e aceitadores. 
• Hidrolases 
• Liases – adicionam ou removem água, amónia ou dióxido de carbono. 
• Isomerases 
• Ligases 
• Translocases 
 
 
45. Qual o significado dos símbolos da classificação EC. E os números? 
Comissão de enzimas. Classe, subclasse, sub sub classe, e número de série (por esta ordem 
respetivamente). 
 
46. O que é o Expasy? 
Base de dados suíça para enzimas. 
 
47. Qual a região mais importante do enzima? 
Centro ativo porque confere a especificidade da catálise enzimática. 
 
48. Quais os modelos de interação centro ativo-substrato? 
Chave-fechadura. 
Modelo de indução – explica melhor. 
 
49. Qual o papel dos enzimas? 
Diminuir a energia de ativação fornecendo um percurso muito diferente da reação não 
catalisada (com vários intermediários). 
 
 
Aula 5. 
Qual o tipo de reação estudada? Qual a importância deste 
exemplo. 
reação de dimerização, ilustra de forma muito simples as reações de 
polimerização comum nos organismos vivos e na bioquímica é o 
domínio científico que caracteriza o comportamento de polímeros. 
Com estudaram a reação? 
segundo a teoria do estado de transição e lá, aplicaram uma 
equação empírica (experimental). 
Porque é tão importante esta teoria? 
Relaciona as variáveis cinéticas com a termodinâmica. Por isso é 
pedido que determinemos variáveis termodinâmicas. 
Resolução do problema passa por comparar a equação teórica 
com a equação empírica(experimental) para retirarem as 
grandezas termodinâmicas? 
Estudamos uma reação de dimerização porque outro tipo de 
reações, aplicamos ao estudo a equação da teoria do estado de 
transição que decorreu em fase aquosa, comparando a equação 
empírica com a teórica. Posteriormente vamos identificar na 
equação empírica os valores solicitados. 
O que é o complexo activado? 
É um intermediário reacional entre reagentes e produtos, que para o 
atingir o sistema gasta energia de activação. 
(A reação de dimerização ilustra reações de polimerização que 
ocorrem nos organismos vivos em fase aquosa) 
Na teoria das colisões o que falhou? 
Na teoria das colisões falhou que existem interações entre as 
moléculas até ocorrer choques que levam a reação, outro foi 
assumirem dimensões que não são pontuais podendo ficar esferas 
rígidas. 
Papel do solvente (água)- aproxima as moléculas reagentes por 
solvatação de iões ou interações hidrófobas com os apolares. Força 
iónica e sua relação com a velocidade da reação. 
Principal diferença entre as reações em fase gasosa e em 
solução? 
Fase gasosa: pode-se assumir que as moléculas se comportam como 
pontuais por se encontrarem distantes umas das outras; 
Fase líquida o solvente aproxima as moléculas passando estas a 
interagir muito mais umas com as outras. 
Quais as 3 hipóteses de as soluções salinas interferirem com a v 
de reação (k)? 
Se A e B tiverem a mesma carga, A e B tem cargas de sinal contrário 
ou um deles não tiver carga. 
O que acontece em cada uma dessas condições? 
Se A e B tiverem a mesma carga (k aumenta com raiz de I) Se A e B 
tem cargas com sinal contrário (k diminui com raiz de I) Se A ou B 
não tiver carga (k é independente de raiz de I). 
Contudo às vezes o modelo falha. Quando? 
Quando ocorre associação de iões e quando as forças eletrostáticas 
não são predominantes. 
O que é um catalisador? 
Substância que aumenta a velocidade de reação, mas que não é 
consumida na reação. 
Como o faz? 
Diminui a energia de ativação. 
Quais os tipos de catálise química que podemos observa? 
catalise homogénea e heterogénea. 
Qual será a que melhor ilustra a catálise enzimática? 
A que melhor descreve é a heterogénea, porque a interação enzima 
substrato ao nível do centro ativo é uma interação de superfície 
(adsorção) logo catálise heterogénea é a aproximação que melhor 
explica. 
 
