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Enzimologia Professor(a): Fabio Pinheiro Gazzi (Mestrado acadêmico) 1) 2) Prepare-se! Chegou a hora de você testar o conhecimento adquirido nesta disciplina. A Avaliação Virtual (AV) é composta por questões objetivas e corresponde a 100% da média final. Você tem até cinco tentativas para “Enviar” as questões, que são automaticamente corrigidas. Você pode responder as questões consultando o material de estudos, mas lembre-se de cumprir o prazo estabelecido. Boa prova! Inibidores são agentes que diminuem a atividade enzimática, interagindo com os grupos específicos da enzima responsáveis pela ação catalítica ou sua regulação. As inibições afetam a cinética e os mecanismos de reação das enzimas. Os inibidores atuam de diferentes formas de acordo com a ligação estabelecida e o local específico que interage com a enzima. Diante do exposto, leia e associe as colunas. Assinale a alternativa que traz a associação correta entre as duas colunas: Alternativas: I-C; II- B; III-A I-B; II-A; III-C. I-A; II-B; III-C. INCORRETO I-A; II-C; III-B I-C; II-A; III-B. CORRETO Código da questão: 71665 A purificação de enzimas é realizada por meio de técnicas subsequentes de baixa e alta resolução, como precipitação na presença de sais e cromatografia de troca iônica. Diante do exposto, leia e associe as colunas. Assinale a alternativa que traz a associação correta entre as duas colunas: Alternativas: I-A; II- D; III-B; IV-C. I-C; II-A; III-D; IV-B. Resolução comentada: 3) 4) I-B; II-A; III-D; IV-C. I-A; II-C; III-D; IV-B. I-C; II-A; III-B; IV-D. CORRETO Código da questão: 71670 A manutenção estrutural das enzimas durante as reações bioquímicas é um desafio para a aplicação industrial dos biocatalisadores. Para superar esse desafio, uma alternativa são enzimas imobilizadas com eficiência funcional. Os métodos de imobilização empregam diferentes princípios para confinar ou reter as enzimas nos suportes. Analise as afirmativas a seguir e assinale-as com V (verdadeiro) ou F (falso): ( ) No método de imobilização por ligação covalente, a imobilização depende dos grupos funcionais naturalmente presentes na superfície da enzima. ( ) Na imobilização por reticulação, as enzimas são imobilizadas por meio de ligações cruzadas com o suporte, as quais estabilizam a estrutura enzimática. ( ) O aprisionamento ou a encapsulação geralmente requer a síntese da matriz polimérica (suporte) na presença da enzima. ( ) Independentemente de efeitos difusionais do substrato e do produto, os parâmetros cinéticos de uma enzima imobilizada em um suporte de rede polimérica por encapsulação são iguais aos da enzima livre. ( ) A adsorção física é um método não covalente de imobilização, o qual não necessita de reagentes de acoplamento adicionais ou modificação prévia da enzima de interesse. Assinale a alternativa que contenha a sequência correta de V e F: Alternativas: V – V – F – V – F. V – V – F – F – V. F – V – F – V – F. F – F – V – V – V V – F – V – F – V. CORRETO Código da questão: 71674 A eletroforese é utilizada para a separação de proteínas de acordo com sua _____________ e seu tamanho. No SDS-PAGE, um detergente ___________ é utilizado para conferir carga __________ à enzima, e a separação ocorre apenas com base no tamanho. Na eletroforese bidimensional, as Resolução comentada: Resolução comentada: A primeira, terceira e a quinta afirmativas são verdadeiras. Veja a forma correta das afirmativas falsas: Segunda – Na imobilização por reticulação, as enzimas são imobilizadas na ausência de suporte, usando um reagente bifuncional para formar ligações cruzadas que estabilizam a estrutura enzimática. Quarta – Os efeitos difusionais do substrato e do produto modificam os parâmetros cinéticos de uma enzima imobilizada em um suporte de rede polimérica por encapsulação em comparação com a enzima livre. 