ESTUDOS DIRIGIDOS - PROVA 02

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estudo dirigido
ENZIMAS
c) De que depende a velocidade de reação neste experimento?
d) Quais seriam os resultados se as dosagens de amônia fossem feitas após 48h de incubação?
e) Que modificações poderiam ser feitas na composição dos tubos para conseguir velocidades maiores do que as que foram medidas?
Adicionar mais urease aos tubos aumentará a quantidade de enzima disponível para catalisar a decomposição da ureia, acelerando a reação.
2) A reação glicose + ATP formando glicose-6-fosfato + ADP pode ser catalisada por duas enzimas: hexoquinase e glicoquinase. A partir dos resultados apresentados no
quadro a seguir, pode-se concluir qual das enzimas tem maior afinidade pela glicose? Justificar por que as velocidades de reação são diferentes. 
A hexoquinase tem uma afinidade muito maior para glicose (0.1
mM glicose), comparada a glicoquinase (10 mM glicose). Tendo
maior afinidade, a hexoquinase satura rapidamente, o que faz com
que a Vmax seja seja diferente e menor do que a Vmax da
glicoquinase.
A produção do produto acontece enquanto houver substrato, mas a velocidade vai diminuindo porque a disponibilidade de substrato fica menor, pois ele vai sendo
consumido pela enzima.
Então, provavelmente, após 48h, todo o substrato terá virado produto.
1) Sabendo que a ureia (H2N-CO-NH2) pode ser decomposta em CO2 e NH3, um estudante interessado em obter NH3 rapidamente, a partir de ureia, preparou uma série
de tubos e incubou-os a 30oC por 10 minutos. Após este tempo, dosou amônia nos tubos. A composição dos tubos (com volume de 1 ml) e os resultados de suas
dosagens foram: 
O tubo 9 não apresentou formação de NH3 porque não continha urease, que é a enzima responsável por catalisar a decomposição da ureia em NH3 e CO2. A urease é
necessária para acelerar essa reação química. O tubo 9 serve como um controle negativo, demonstrando que a presença de urease é fundamental para a formação de NH3
a partir da ureia (mostrar que só tem atividade se tiver enzima e substrato).
a) Por que não houve formação de NH3 no tubo 9? Para que serve este tubo?
b) Qual foi a velocidade de reação dos tubos 5 a 8?
Velocidade de reação = Variação na concentração de NH3 / Tempo
Tubo 5: (0,78 - 0,73) mols
Tubo 6: (0,79 - 0,78) mols
Tubo 7: (0,79 - 0,79) mols (não houve variação)
Tubo 8: (0,78 - 0,78) mols (não houve variação)
Tubo 5: V = μmoles/min = 0,73/10 = 0,073 μmoles de NH3/min
Aplicando o mesmo conceito para os tubos 6, 7 e 8 temos:
Tubo 6: 0,078 μmoles de NH3/min
Tubo 7: 0,079 μmoles de NH3/min
Tubo 8: 0,078 μmoles de NH3/min
Neste caso, como a concentração de enzima foi constante, a velocidade dependeu da concentração de substrato.
3) Os resultados de experimentos feitos com concentrações constantes de enzima e de substrato estão apresentados na tabela a seguir. Com base nas interações que
estabelecem a conformação espacial da enzima, explique a diferença de resultados dos tubos:
a) 4, 5 e 6
Todos os tubos têm a mesma temperatura (30°C), mas os diferentes valores de pH são responsáveis pela variação na velocidade da reação.
Observando os tubos 4, 5 e 6, podemos concluir que a enzima parece ter uma maior afinidade pelo pH ácido (3,4), já que a maior velocidade de reação foi obtida nesse
pH. Isso sugere que, nas condições deste experimento, a enzima apresenta uma atividade ótima em um ambiente ácido.
Portanto, a enzima parece preferir um ambiente com pH ácido para atingir sua máxima velocidade de reação, conforme indicado pelos resultados dos tubos.
b) 1, 4 e 7.
A maior velocidade foi obtida no tudo 4, com temperatura de 30°C. A enzima está inativada em temperaturas mais baixas (10°C) e desnaturada em temperaturas mais
altas (70°C). No tubo 4, a velocidade da reação é intermediária, indicando que a temperatura de 30°C é adequada para a atividade da enzima.
Os tubos 1, 4 e 7 foram incubados em diferentes temperaturas, mantendo o mesmo pH de 3,4. 
4) O quadro a seguir mostra os valores de velocidade de uma reação enzimática em presença e ausência de um inibidor X. Planejar a composição do tubo 5, de modo que
a velocidade obtida indique o tipo de inibição provocada por X.
A velocidade da reação diminui com a adição de um inibidor não competitividade. Para determinar que de trata desse tipo de inibidor ou um competitivo, devemos
adicionar um ponto à curva, de modo que seja evidenciada a velocidade máxima da reação com o inibidor. Com uma concentração aumentada de substrato, caso a
velocidade da reação aumente, trata-se de um inibidor competição; caso contrário, não-competitivo.