Qual o ponto fulcral da cinética química? 
Deduzir a equação de equilíbrio por via cinética. 
Qual o contribuinte negativo para o desenvolvimento da 
enzimologia? 
Foi pasteur por defender que a fermentação alcoólica só poderia 
ocorrer na presença de células vivas e o vitalismo. 
Qual a principal descoberta de Berzelius? 
Existência de catalisadores capazes de hidrolisar o amido. 
Qual a contribuição de Buckner? 
Reconheceu pela 1 vez a existência de catalisadores nos materiais 
biológicos (extratos de levedura). 
Porque foi importante desenvolver um sistema de classificação 
de enzimas? 
Para criar um sistema de classificação para as organizarmos, para 
disponibilizarmos e consultarmos informações inequívocas sobre os 
enzimas. 
Qual a grande inovação no sistema que ocorreu em 2018 ? 
Reconhecimento de uma nova classe, as translocases. 
Quantas classes existem? Será possível publicar-se um artigo 
sem referenciar os enzimas segundo o sistema de classificação)? 
Existem 7 classes, não é possível. 
Qual o significado dos símbolos da classificação EC? 
enzyme classification. 
E os algarismos? 
classe, subclasse, sub sub classe, e numero de serie. 
Quantas classes existem? Enunciem 
oxidoredutases, transferases, hidrolases, liases, isomerases, ligases e 
translocases. 
Qual o papel que desempenham as transferases? e as liases? 
transferases: transferem grupos funcionais entre doadores e 
aceitadores. 
liases: adicionam ou removem água, amónia ou dióxido de carbonp 
Expasy do que se trata? 
É uma ferramenta de bioinformática, é uma base de dados para 
enzimas 
 
Qual a região mais importante da enzima? Porquê? 
centro ativo, porque é o que confere a especificidade e é o que 
reconhece o substrato. 
Quais os modelos de interação centro ativo- substrato? 
Modelo da chave-fechadura e modelo de indução. 
Qual o que explica melhor? 
O modelo de indução. 
Qual o papel das enzimas? 
Diminuir a energia de ativação fornecendo um percurso muito 
diferente da reação não catalisada (com vários intermediários). 
 
AULA 6 
 Se eu pretender quantificar uma enzima num tecido em que 
zona da curva terei de trabalhar? 
Será na zona de cinética de ordem 0, porque a velocidade é 
independente da concentração de substrato, dependo assim a 
velocidade apenas da quantidade de enzima. 
Então e se quisermos utilizar um enzima para quantificar um 
substrato? Como acontece no protocolo da determinação 
enzimática de colesterol. 
Trabalhamos na zona de ordem 1 porque ai a velocidade varia 
linearmente com a concentração de substrato. 
Do ponto de vista biológico qual o melhor conceito para se 
deduzira equação de MM? 
Do ponto de vista conceptual a hipótese do estado estacionário, pq 
equilíbrio = morte. interessa pouco a qq ser vivo. 
 
Entre as três representações lineares alternativas de MM qual a 
mais recomendável? 
Transformações lineares de Hanes embora o LB seja mais 
frequentemente utilizado. 
Se congelarmos a 0ºC um extrato enzimático e o reaquecermos, 
recuperamos a enzima? E se reocongelarmos? 
Sim, é um dos princípios da conservação de enzima. Perde a sua 
atividade, por isso devemos congelar em pequenas alíquotas nos 
microtubos individualizados. 
Então e se aquecermos a 70ºC? 
SeT for superior ao ótimo a enzima desnatura e a desnaturação de 
proteínas pelo calor é um processo irreversível. 
Qual a diferença entre a acetilcolinesterase e a quimiotripsina 
em termos de ótimo de pH? 
Acetilcolinesterase intervalo pH estreito, quimiotripsina patamar 
alargado de ótimo de funcionamento (pH ótimo na zona alcalina). 
Qual o significado do Km pela hipótese do estado estacionário? 
É uma concentração de substrato para o qual a v corresponde a 
metade da velocidade máxima. 
Porque é importante conhecermos o valor do Km? 
Para caracterizar funcionalmente uma enzima, nomeadamente 
descobrir mecanismos de inibição, comparar enzimas de diferentes 
tecidos ou indivíduos etc.. 
 