5) enzimas são separadas de acordo com o ___________ e a massa molecular. Assinale a alternativa que completa adequadamente as lacunas: Alternativas: Afinidade biológica; negativo; aniônica; potencial hidrogeniônico. Carga; aniônico; negativa; ponto isoelétrico. CORRETO Forma; aniônico; positiva; tamanho. Carga; catiônico; negativa; ponto isoelétrico. Afinidade biológica; negativo; catiônica; pH. Código da questão: 71668 A purificação de enzimas é realizada a partir de diversas etapas subsequentes. A purificação de baixa resolução proporciona a separação e a concentração da enzima de interesse. Os métodos cromatográficos, por sua vez, são de alta resolução e proporcionam o aumento do grau de pureza da amostra. Sobre as metodologias de purificação aplicadas para enzimas de interesse industrial, analise as afirmativas a seguir e assinale-as com V (verdadeiro) ou F (falso): ( ) A técnica de salting in aplica uma solução com baixa concentração de sais para promover a agregação de proteínas na matriz (fase estacionária) devido a interações iônicas. Após a aplicação de um gradiente de sal, a enzima adsorvida na matriz é liberada. ( ) A filtração em membrana é uma metodologia de concentração de biomoléculas na qual a solução é bombeada tangencialmente ao longo da superfície da membrana. Na microfiltração, na ultrafiltração e na nanofiltração, as enzimas de interesse são separadas com base no tamanho, aplicando um gradiente de pressão. ( ) A cromatografia de exclusão molecular é aplicada para separar moléculas de acordo com o seu tamanho. Enzimas com maior massa molecular percorrem a coluna de forma mais lenta, enquanto enzimas de menor tamanho são eluídas rapidamente. ( ) A cromatografia por afinidade permite a separação de biomoléculas de acordo com a afinidade biológica pelo ligante presente na matriz. Enzimas podem ser separadas nesse tipo de cromatografia aplicando um composto não reativo análogo ao substrato. ( ) As cromatografias de exclusão molecular e de interação hidrofóbica são dependentes da hidrofobicidade da molécula de interesse. Ambas utilizam um gradiente de solvente orgânico ou uma solução de alta força iônica como eluente. Assinale a alternativa que contenha a sequência correta de V e F: Alternativas: V – F – F – V – V. V – V – V – F – F. F – V – F – V – V. F – V – F – V – F. CORRETO F – F – F – V – F. Resolução comentada: A eletroforese é utilizada para a separação de proteínas de acordo com sua carga e seu tamanho. No SDS-PAGE, o detergente aniônico é utilizado para conferir carga negativa à enzima, e a separação ocorre apenas com base no tamanho. Na eletroforese bidimensional, as enzimas são separadas de acordo com o ponto isoelétrico e o tamanho. Resolução comentada: A segunda e a quarta afirmativas são verdadeiras. Veja a forma correta das afirmativas falsas: Primeira – A técnica de salting in aplica uma solução com baixa concentração de sais para promover interações iônicas e agregação entre moléculas de proteínas. Terceira – A cromatografia de exclusão molecular é aplicada para separar moléculas de acordo com o seu tamanho. Enzimas com maior massa molecular percorrem a coluna rapidamente, enquanto enzimas menores penetram os poros e são eluidas lentamente. 6) 7) Código da questão: 71669 Os inibidores de peptidases podem ser encontrados em peptídeos presentes no veneno de espécies peçonhentas. Juliana, engenheira de biotecnologia, está trabalhando com inibição enzimática de peptidases e verificou que o peptídeo X, isolado de uma espécie de escorpião, é caracterizado por se ligar ao sítio ativo da enzima, enquanto o Y, isolado de uma serpente, atua especificamente no complexo ES. Durante os experimentos da cinética enzimática, observou mudanças nos parâmetros cinéticos de acordo com o tipo de inibidor. Sobre os experimentos de inibição enzimática realizados por Juliana, analise as assertivas a seguir e identifique as corretas: I. Na presença do inibidor X, mais substrato será necessário para atingir V /2. II. No inibidor X, o K será menor do que o K da enzima sem a presença do inibidor. III. Na cinética com o inibidor X, a velocidadede reação atingirá a V similar ao observado na ausência do inibidor. IV. Aumentado a [S], acarretará menor influência dos efeitos inibitórios de Y. V. O gráfico dos duplos recíprocos para um inibidor X apresenta intersecção em um mesmo valor de 1/V . São verdadeiras: Alternativas: I, III e V, apenas. CORRETO II, IV e V, apenas. I, IV e V, apenas. I, II