AD2 2008.1 - gabarito somente

Prévia do material em texto

GABARITO AD2 (2008-01) DE BIOQUÍMICA I:
QUESTÃO 1:
a) Os capsídeos, em geral, são formados a partir de subunidades protéicas que interagem entre si por pontes de hidrogênio e/ ou interações hidrofóbicas. Tais interações não têm um caráter forte, e sendo assim podem se desestabilizar facilmente.
O capsídeo do picornavírus é formado externamente por 3 proteínas (VP1, VP2, VP3), que se organizam segundo simetria icosaédrica. Sendo assim, ao se ligar ao seu receptor celular, a VP1 sofre uma mudança de conformação, que leva à desestabilização existente entre as subunidades protéicas que formam o capsídeo, e por conseqüência à expansão do mesmo. Tal ligação também resulta na exposição de uma região hidrofóbica dessa proteína, permitindo a interação (afinidade) com a membrana da célula hospedeira (que também é hidrofóbica).
b)Variações de pH podem fazer com que um radical ionizável (NH2 ou COO-) da cadeia lateral dos aminoácidos que compõem a proteína receba ou doem prótons (H+). Redução no pH aumenta a concentração de prótons, logo a tendência é que esses radicais sejam protonados. Aumento no pH reduz a concentração de H+, logo apresentam o efeito contrário em radicais ionizáveis.
A estrutura terciária de proteínas é mantida por interações (pontes de hidrogênio, forças de van der Waals) entre as cadeias laterais dos aminoácidos. Deste modo, a variação de pH no endossoma altera o equilíbrio das cargas que estabilizam a estrutura terciária, induzindo a um novo “dobramento” da molécula. Essa nova conformação provavelmente deixa exposta uma região da proteína que é capaz de interagir com os lipídeos da membrana.
QUESTÃO 2:
a)Nesta questão os alunos devem apresentar todos os cálculos obtidos na aula:
Ci.Vi=Cf.Vf
p/ tubo 1: 0,1mM. 0,2mL = Cf. 4mL
		Cf = 0,005 mM
 0,005mM → x106 → 5000 nM
5000 nM – 1 L – 1000mL
X – 4 ml
X= 20 nmoles/tubo 
O mesmo deve ser feito para os tubos 2 a 6 e preencher o quadro abaixo.
	Tubo
	Padrão p-NP
	Tampão
	NaOH
	Abs405
	Nmoles p-NP/tubo
	0
	0
	3,0
	1,0
	0
	0
	1
	0,2
	2,8
	1,0
	0,108
	20
	2
	0,4
	2,6
	1,0
	0,214
	40
	3
	0,8
	2,2
	1,0
	0,414
	80
	4
	1,2
	1,8
	1,0
	0,605
	120
	5
	1,5
	1,5
	1,0
	0,766
	150
	6
	1,8
	1,2
	1,0
	0,938
	180
A curva Padrão deve ser feita em papel milimetrado. Não aceitar gráficos feitos no computador ou em outro tipo de papel.
Não deixem de cobrar que a reta passe pelo ponto 0,0 e que os eixos sejam identificados.
b) Para o cálculo da atividade enzimática é necessário usar o valor do fator da reta obtido, ficando assim:
Fator da reta = ABS........ 
 nmoles/tubo
Exemplo de Cáculo do fator:
	0,108/20 = 5,4 x 10-3
Para obtermos a quantidade de pNP formado em nmoles/tubo.
Ativ.Enzimática= nmoles/tubo 
 min.µg E
min = 15 minutos 
µg E = 0,15 µg E 
Em seguida, a tabela deve ser preenchida:
	Tubo
	Tampão
	p-NPP
	Enzima
	Temp.
	NaOH
	Abs405
	(moles p-NP/tubo
	(moles p-NP/min.(gEnz
	1
	2,2
	0,3
	0,5
	4
	1,0
	0,131
	25,98
	8,66
	2
	2,2
	0,3
	0,5
	20
	1,0
	0,568
	112,65
	37,55
	3
	2,2
	0,3
	0,5
	37
	1,0
	1,212
	240,47
	80,16
	4
	2,2
	0,3
	0,5
	100
	1,0
	0,398
	96,76
	32,25
	5
	2,2
	0,3
	0,5
	4
	1,0
	