AULA TEÓRICA 7. 
Qual a diferença entre inibidor reversível e irreversível? 
Irreversível liga-se covalentemente ao centro ativo e bloqueia 
definitivamente a enzima. 
reversível o inibidor estabelece equilíbrio de ligação com a enzima 
(reversível) com aplicações em clínica, biotecnologia etc. 
Qual o tipo de inibição com aplicações bioquímicas? 
Competição reversível. 
Quantos tipos de inibição reversível conhecem? 
3. A inibição competitiva, inibição não competitiva e inibição anti- 
competitiva. 
Qual o parâmetro cinético que nos permite diagnosticar cada 
tipo? 
Competitiva Km aumenta, não competitiva V diminui, 
anticompetitiva Km e V diminuem. Alternativa de Dixon. 
Quais os tipos de mecanismos de reação que envolvem um 
substrato? 
Uni Uni simples, Uni Bi sequencial e UNI Bi ordenado. 
E os mecanismos que envolvem dois substratos? 
Bi Bi sequencial Bi Bi ordenado e ping pong. 
Exemplos de enzimas que seguem mecanismo sequencial 
aleatório? 
Hexocinase e citratosintase 
Exemplos de enzimas que seguem mecanismo sequencial 
ordenado? 
Lactato desidrogenase e álcool desidrogenase. 
Exemplos de enzimas que seguem mecanismo de Ping Pong? 
Transaminases, entre as quais a AST, ALT etc. 
Qual o coenzima que as transaminases utilizam? 
Fosfato de piridoxal. 
 
Qual a inovação do mecanismo de Haldane? 
Incluir o passo de isomerização do complexo central (binário, 
ternário ou quaternário. 
Quais a representações que nos permitem descriminar inibição 
competitiva de competitiva aparente? 
representações secundárias (coeficiente angular, ou ordenada na 
origem de LB e f concentração de inibidor). 
Distingam inibição competitiva de competitiva aparente ( o que 
tem e comum e em que diferem?) 
Competitiva – o substrato compete com inibidor para o centro ativo; 
 Aparente o substrato e o inibidor ligam-se a locais diferentes mas 
alternativamente, nunca os dois em simultâneo como acontece na 
não competitiva pura. 
 
AULA 8 
Definam-me alosteria. 
Alosteria- A proteína exibe centro de ligação diferente do centro 
ativo. 
Definam-me cooperatividade. 
A ligação de um ligando que pode ser um substrato ou efetor afeta 
o comportamento cinético da enzima. 
Como designam enzimas com comportamento cinético 
estranho? 
Enzimas reguladoras. 
Porque é importante descobrir e caracterizar este tipo de 
enzimas? 
Constituem pontos de regulação metabólica. 
Qual o motivo porque foram desenvolvidas as equações de Hill 
e de Adair? 
Para interpretar a interação entre a hemoglobina e o O2, ou seja a 
cooperatividade entre ligandos a proteínas. 
Hill e de Adair inspiraram-se em que proteínas? 
Hemoglobina e Mioglobina. 
Qual a principal diferença entre Hemoglobina e Mioglobina? 
 Mioglobina- comportamento hiperbólico, Hemoglobina- sigmoide 
Qual a designação química da equação de Hill? 
Isotérmica de langmuir. 
Qual a principal limitação do modelo de Hill? 
considera a não existência de intermediários na ligação da proteína 
(enzima) aos seus ligandos. 
Vantagens da equação de ADAIR? 
Considera a existência de diferentes estados intermediários, as 
subunidades ou protómeros são independentes e a ligação com os 
ligandos não é equivalente. 
Qual o modelo mais robusto para interpretar cooperatividade, 
aquele que melhor se adapta a todas as variantes do fenômeno? 
O modelo de Adair. 
Qual a informação que podemos retirar do cálculo do 
coeficiente de cooperatividade? 
Se for igual a zero, ausência de cooperatividade, se for superior a 
zero, coopretatividade positiva e se for inferior a zero 
cooperatividade negativa. 
 