Inibição competitiva – Vmax não altera e Km aumenta.
Inibição não-competitiva – Vmax reduz e Km não altera.
Aumentar a quantidade de substrato, mantendo as concentrações
de enzima e inibidor.
estudo dirigido
CARBOIDRATOS
1) Liste três funções biológicas de carboidratos, e dê exemplos de moléculas que exercem estas funções.
2) Por que não estocamos glicose na sua forma monomérica?
3) Quais são os pontos vulneráveis do peptídeoglicano presente nas paredes celulares de bactérias?
4) A maior parte da celulose pura obtida das fibras da semente de plantas do gênero Gossypium (algodão)é resistente, fibrosa e completamente insolúvel na água.
Diferentemente, o glicogênio obtido do fígado ou dos músculos de animais dissolve-se rapidamente em água quente. Embora ambos tenham propriedades físicas
marcadamente diferentes, as duas substâncias são compostas por moléculas de Dglicose polimerizadas por meio de ligação (1,4) e têm pesos moleculares comparáveis.
Quais características estruturais provocam essas propriedades físicas tão diferentes dos polissacarídeos?
5) Tanto a celulose como o amido consiste de unidades de D-glicose unidas por ligações (1 4) e podem ser intensamente hidratadas. Apesar destas similaridades, uma
pessoa em dieta consistindo predominantemente de amido ganhará peso, enquanto outra, em uma dieta predominante de celulose (madeira), passará fome. Por que?
Os carboidratos desempenham diversas funções vitais nos sistemas biológicos. Eles servem como uma reserva energética fundamental, exemplificada pelo amido em
plantas e o glicogênio em animais, que armazenam glicose para uso futuro quando a energia é necessária. Além disso, os carboidratos têm uma função estrutural
essencial, como evidenciado pela celulose presente nas paredes celulares de plantas, conferindo-lhes rigidez e suporte. Por fim, os carboidratos também atuam na
sinalização celular e na comunicação intercelular, como visto nos grupos sanguíneos determinados por certos tipos de glicoproteínas nas células vermelhas do sangue,
desempenhando um papel crucial na identificação celular e na resposta imunológica.
Se a glicose fosse armazenada na forma monomérica em concentrações intracelulares muito maiores do que as concentrações extracelulares, isso criaria um gradiente de
concentração desfavorável, exigindo gasto energético para que as células capturem glicose. Essa situação não seria eficiente, pois as células teriam que gastar energia para
manter uma concentração interna elevada de glicose, criando uma necessidade constante de transporte ativo contra o gradiente de concentração.
Em vez disso, armazenar glicose na forma de polissacarídeos, como o glicogênio em animais ou o amido em plantas, permite que a glicose seja mantida em um estado
concentrado dentro das células, mas em uma forma quimicamente estável. Quando a glicose é necessária, ela pode ser liberada dos polissacarídeos de armazenamento de
forma controlada, sem a necessidade de superar um gradiente de concentração desfavorável, tornando o processo mais eficiente e economizando energia. Portanto, o
armazenamento de glicose na forma polissacarídica é uma adaptação biológica vantajosa.
Em termos bioquímicos, os principais pontos vulneráveis do peptidoglicano nas paredes celulares de bactérias estão relacionados às ligações químicas que mantêm sua
estrutura. Isso inclui as ligações glicosídicas entre os açúcares do glicano e as ligações peptídicas entre os aminoácidos presentes nas cadeiaspeptídicas do peptidoglicano.
Essas ligações são alvos para agentes antimicrobianos, como antibióticos, que interferem na formação ou estabilidade do peptidoglicano. Além disso, enzimas bacterianas,
como as lisinas e autolisinas, podem degradar as ligações peptídicas, comprometendo a integridade da parede celular. Portanto, essas ligações químicas são pontos
vulneráveis do peptidoglicano que podem ser explorados em abordagens terapêuticas para o tratamento de infecções bacterianas.
A diferença nas propriedades físicas entre a celulose e o glicogênio está relacionada às características estruturais desses polissacarídeos. A celulose é composta por
cadeias lineares de glicose unidas por ligações glicosídicas β-(1,4), resultando em uma estrutura linear e rígida. Por outro lado, o glicogênio possui uma estrutura
altamente ramificada com ligações glicosídicas α-(1,4) intercaladas com ligações α-(1,6), formando ramificações frequentes. Essas diferenças estruturais tornam a
celulose insolúvel em água devido à sua organização cristalina e rígida, enquanto o glicogênio é altamente solúvel em água devido à sua estrutura desordenada e
ramificada. Além disso, essas características estruturais também refletem as funções biológicas diferentes desses polissacarídeos, com a celulose atuando como
componente estrutural nas paredes celulares das plantas e o glicogênio funcionando como uma forma de armazenamento de glicose em animais.