e III, apenas. III, IV e V, apenas. INCORRETO Código da questão: 71666 As enzimas guiam e regulam o metabolismo das células e, por esse motivo, são efetivamente controladas. Vários fatores e moléculas, como cofatores e inibidores, podem aumentar ou controlar as atividades enzimáticas por regularem as taxas de velocidade de uma reação de acordo com as condições requeridas. Conforme o enunciado, analise as afirmativas a seguir e assinale-as com V (verdadeiro) ou F (falso): ( ) Cofatores denominados de grupos prostéticos permanecem ligados à enzima no sítio ativo por vários ciclos de reações enzimáticas e são capazes de se autorregenerar. ( ) Os inibidores enzimáticos irreversíveis são aqueles cujo efeito desaparece quando são removidos da solução por diferentes procedimentos, como diálise. Quinta – A cromatografia de interação hidrofóbica é dependente da hidrofobicidade da molécula de interesse e utiliza como eluentes solventes orgânicos ou uma solução de baixa força iônica. máx m m máx máx Resolução comentada: A afirmativa I é verdadeira, pois o inibidor X, de acordo com as características descritas na questão, é um inibidor competitivo, e, portanto, durante a cinética uma maior concentração de substrato será necessária para formar o complexo ES e atingir a V /2. A afirmativa II é falsa, pois, como precisará de maior [S] para a formação do complexo ES, o valor de K será maior quando comparado ao valor de K da enzima sem a presença de inibidor. A afirmativa III é verdadeira, pois, apesar de afetar o K , o inibidor competitivo não altera a V , e a enzima com inibidor X atingirá valor similar à cinética da enzima sem inibidor. A afirmativa IV é falsa, pois o inibidor Y, de acordo com as características apresentadas, é um inibidor incompetitivo e atua especificamente no complexo ES. A adição de maior [S] não acarretará mudanças nos parâmetros cinéticos, uma vez que a enzima consegue se ligar ao substrato. A afirmativa V é verdadeira, pois a V na inibição competitiva não é alterada. máx m m m máx máx 8) ( ) Os inibidores reversíveis do tipo competitivo impossibilitam a ligação do substrato ao sítio ativo da enzima, sem afetar de forma permanente a atividade catalítica. ( ) Inibidores reversíveis são aqueles que modificam covalentemente a enzima, de tal forma que, quando eliminados, a enzima continua inativa. ( ) Uma reação catalisada por uma apoenzima não ocorre de forma efetiva, uma vez que a enzima está inativa pela ausência do seu cofator. Assinale a alternativa que contenha a sequência correta de V e F: Alternativas: F – V – F – V – V. V – V – F – V – F. V – F – F – F – V. V – F – V – F – V. CORRETO F – F – V– F – F. Código da questão: 71664 Uma das principais características das enzimas é seu alto grau de especificidade, o que as distingue dos catalisadores químicos. Alguns modelos surgiram ao longo dos avanços da ciência para explicar a complementariedade entre a enzima e o substrato durante a catálise. Diante do exposto, leia e associe as duas colunas conforme os modelos relacionados à formação do complexo enzima-substrato (ES) e os conceitos associados à reação enzimática. Assinale a alternativa que traz a associação correta entre as duas colunas: Alternativas: I-D; II-A; III-C; IV-B I-B; II-C; III-A; IV-D. I-A; II-D; III-C; IV-B. I-A; II-D; III-B; IV-C. CORRETO I-D; II-A; III-B.; IV-C Resolução comentada: A primeira, a terceira e a quinta afirmativas são verdadeiras. Veja a forma correta das afirmativas falsas: Segunda – Os inibidores enzimáticos reversíveis são aqueles cujo efeito desaparece quando são removidos da solução por diferentes procedimentos, como diálise. Quarta – Inibidores irreversíveis são aqueles que modificam covalentemente a enzima, de tal forma que, quando eliminados, a enzima continua inativa. Resolução comentada: 9) Código da questão: 71660 Uma empresa do ramo de biotecnologia, voltada para a produção de enzimas de interesse industrial, analisou a imobilização da enzima pectinase, aplicada na clarificação de sucos, por adsorção física, aprisionamento e ligação covalente nos suportes resíduo de girassol, quitosana e casca de ovo ativada com glutaraldeído, respectivamente. Um