 
Qual a informação que podemos retirar da determinação de 
cooperatividade contínua? 
Cálculo de energia de Gibbs para a ligação dos ligandos à proteína 
pela distância entre assíntotas. 
Qual a limitação do modelo do Monod (equação de hill em 
termos cinéticos) ? 
 Só pode ser utilizada para reações com um substrato. 
Distinga interações homotrópicas de heterotrópicas? 
Homotrópicas - interações de ligandos da mesma natureza; (Pelo 
substrato) 
Heterotropicas - interações de ligandos de natureza diferente. 
(efetor alostero) 
Porque se desenvolveram os modelos de modulação directa? 
Para interpretar o fenômeno de cooperatividade a nível molecular 
que os modelos de Hill e de Adair não eram capazes 
Quais os principais modelos de modulação direta? 
Tetraedro e quadrado de pauling, do retângulo de wyman, 
alterações conformacionais KNF e modelo de Adair-koshland. 
Quantas hipóteses de estados conformacionais são admissíves 
no modelo de Koshland? 
2 o mais simples e tantos quanto o número de protómeros (ou 
subunidades). 
Quais forma os modelos que caracterizámos para interpretar 
alosteria e cooperatividade? 
Pelos modelos de transição concertada mwc; e pelo modelos de 
polimerização. 
 
 
O que nos diz o modelo MWC? 
O comportamento cooperativo pode ocorrer na ausência de 
qualquer modulação direta, ou seja associa equilibrio entre estados 
conformacionais aos equilibrios de ligação do ligando, um dos 
estados conformacionais será sempre preferencial para o ligando. 
O modelo de MWC interpreta fenômenos de homo e 
heteroalosteria? 
Sim. 
Qual a principal diferença relativamente aos modelos de 
modelação direta? 
Nos modelos de modelação direta é sempre o ligando que tem uma 
palavra a dizer. Neste nem sempre o comportamento do enzima é 
também determinante. 
Quais são as constantes que regulam os efeitos homotrópicos? 
Constante alosteria e a constante de associação intrínseca (ver slide 
3). 
L=0 e C= 1 hiperbolico; C<< 1 e L>>1 cooperatividade positiva 
Quanto aos efeitos heterotrópicos? 
Com o ativador a curva torna-se mais hiperbólica e com o inibidor a 
curva torna-se mais sigmoide. 
Exemplo de enzima, ativador e inibidor? 
carbomoil-fosfato; inibidor- citidina trifosfato; ativador- ATP; 
ATC enzima, CTP inibidor e ATP ativador. 
Qual a novidade do modelo de polimerização? 
A proteina pode existir em dois estados extremo polimerizado e 
despolimerizado. 
 
 
Exemplos deste comportamento? 
Molécula de hemoglobina de Lampreia. OU hemoglobina das células 
falciformes. 
O que acontece? 
Na hemoglobina da lampreia o o2 só se liga à forma monomérica, 
nas células com hemoglobina falciforme, caso contrário forma-se 
um polímero de grande dimensão também. 
Originalmente uma enzima pode ter comportamento cinético 
cooperativo ou hiperbólico, como atuam os efetores? 
Numa cinética cooperativa podem reforçar o comportamento 
alostérico ou atenuar o comportamento sigmoide (cooperativos) ; 
numa cinética de henri-michaelis-menten- pode induzir 
comportamento sigmoide ou serem inibidores ou ativadores 
(hiperbólicos). 
Qual a principal consequência destes modelos interpretativos? 
Fenómenos como a inibição ñ-competitiva e parcialmente 
competitiva podem ser interpretados como fenómenos alóstereos 
com comportamento não sigmoide (ver slide 11). 
Quais os mecanismos de modulação por ligação covalente que 
podemos reconhecer? 
Protólise; fosforilação, adenilação e e redução de ligações 
dissulfureto. 
 
AULA 10. 
Esclareça o que entende por purificar uma enzima? 
Aumentar a atividade especifica; eliminar proteínas contaminantes; 
conseguirobter uma preparação homogénea. 
 