As diferenças nas propriedades do amido e da celulose são principalmente devido às ligações glicosídicas em suas estruturas moleculares. O amido consiste em ligações
glicosídicas α-(1→4), que podem ser facilmente quebradas por enzimas humanas, permitindo sua digestão e conversão em glicose para obtenção de energia. Por outro
lado, a celulose possui ligações glicosídicas β-(1→4), resistentes à digestão pelo sistema digestivo humano, resultando na sua excreção como fibra não digerida. Isso
explica por que uma dieta rica em amido pode contribuir para o ganho de peso, enquanto uma dieta predominante em celulose não atende às necessidades energéticas e
pode levar à fome.
estudo dirigido
 LIPÍDEOS
1) Proteínas, ácidos nucléicos e carboidratos são agrupados por características estruturais comuns. Qual é a base para o agrupamento de substâncias como lipídeos?
Os lipídeos são agrupados com base em características químicas e funcionais, especialmente em relação à sua solubilidade em solventes orgânicos e à insolubilidade em
água. Ao contrário de proteínas, ácidos nucleicos e carboidratos, que têm estruturas comuns semelhantes, os lipídeos abrangem uma ampla gama de moléculas com
funções e estruturas variadas, incluindo triglicerídeos, fosfolipídeos e esteroides. Portanto, a base para agrupar os lipídeos é sua afinidade compartilhada por solventes
orgânicos e suas propriedades químicas distintas.
2) Descrever as vantagens, para os seres vivos, do armazenamento de triacilgliceróis.
Por serem constituídos, em sua maioria, por compostos apolares, permitem o armazenamento sem utilizar água de solvatação, sendo assim, a maneira mais eficiente de
estoque de energia nos seres vivos. Além disso, liberam bastante energia quando são oxidados, já que são compostos altamente reduzidos. São depositados no tecido
adiposo e têm as funções de isolante térmico, proteção contra choques mecânicos e sustentação de órgãos.
3) Correlacionar a consistência das gorduras animais e dos óleos vegetais com a estrutura e as propriedades físicas dos ácidos graxos que contêm.
A consistência das gorduras animais e dos óleos vegetais está relacionada à saturação das cadeias de ácidos graxos. Gorduras animais são sólidas devido à predominância
de ácidos graxos saturados, que têm cadeias retas que se empacotam de forma ordenada. Em contraste, óleos vegetais são líquidos devido à presença de ácidos graxos
insaturados com ligações duplas, que criam curvaturas e impedem o empacotamento eficiente. Assim, a saturação das cadeias de ácidos graxos determina as
propriedades físicas das gorduras e óleos.
4) As propriedades físicas dos lipídeos graxos são influenciadas pelo comprimento da cadeia e pelo grau de insaturação de seus ácidos graxos. Ordene os ácidos graxos
descritos abaixo, em ordem DECRESCENTE quanto ao ponto de fusão.
O ponto de fusão dos ácidos graxos é influenciado pelo comprimento da cadeia e pelo grau de insaturação. Quanto maior o comprimento da
cadeia, maior tende a ser o ponto de fusão, e quanto maior o grau de insaturação (número de ligações duplas), menor tende a ser o ponto de
fusão. Com base nisso, podemos ordenar os ácidos graxos listados em ordem decrescente quanto ao ponto de fusão da seguinte maneira:
Esteárico (18:0) - Não possui ligações duplas, estrutura saturada, ponto de fusão mais alto.
Cis-oleato (18:1) - Possui uma ligação dupla, menos saturado que o esteárico, mas ainda tem um ponto de fusão relativamente alto.
Linoleato (18:2) - Possui duas ligações duplas, maior grau de insaturação, e, portanto, o ponto de fusão mais baixo entre os três.
1. cis-oleato (18:1)
2. esteárico (18:0)
3. linoleato (18:2)
5) Uma mistura contendo as lipoproteínas LDL, HDL, VLDL e Quilomicron foi submetida a uma ultracentrifugação. Este procedimento tem por objetivo separação baseado
em densidade. Sabendo que o conteúdo lipídico destas moléculas confere a estas uma densidade menor e um conteúdo proteico uma densidade maior. E baseado nas
informações encontradas na tabela abaixo. Determine na figura abaixo qual lipoproteína está relacionada com cada banda colorida.
Quilomicrons: São as lipoproteínas menos densas devido à alta proporção de triglicerídeos em sua composição. Geralmente, eles aparecem como a fração menos
densa em uma ultracentrifugação - 1ª banda.
VLDL (Very Low-Density Lipoprotein): São menos densas do que o LDL, mas mais densas do que os quilomicrons. Elas carregam triglicerídeos sintetizados no fígado
e geralmente aparecem em uma posição intermediária em uma ultracentrifugação - 2ª banda.
LDL (Low-Density Lipoprotein): São mais densas em relação às VLDL e quilomicrons, pois contêm uma maior proporção de colesterol em relação aos triglicerídeos.
Elas são frequentemente chamadas de "colesterol ruim" e costumam aparecer como uma fração densa - 3ª banda.
HDL (High-Density Lipoprotein): São as lipoproteínas mais densas devido à alta proporção de proteínas em sua composição. São conhecidas como "colesterol bom" e
costumam aparecer como uma fração muito densa em uma ultracentrifugação - 4ª banda.