dos experimentos principais foi investigar a reutilização do biocatalisador por diferentes ciclos operacionais, como apresentado no Gráfico. Gráfico – Ciclo de reutilização da enzima pectinase imobilizada nos suportes resíduo de girassol, quitosana e casca de ovo. Sobre a estabilidade operacional, analise as assertivas a seguir e identifique as corretas: I. A pectinase reduziu sua atividade em resíduo de girassol após ser reutilizada por 8 ciclos devido a problemas difusionais relacionados à liberação do produto. II. No suporte casca de ovo com glutaraldeído, a enzima reteve sua atividade enzimática após 8 ciclos possivelmente porque a imobilização por ligação covalente promove uma rigidez que dificulta a mudança na conformação nativa, mantendo-se, então, estável ao longo dos ciclos de reutilização. III. No método de aprisionamento, pode ter ocorrido perda da atividade ao longo da reutilização devido ao vazamento da pectinase pelos poros da matriz. IV. As ligações cruzadas entre as moléculas de pectinase imobilizada em quitosana foram desfeitas ao longo dos ciclos de reutilização, o que provocou a redução da atividade após 8 ciclos. V. Na imobilização por adsorção, a perda progressiva da atividade enzimática pode ter sido causada devido à redução das forças das interações que promoviam a imobilização da enzima no suporte. São verdadeiras: Alternativas: II, III, IV e V, apenas. I, IV e V, apenas. II, III e V, apenas. CORRETO I, II e IV, apenas. I, III, IV e V, apenas. 10) Código da questão: 71676 O potencial catalítico e a especificidade durante a catálise enzimática dependem das interações entre enzima, substrato e _________, quando necessário. Os grupos orgânicos de cofatores são geralmente derivados das ___________ e realizam vários tipos de reações importantes para a célula. Algumas coenzimas estão associadas por ligações permanentes com a enzima e são denominadas de _______________. Por sua vez, alguns cofatores estão ligados reversivelmente, funcionando como _______________. Assinale a alternativa que completa adequadamente as lacunas: Alternativas: Mg ; coenzimas; cossubstratos; grupos prostéticos Cofator; vitaminas; grupos prostéticos; cossubstratos. CORRETO Vitamina; coenzimas; inibidores irreversíveis; inibidores incompetitivos. Íon orgânico; apoenzimas; holoenzimas; inibidores competitivos. Cofator; holoenzimas; vitaminas; apoenzimas. Código da questão: 71663 Resolução comentada: A afirmativa I é falsa, pois problemas difusionais geralmente são relatados na imobilização por aprisionamento devido ao confinamento da enzima. A afirmativa II é verdadeira, pois a imobilização covalente promove uma rigidez na estrutura enzimática que dificulta a mudança para uma conformação menos ativa; além disso, oferece uma forte ligação química que evita a lixiviação da enzima ao longo da reutilização. A afirmativa III é verdadeira, pois o uso repetido de enzimas retidas em matrizes porosas por aprisionamento pode provocar vazamento da enzima através desses poros. A afirmativa IV é falsa, pois as ligações cruzadas entre as enzimas são características da imobilização por reticulação; adicionalmente, a enzima imobilizada em quitosana está confinada em uma matriz polimérica, e, logo, a perda da atividade ao longo dos ciclos pode ter sido provocada pelo vazamento de pectinase pelos poros dessa matriz. A afirmativa V é verdadeira, pois na imobilização por adsorção físicaas ligações de hidrogênio ou hidrofóbicas, características desse modo, são ligações fracas que podem ter sido desfeitas e provocado a dessorção da enzima no suporte. 2+ Resolução comentada: O potencial catalítico e a especificidade durante a catálise enzimática dependem das interações entre enzima, substrato e cofator, quando necessário. Os grupos orgânicos de cofatores são, geralmente, derivados das vitaminas e realizam vários tipos de reações importantes para a célula. Algumas coenzimas estão associadas por ligações permanentes com a enzima e são denominadas de grupos prostéticos. Por sua vez, alguns cofatores estão ligados reversivelmente, funcionando como cossubstratos. Arquivos e Links
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