É correto utilizarmos o termo isolar enzima? Justifique. 
Não o termo isolar aplica-se aos microrganismos. 
Enuncie as principais estratégias experimentais para se purificar 
enzimas. 
Extração/solubilização; fracionamento/separação; avaliação do 
estado de pureza. 
Qual o passo que é dispensável para a purificação de proteínas 
extracelulares? 
Preparar homogeneizados. 
Qual o passo necessário para purificar enzimas de diferentes 
frações celulares? 
Fracionamento celular. 
Qual a fração que obtemos quando centrifugamos um 
homogeneizado a 100000 g? 
Fração microssomal. está tapado com um interferente. 
e se for a 800 g? 
Núcleos e células intactas. 
e se for a 12000g? 
mitocôndricos, lisossomas e microcorpos. 
Qual o passo a seguir para purificar apenas mitocondrios? 
Purificação adicional em gradiente de densidade (sacarose). 
Temos sempre a certeza da localização celular de um 
enzima? Como proceder? 
Não. Determinando a atividade enzimática em várias frações e 
construir/ comparar os histogramas com os de enzimas marcadores 
de frações sub-celulares. 
Como se deve proceder à purificação de um enzima presente na 
fação solúvel da célula ou do organelo? 
Romper a membrana por ultra-sons, congelação/descongelação, 
detergentes. 
Se obtivermos uma mistura como proceder? 
Alterando seletivamente a solubilidade Com: adição de solventes 
orgânicos, alterando o pH e desnaturação suave pelo calor. 
Como atuam os detergentes para solubilização de proteínas de 
membrana? 
Embebedam-se na membrana, forma estruturas híbrida, rodeiam o 
enzima e removem-no dessa estrutura. 
Exemplo de detergente? 
tritono X-100 
Esclareça o significado de salting-in e de salting-out. 
salting-in: dissolvente para baixa força iónica, 
salting-out: precipitante para elevada força iónica. 
Quando é que o efeito precipitante é máximo? 
Quando o pH é próximo do pI. 
Qual o sal mais utilizado? 
Sulfato de amónio. 
Discuta o papel do polietilenoglicol. 
Idêntico ao dos solventes orgânicos, precipita as proteínas. 
Quando mesmo assim não obtemos um enzima com estado de 
pureza elevado o que fazer? 
Retenção por fases sólidas ou mobilidade em fases liquidas. 
Quais os mecanismos possíveis? 
Permuta iónica, afinidade, partição, adsorção e crivagem molecular. 
Como nos certificamos do estado de pureza do nosso enzima? 
Por obtenção de bandas isoladas em electroforeses com base na 
carga de proteína (IEF) e com base na Mr PAGE ou SDS-PAGE. 
Qual o destino da banda proteica isolada no gel? 
Remoção, lavagem e centrifugação em centrincon, ressuspensão em 
tampão adequado, envio para unidade proteómica, espectro de 
massa p confirmação da mr. 
Por fim registo em base de dados internacionais. Expasy.ch 
 