	6
	2,2
	0,3
	0,5
	20
	1,0
	
	7
	2,2
	0,3
	0,5
	37
	1,0
	
	8
	2,2
	0,3
	0,5
	100
	1,0
	
O gráfico da atividade da enzima em função da temperatura deve ficar semelhante a estes gráficos a seguir:
Não esquecer que os gráficos deverão ser feitos em papel milimetrado.
c) A temperatura ótima para a enzima é 37º C. Esta é uma enzima presente em sistemas digestivo de mamíferos, portanto espera-se que funcione melhor na temperatura fisiológica (em homeotérmicos). 
d)Ocorreu queda da atividade enzimática. A atividade de uma enzima depende de uma série de fatores, e um deles é a própria energia cinética do sistema. Em última análise a velocidade das moléculas. O encontro das moléculas de substrato com as moléculas de enzima é totalmente aleatório e depende da movimentação destas no meio. Quanto mais alta a temperatura, maior é a quantidade de energia e, portanto, mais rápida é a movimentação das moléculas. O aumento da movimentação favorece o encontro e conseqüentemente a reação em si. Nos tubos 1 a redução da temperatura reduziu também a colisão entre moléculas (baixa energia cinética). Logo, a taxa de transformação de produto em substrato tende a diminuir. Em conseqüência a atividade da enzima é reduzida. Este raciocínio não pode ser aplicado ao tubo 4 pois desta forma deveríamos obter uma curva crescente a medida que a temperatura aumenta. Neste caso é importante ter em mente que a estrutura tridimensional da proteína é fundamental para uma boa atividade. Contudo, esta estrutura é sustentada por um balanço ideal de cargas e também pela estabilidade dos átomos que compõem a molécula. Se o aumento da temperatura resulta no aumento da velocidade de movimentação das moléculas, podemos esperar que o mesmo ocorra no nível atômico. Desta forma quanto mais rápido os átomos da uma molécula se movimentam mais instável ela será, assim como sua estrutura tridimensional. A 100 °C a movimentação molecular e atômica é tão elevada que a enzima sofre desnaturação. A desnaturação enzimática reduz a sua atividade, já que o número de enzimas funcionais é efetivamente reduzido.
	É importante lembrar que este comportamento não é uma constante para todas as moléculas, uma vez que já são conhecidas substâncias que dependem de temperaturas elevadas para funcionar corretamente. 
QUESTÃO 3:
a)O perfil do gráfico demonstra que a atividade enzimática está associada à geração de produto ao longo do tempo de reação. Até 60 minutos podemos dizer que ainda existe substrato suficiente para gerar produto, por isso a curva tem sempre a mesma inclinação, ou seja, dividindo-se a atividade pelo tempo, temos a velocidade da reação constante (resulta num mesmo valor). Após esse intervalo a curva muda de inclinação. Quando a atividade atinge a região 2, indica que mesmo deixando por mais tempo, a atividade não está mais aumentando. A velocidade da reação está diminuindo, a catálise está ficando cada vez mais lenta. Esse perfil se deve pelo fato de a concentração de substrato no meio está diminuindo quanto mais tempo deixamos a enzima catalisando. Isso indica uma maior dificuldade de encontro da enzima com o substrato, já que ele está fiando mais escasso no meio de reação num maior tempo.
b)Neste gráfico é possível acompanhar a velocidade da reação da enzima em função da concentração de substrato. Observa-se que em baixas concentrações de substrato, qualquer pequeno aumento nessa concentração acarreta um grande aumento de atividade da enzima. Enquanto em concentração muito altas de substrato, mesmo aumentos muito grandes da concentração de substrato acarretam mudanças muito pequenas na atividade. Isso se deve ao fato de em altas concentrações de substrato a enzima estar saturada, isto é, todas as moléculas de enzima presentes no meio já estão participando de alguma reação, pode se dizer que a velocidade máxima foi atingida.
c)As regiões 2 dos dois gráficos mostram situações bem diferentes. No gráfico de curva temporal, a enzima está, neste ponto, encontrando cada vez menos substrato, já que a concentração dele está diminuindo em função do tempo (o mesmo está sendo transformado em produto). Já no gráfico de concentração de substrato a região 2 mostra a enzima saturada de substrato, ele está em altas concentrações (ao contrário do gráfico anterior). Apesar de terem perfis semelhantes, com as regiões constantes, eles representam situações distintas, no primeiro gráfico a enzima está com velocidade muito baixa, na região 2 do segundo gráfico a velocidade é a máxima.
d) Observa-se que em baixas concentração de substrato a o inibidoré capaz de reduzir a atividade enzimática aproximadamente pela metade. Já em concentrações de substrato altas os efeitos do inibidor são muito pouco percebidos. Esse tipo de comportamento sugere que estamos tratando de uma inibição do tipo competitiva, na qual o inibidor compete com o substrato pelo sitio ativo da enzima. Dessa forma, quando as moléculas de substrato são muito mais abundantes do que as de inibidor, elas tendem a se ligar com muito mais freqüência ao sitio ativo das enzimas.
e) 1/Vmax = 0,08
Vmax = 12,5 nmol pNP/µg enz.min
	Com inibidor: -1/Km = -0,022
			Km = 45,4 µM pNPP
	Sem inibidor: -1/Km = -0,047
			Km = 21,3 µM pNPP
Este inibidor altera Km, mas não interfere na velocidade máxima da reação. Este perfil de inibição é característico de inibidores competitivos.
f)
Inibidores enzimáticos podem ser irreversíveis ou reversíveis. Os irreversíveis se ligam à enzima, alterando sua estrutura permanentemente, de forma que ela não consegue mais catalisar reações. Os inibidores reversíveis alteram a conformação da enzima, mas não é permanente. Dividem-se em três tipos:
Competitivos: Competem com o substrato pelo sítio ativo da enzima, tendo uma estrutura similar à do substrato. Alteram o Km, mas não interferem na Vmax.
Não competitivos: Interagem com a enzima em outra região fora do sítio ativo, alterando a Vmax, mas não interferem com a afinidade da enzima pelo substrato (Km). Podem interagir com a enzima livre ou ligada ao substrato.
Acompetitiva ou mista: O inibidor interage com o complexo ES, não interage com a enzima livre. Altera tanto a afinidade da enzima pelo substrato (Km) quanto na Vmax.
	Tipo de inibição
	Valor de KM
	Valor de VMax
	Irreversível
	Não se altera
	Reduz
	Reversível
	
