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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS
DEPTO DE BIOQUÍMICA E BIOLOGIA MOLECULAR
ENZIMAS 
1. Faça a distinção entre os modelos chave-fechadura e encaixe-induzido para a ligação do substrato a uma enzima. 
R:Modelo chave-fechadura: O sítio ativo (fenda) da enzima contém uma dimensão rígida/fixa que permite a inserção do substrato que se ajusta a esse sítio, tal como uma chave se ajusta a fechadura
Modelo do encaixe induzido: A ligação inicial do substrato com a enzima induz uma mudança conformacional na enzima produzindo um melhor encaixe
 
2. No gráfico de Michaelis-Menten mostre as regiões que denotam reações de 1a ordem e de ordem zero. Explique. 
1
R:Quando a velocidade da reação é diretamente proporcional à concentração do reagente(substrato), exibe cinética de primeira ordem. E quando a adição de mais reagente não aumenta a velocidade, a reação exibe cinética de ordem zero.
3. Para uma enzima que manifesta a cinética de Michaelis-Menten, qual é a velocidade da reação, V (em percentagem de Vmáx), observada em: (a) [S] = Km; (b) [S] = 0,5 Km e (c) [S] = 10 Km. 
Equação de Michaelis-Menten: vo=Vmax.[S]/ km+[S] 
a) vo=Vmax.[km]/ km+[km] → vo= vmax.1/2
b) vo=Vmax.[0,5km]/ 1km+[0,5km] → vo= vmax.0,33
c) vo=Vmax.[10 km]/ 1 km+[10km] → vo=vmax.0,90
4. É bom ou ruim que uma enzima possa ser inibida reversivelmente? Por que? 
R: Depende do contexto e do alvo, por exemplo, para o tratamento da AIDS seria desvantajoso que sua enzima(proteases) pudesse retomar a sua atividade de produzir novos vírus.
5. Determine os valores de Km e Vmáx para a descarboxilação de um β-cetoácido a partir dos seguintes dados: 
	[S] (M L-1)
	Velocidade (mM min-1)
	2,500
	0,588
	1,000
	0,500
	0,714
	0,417
	0,526
	0,370
	0,250
	0,256
 vo= 
vo= 
Igualar os Vmax 
Km=
Substituir o Km em uma das equações
Vmax=0,665 mM/L.min 
6. O oxaloacetato é substrato da oxalacetato desidrogenase. Analisando as estruturas a seguir, responda: 
a. Por que o oxalato é um potente inibidor dessa enzima? Qual o tipo de inibição observada? R:Pois é uma molécula estruturalmente semelhante ao substrato (oxalacetato),podendo ser classificado como inibidor competitivo.
b. Desenhe um gráfico hipotético de velocidade da reação (Vo) da oxaloacetato desidrogenase em função da concentração de substrato [S] para as reações na ausência e presença do inibidor.
R: Como o substrato e o inibidor competem pelo mesmo sítio de ligação na enzima, o Km para o substrato mostra um aumento aparente em presença do inibidor. Ou seja, mais substrato é necessário para reverter a ação do inibidor e atingir a metade da Vmax. Não há alteração na Vmax quando a concentração do substrato é suficientemente elevada. 
c. Desenhe o gráfico de duplos recíprocos que permite determinar Km e Vmax nos dois casos (ausência e presença de oxalato), indicando como se pode obter esses valores cinéticos a partir do gráfico.
 → 
gráfico duplo-recíproco de Lineweaver−Burk
6. Para a seguinte reação da aspartase na presença do inibidor hidroximetilaspartato, identifique o tipo de inibição e cite 3 características desse tipo de inibição. 
	[S] M
	V (sem inibidor) 
M min-1
	V, (com inibidor)
M min-1
	1 x 10-4
	0,026
	0,010
	1,5 x 10-4
	0,136
	0,086
	2,5 x 10-4
	0,150
	0,120
	5 x 10-4
	0,165
	0,142
R:SEM INIBIDOR 
vo= 
vo= 
Igualar os Vmax 
Km= 
Substituir o Km em uma das equações
Vm=1,5.