 
PERGUNTAS JÁ AVALIADAS 
Esclareça o papel de um catalisador sobre a v de reação. 
aumenta a velocidade da reação sem ser consumido diminuindo a energia de 
ativação. 
 Esclareça o papel de um enzima sobre a v de reação. 
a enzima vai diminuir a energia de activação (é necessario menos energia para 
passar de reagente a produto), está envolvida no decurso da reação na quebra e 
formação de ligações sem sofrer alterações permanentes. 
Qual a contribuição de Jons Jakob Berzelius para a enzimologia? 
berzelius foi o primeiro quimico a reconhecer pela primeira vez a existencia de 
catalisadores nos materiais biologicos. observou as batatas catalisava a hidrolise do 
amido. assim todos os produtos naturais estavam a utilizar catalisadores. 
Pasteur deu uma boa contribuição para a enzimologia? Porquê? 
Não, foi uma contribuição negativa. Defendeu que a fermentação alcoólica só 
poderia ocorrer na presença de células vivas, o que não se verifica. 
Qual a descoberta de Eduard Buckner? 
descobriu o processo de fermentação na ausencia de celulas vivas 
Qual a demonstração relevante de Arden e Young? 
Demonstraram que os extratos de leveduras possuiam 2 tipos diferentes de 
moléculas para a fermentação ocorrer: 1- pequenas, dialisáveis, termo-estáveis ; 2-
grandes, não dialisáveis. 
 Resuma os resultados obtidos por James Sumner ou por John Northrop. 
james summer purificou pela primeira vez um enzima, a urease do feijão, os 
enzimas são maioritariamente proteinas. o john nothrop purificou varios enzimas 
digestivos e contribuiu para o conceito que os enzimas são maioritariamente 
proteínas. 
Qual o motivo porque houve necessidade de criar a nomenclatura de enzimas 
p/ EC-IUB? 
Para disponibilizarmos e consultarmos informações inequivocas sobre os enzimas. 
Quantas classes de enzimas existem e quais as principais classes de enzimas? 
temos sete classes de enzimas. as principais são oxidoredutases, transaminases, 
liases, hidrolases, isomerases, ligases. 
Identifique e caracterize os modelos de interação S-centro ativo. 
existem 2 modelos: o modelo chave-fechadura que propõe um encaixe rígido entre 
o enzima e o substrato; e o modelo de indução onde o enzima e o substrato vão 
sofrer distorções conformacionais para estabelecerem as ligações. 
Quais as duas hipóteses que levam à dedução da hipótese do equilíbrio? 
1. modelo do equilíbrio químico. 
2. hipótese do estado estacionário. 
Qual a equação de velocidade a que conduzem? 
A de Michaelis Menten. 
Qual a representação gráfica que traduz essa equação? 
uma hipérbole retangular. 
 Quais os parâmetros que caracterizam essa equação? 
Km e Vmáx. 
Qual o significado de cada um deles? 
km é para sabermos a concentração fisiológica de substrato à qual o enzima 
funciona. 
Vmáx corresponde à velocidade de reação quando todo o enzima esta saturado de 
moléculas do substrato. 
A equação Henri-Michaelis-Menten é adequada para se estimar os parâmetros 
cinéticos? Pq? 
??é adequada pois permite calcular reaçoes enzimaticas de mais do que um 
substrato 
Qual a alternativa para determinar KM e V? 
Método de Eisenthal e Cornish-Bowden-Método Direto 
Discuta o papel do solvente nas reações em fase líquida? 
Em fase liquida o solvente aproxima as moléculas passando estas a interagir muito 
mais umas com as outras. 
Esclareça como a força iónica I afeta a v (k) de reação. 
O k pode ser ou não independente da força iónica, isto é se as cargas forem de 
sinais contrérios o k diminui, se forem de cargas iguais o k aumenta e se não 
houverem cargas o k é independente da força iónica. 
Esclareça o significado de enzima perfeito. 
É aquele cuja eficiência catalítica é de ordem igual ou superior a 1,0 x 10*7. 
Qual a curva típica de resposta da atividade enzimática à temperatura? 
A curva representada é uma parabola, em que quando se atinge a atividade 
enzimática maxima, atinge-se a temperatura otima e existe desnaturação 
Quais os dois grupos de inibidores que existem na natureza? Caracterize cada 
um deles. 
Reversíveis e Irreversíveis. 
Irreversíveis - tem uma inibição progressiva que se completa quando todo o 
enzima se encontra saturado pelo o inibidor. 
Reversíveis - Atinge-se o equilíbrio que depende da constante de dissociação que é 
a medida da afinidade do inibidor pelo o enzima. 
Quais os mecanismos de inibição reversível que conhece? 
inibição competitica, não competitiva e anti-competitiva 
Qual o tipo de inibição mais interessante em termos aplicação biomédica e/ 
ou industrial? 
Competição reversível. 
Caracterize inibição competitiva em temos mecanísticos e de evolução dos 
parâmetros cinéticos. 
na inibição competitiva o inibidor é estruturalmente identico ao S e compente com 
o S pelo centro ativo, o valor de KM aumenta e o vlor de V maximo não é afetado 
neste tipo de competição. 
Caracterize inibição não-competitiva em temos mecanísticos e de evolução 
dos parâmetros cinéticos. 
na inibição competitiva o inibidor é estruturalmente identico ao S e compente com 
o S pelo centro ativo, o valor de KM aumenta e o vlor de V maximo não é afetado 
neste tipo de competição. 
Caracterize inibição anti -competitivaem temos mecanísticos e de evolução 
dos parâmetros cinéticos. 
I só se liga apos a formação do complexo ES, Comum em reaçoes com um so 
substrato. a velocidade diminui e o KM tambem diminui 
 Qual a importância de utilizar representações secundárias para caracterização de 
mecanismos de inibição? Confirmar mecanismos de inibição. 
 
