Exercícios resolvidos de Biofísica

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Lista de exercícios – Biofísica para Farmácia – 201 5-2 
1) Comente sobre as diferenças de canais iônicos e proteínas transportadoras no que diz respeito ao 
mecanismo de transporte e ao tipo de soluto transportado; 
 
2) Como uma molécula de massa molecular elevada e coeficiente de partição alto deve atravessar 
uma membrana biológica? Comente sobre as diferentes possiblidades, justificando. 
 
3) Como uma molécula pequena e carregada pode atravessar uma membrana biológica? Comente 
sobre as diferentes possiblidades, justificando. 
 
4) Por que o valor do potencial de repouso da membrana celular é próximo ao potencial de 
equilíbrio do íon potássio e não ao do íon sódio? 
 
5) Calcule a concentração de uma solução de Na3PO4 a 25 °C, com pressão osmótica a 3 atmosferas 
dado que R = 0,0821 atm.L/mol.K; 
 
6) Calcule a pressão osmótica para uma solução de NaCl a 0,01 M e Na3PO4 a 0,02 M a 25 °C, 
dado que R = 0,0821 atm.L/mol.K; 
 
7) Calcule a osmolaridade de uma solução de NaCl a 30 oC com pressão osmótica = 2,45 atm. 
 
8) Qual é a faixa de comprimento de onda da luz no ultravioleta (UV)? 
 
9) Como a luz UV pode ser empregada para avaliação quantitativa de moléculas? 
 
10) Como se define o comprimento de onda? 
 
11) De que forma o comprimento de onda se relaciona à frequência da luz? 
 
12) Calcule o número de ondas correspondente a um comprimento de onda de 452 nm. 
 
13) De acordo com a lei de Lambert-Beer, como se relacionam a absorvância e transmitância? 
 
14) Calcule a concentração de um cromóforo na solução original, dado seu ε360nm = 26000 M-1cm-1 e 
o valor de absorvância a 360 nm obtido no espectrofotômetro ao se fazer a análise de uma 
solução deste cromóforo diluída 10 x em água = 0,35 
. 
15) Calcule a concentração da proteína purificada cuja sequência está a seguir, dado o valor de 
absorvância a 280 nm = 0,25 quando a amostra é diluída 50x em água. 
 
Proteína X: MKHMAGAACAGAVYGGLGGWMLGSAMSRPMMHFGNDW EDRY 
 
GABARITO 
1) O aluno deve comentar que canais iônicos só transportam íons (ou ânions ou cátions, nunca 
ambos), e que proteínas transportadoras podem transportar íons, mas também outros solutos. 
Canais iônicos não saturam, ao contrário de proteínas transportadoras (ou seja, quanto maior o 
grad de concentração, mais rapidamente transportam o íon), permitem transporte mais rápido 
(maior velocidade de transporte). Ambos são proteínas transmembranares e são muito seletivos 
para os solutos a serem transportados e atuam sempre a favor do grad de concentração, já que 
não fazem transporte ativo. 
 
2) Coeficiente de partição óleo/água alto: molécula hidrofóbica. Pode atravessar a membrana 
diretamente (havendo grad concentração), mas sendo grande talvez não atravesse. Necessidade 
de ptn transportadora para facilitar o transporte. R: dif simples ou facilitada (a favor grad 
concentr). Transporte ativo (se contra grad concentração). 
3) Pequena e carregada – não pode ser dif simples, pois é carregada. Se a favor grad conc: difusão 
facilitada. Se for um íon: canal iônico. Contra grad concentração: canal iônico. Em todas as 
situações há que haver um transportador para a molécula em questão na célula. Sem 
transportador, não há passagem. 
 
4) Potencial eq K+ = -90mV, potencial Eq Na+ +40mV, pot membrana ~-80mV. O valor é mais 
próximo ao pot equilíbrio do K+ (que é medido pela equação de Nernst) pq canais de K+ estão 
mais tempo abertos que canais de Na+ (a membrana é naturalmente mais permeável a K+ que a 
Na+). Sendo assim, há maior contribuição da difusão do K+ que do Na+ para o potencial de 
repouso (além é claro, da atividade da Na+K+ATPase). 
 
5) Dado que a pressão osmótica é definida como π = icRT e que o fosfato de sódio em solução se 
ioniza em 4 espécies (3 Na+ e 1 PO4-), pode-se calcular a concentração molar da seguinte 
maneira: 
3 = 4 x c x 0,0821 x 298 (temperatura em K) 
C = 0,0306 M (ou: 30,6 mM) 
 
6) Neste caso, i de NaCl = 2 (Na+ e Cl- em solução), e i de Na3PO4 = 4. T = 298K. 
π = (ic do NaCl + ic do Na3PO4) x R x T = (2 x 0,01 + 4 x 0,02) x 0,0821 x 298 
π = 0,1 x 24,46 = 2,45 atm. 
 