COM INIBIDOR
vo= 
vo= 
Igualar os Vmax
Km=1,12.
Vm=1,2.
Na presença do inibidor, considera-se que o Vm permaneceu o mesmo, enquanto que o valor do Km aumentou, portanto, há presença de um INIBIDOR COMPETITIVO, uma vez que aumenta-se o valor do km (concentração do substrato) para reverter o efeito dele.
7. O metanol é altamente tóxico porque no organismo humano ele é convertido em formaldeído numa reação catalisada pela álcool desidrogenase: 
 NAD+ + metanol → NADH + H+ + formaldeído
Parte do tratamento médico para envenenamento com metanol é administrar ao paciente etanol em grandes quantidades. Por que esse tratamento é indicado para o caso? Justifique.
R: Pois são moléculas estruturalmente semelhantes, podendo, portanto, o etanol agir como inibidor competitivo, e se ligar com o sítio ativo da enzima no lugar do metanol, evitando a formação do formaldeído.
8. A lactato desidrogenase catalisa a reação reversível de transformação do piruvato em lactato (ver reação abaixo). Em um teste de laboratório, foi utilizado lactato como substrato e NAD+ como cofator, havendo a formação de NADH + H+ que absorve 340 nm. Essa reação foi realizada em 4 condições diferentes, conforme mostrado no gráfico que se segue. Observando os resultados, responda: 
a) Que tipo de informação pode ser obtida pelas curvas abaixo? R: Observa-se a diminuição da concentração de NADH em relação ao tempo nas situações 1,2,3 e 4.
b) Quais são as possíveis modificações que foram realizadas entre as experiências 1, 2, 3 e 4 para que os resultados fossem diferentes? Justifique sua(s) resposta(s).
R:Alteração do PH, temperatura, diminuição da concentração da enzima, presença de inibidores. Esses fatores citados altera a eficiência da enzima na formação do produto (NADH)
 
9. A atividade de uma enzima foi determinada em uma solução tampão a pH 7,5 em diferentes valores de temperatura, sendo que o perfil obtido para a atividade em função da temperatura encontra-se no gráfico a seguir. Explique o que está ocorrendo nos pontos A, B e C indicados no gráfico, relacionando estrutura e função. 
R: A- a enzima não está em um ambiente favorável para sua atividade catalítica
 B- a enzima atingiu um temperatura ótima, operando, portanto, com a máxima eficiência 
 C- ocorre a desnaturação da enzima, por temperaturas elevadas
10. O efeito do pH na enzima da questão anterior foi estudado à temperatura constante de 37 oC (ver gráfico a seguir). Como ficaria esse gráfico caso o mesmo experimento fosse realizado a 25 oC? E a 60 oC? Desenhe os gráficos solicitados neste mesmo gráfico. 
PH=7,5 favorável
11. Mostre graficamente a dependência da velocidade da reação em relação a concentração de substrato para uma enzima que segue a cinética de Michaelis-Menten e para uma enzima alostérica. Comente as principais características dos dois modelos. 
R: Enzima não alostérica, a velocidade é proporcional ao aumento da concentração de substrato. Enquanto que na enzima alostérica, maioria composta por várias subunidades, a ligação do substrato a uma subunidade pode afetar a ligação de outras moléculas de substrato aos outros sítios ativos, podendo ser uma cooperatividade positiva, onde que a primeira ligação do substrato aumenta a afinidade de substratos adicionais por outros sítios ativos, ou podendo ser uma cooperatividade negativa, onde que a primeira ligação do substrato reduz a afinidade de substratos adicionais. Portanto, o gráfico da enzima alostérica apresenta uma transição "do tipo interruptor" correspondendo a um formato “S” na curva vs.