Dê exemplo de uma representação gráfica secundária. 
coeficiente angular em função da concentração de inibidor. 
Caracterize mecanismo de reação que envolva 2 substratos do tipo ping-pong. 
o mecanismo reacional do ping pong é ordenado Bi Uni Uni Bi ping pong. o enzima 
liga-se ao substrato 1 e depois o dois, liberta o produto 
Caracterize mecanismo de reação que envolva 2 substratos do tipo sequencial 
aleatório. 
no tipo sequencial aleatorio pode se ligar primeiro o substrato A ou o B e qualeur 
um dos dois pode formar produto primeiro, sendo que estes permanecem ligados 
ao enzima ate que se libertem os produtos; assume-se que na interação entre o 
enzima e qualquer um dos substratos todods os passos se vão equilibrar 
rapidamente ate ao posso de isomerizaqção dos complexos, ai ocorre a libertação 
de produto 
Caracterize mecanismo de reação que envolva 2 substratos do tipo sequencial 
ordenado. 
primeiro liga-se o A depois o B, forma-se o produto. 
Distinga efeitos homotrópicos de efeitos heterotrópicos. 
efeitos homotrópicos- os ligandos que vão interagir são da mesma natureza. 
efeito heterotrófico- vai haver interação entre ligandos de natureza diferente,a 
aligação do primeiro (efetor alostérico) promove a alteração estrutural do enzima e 
pode facilitar ou dificultar a ligação do próximo ligando. 
Qual a importância metabólica de se descobrir um enzima que não possui uma 
curva de saturação hiperbólica. 
se identificarmos o mecanismo de reação isto tem aplicação prática em termos de 
laboratorio para sabermos com qual dos subs começamos. primeiro NAD+ e 
depois etanol.... 
Qual(ais) o(s) tipo(s) de curvas de saturação não hiperbólica que conhece? 
Sigmoide, hipérbole retangular e aparente hiperbólico 
Qual a principal diferença conceptual entre o modelo de HILL e o modelo de 
Adair para interpretar o fenômeno de cooperatividade? 
O método de Hill considera a existência de diferentes estados intermediários, as 
subunidades ou protómeros são independentes e a ligação com os ligandos não é 
equivalente. 
Qual a utilidade do conceito de cooperatividade contínua? 
é util em termos termodinamicos , podemos calcular a energia de gibbs para a 
ligação dos ligandos à proteina pela distancia entre assintotas. 
Qual a importância metabólica de se descobrir um enzima que não possui uma 
curva de saturação hiperbólica. 
Quais os principais modelos moleculares que interpretam a ligação de um 
ligando a proteína oligomérica por efeitos cooperativos? 
Modulação direta, modulação concertada e equilibrio entre estados de 
polimerização. Hemoglobina e mioglobina 
Caracterize o modelo de modulação concertada (Monod, Wyman e 
Changeaux, MWC). 
o modelo usa o termo transição alostéria para explica a alosteria sendo que não 
fica apenas relacionada com a interação de um efetor com o centro 
Caracterize o modelo de modulação direta. (Pauling-tetraedro e quadrado; 
Wyman- retangulo, KNF, AK). 
o modelo de modulação direta foi desenvolvido para interpretar o fenomeno de 
cooperatividade a nivel molecular que os modelos de Hill e Adair não eram capazes 
Explique o que entende por purificar um enzima? 
purificação das enzimas é um processo para obteção das proteinas de interesse 
apartir de uma amostra biologica ou seja obter uma enzima sem interferentes 
Quando um enzima não tem comportamento hiperbólico qual o significado 
em termos metabólicos? 
pode indicar uma ligação cooperativa do substrato ao centro catalitico da enzima. 
mas significa que se tratam de um enzima regulador.