7) Calcule a osmolaridade de uma solução de NaCl a 30oC com pressão osmótica = 2,45 atm. 
Neste caso, a incógnita é o termo ic 
T = 303K 
R = 0,0821 atm.L/mol.K. 
E i também é conhecido (para NaCl, i = 2) 
2,45 = ic x R x T 
2,45 = ic x 0,0821 x 303 
2,45 = ic x 24,88 
ic = 2,45/24,88 = 0.0985M 
 
8) A faixa de comprimento de onda da luz no ultravioleta é compreendida entre ~100 a ~ 400 nm. 
 
9) Pode-se avaliar quantitativamente uma determinada molécula, pois a absorção de luz no UV será 
diretamente proporcional à concentração desta molécula em solução (trabalhando na faixa linear 
do equipamento da relação Abs x concentração). 
 
10) Comprimento de onda é definido como a distância em nanômetros entre unidades repetidas da 
radiação luminosa propagada em uma determinada frequência (distância entre as cristas de uma 
onda). 
 
11) O comprimento de onda se relaciona inversamente a frequência, dado que ν= c/λ sendo ν a 
frequencia e λ o comprimento de onda e c a velocidade da luz no vácuo. Sendo assim, quanto 
menor o comprimento de onda maior a frequência da energia radiante. 
 
12) Dado que o número de onda é caracterizado pelo número de comprimentos de onda contidos em 
um espaço de 1 cm (número de onda = 1/λ *(107)), o número de onda referente a um 
comprimento de onda de 452 nm é 22124 cm-1. 
 
13) A absorvância (A) se relaciona à transmitância (T) da seguinte maneira: A= log10(1/T), sendo T 
= I/I0, onde I é a intensidade da luz transmitida, e I0 é a intensidade da luz incidente. 
 
14) Caso a medida tenha sido realizada em cubeta padrão, o caminho óptico = 1 cm; Dessa forma, a 
concentração = Abs/ε 
Como a solução original foi diluída 10 x para a leitura, deve-se multiplicar o valor de abs lido (0,35) 
por 10. Abs da solução não diluída = 3,5. Concentração = 3,5/26000; Valor de concentração = 1,34 x 
10-4 M ou: 134 mM; 
 
15) Caso a medida tenha sido realizada em cubeta padrão, o caminho óptico = 1 cm. 
Sabemos que: εproteína280nm = (#Trp, W)(5500) + (#Tyr, Y)(1490) + (#Cisteína, C)(125), logo: 
εproteínaX280nm = (2 * 5.500) + (2 * 1.490) + (1 * 125) = 14105 M-1.cm-1 
A = c * b * ε = 0,25 = c * b * 14105 = c = 0,25/14105 = 1,77 * 10-6 M 
Como a amostra está 50 x diluída, a verdadeira concentração da amostra é: 1,77 * 10-6 * 50 = 
88,5 * 10-6 M ou 88,5 µM. 
MARCELO 
1) lesão e mutação são detectados em ensaios microbianos de genotoxidade como o ames ? 
Não, apesar de ambas modificarem de algumas forma o DNA, apenas a segunda é detectada nos testes microbianos 
de avaliação pre clinica, do potencial genotoxico de novos farmacos, justificando seu uso, uma vez que a unica que 
modula o processo de malignização celular 
2) raios x que causam efeitos estocasticos e deterministicos podem causar cancer e tambem srem usados para 
tratamento ? 
Sim, variando se a dose da exposição este agente fisico é capaz de gerar estes dois tipos de efeitos citados, oq pode 
curar ou piorar 
3)a que se deve a queimadura de pele gerada ao fazer caipirinha no sol ? a ação fotodinamica tem alguma relação 
com esse fato e vitiligo ? 
sem duvida pelo fato do individuo ter feito a caipirinha no sol se nao estivesse nao teria acontecido, . se trata da 
mesma reação que serve para o tratamento da doença citada 
4) 50 AM 
1/2 +1/6 = 1h30 x 3 = 4,5h 
5) é possivel inferir a existencia de reparo de dna ativo observando se a curva de sobrevivencia celular frente a um 
agente genotóxico ? 
sim, pela existencia de um ombro, ou melhor um arqueamento na porção inicial da curva de sobrevivenciacorrespondente a baixas doses do agente quando nao ha morte celular nestas condições