	Competitiva
	Aumenta
	Não se altera
	Não-competitiva
	Não se altera
	Reduz
	Acompetitiva
	Reduz
	Reduz
QUESTÃO 4:
Dada a vitamina escolhida deve-se dizer se esta é hidrossolúvel, lipossolúvel ou nutriente tipo vitamina e dizer como essa vitamina atua no organismo. Como exemplo, a vitamina C ou ácido ascórbico (hidrossolúvel): a vitamina C é um co-fator da enzima prolil-hidroxilase, que converte prolina em hidroxiprolina, que é um aminoácido modificado presente na estrutura do colágeno (proteína presente no tecido conjuntivo em geral – ossos, dentes, cartilagens, etc). Além disso, essa vitamina funciona como um antioxidante, aumentando a absorção de ferro pelo intestino. Sua deficiência causa uma doença chamada escorbuto, que causa hemorragias na boca, perda de dentes e feridas que não cicatrizam.
QUESTÃO 5:
Os lipídios são compostos com estrutura molecular variada, apresentando diversas funções orgânicas, não sendo caracterizados por nenhum grupo funcional comum, e sim pela sua alta solubilidade em solventes orgânicos e insolubilidade em água. Com isso, apresentam natureza hidrofóbica.
Avaliar se as moléculas propostas pelos alunos são realmente classificadas como lipídeos e se suas estruturas estão corretas.
_1273077830.xls
Gráf3
		21.56
		29.33
		34.22
		0
nmoles pNP/ min.mg enz
Temperatura (ºC)
Atividade (nmoles p-NP/ min.ug enz)
Plan1
		
		
		nmoles p-NP/ tubo		A405 nm
		0		0
		20		0.068
		40		0.129
		80		0.222
		120		0.333
		
		
		
		
		
		
		
		
		
		
		
		
		
		
		
		
		
		nmoles pNP/ min.mg enz		Temp.		nmoles pNP/ min.mg enz
		21.56		4		21.56
		29.33		20		29.33
		34.22		37		34.22
		0		100		0
Plan1
		0
		0
		0
		0
		0
		0
		0
A405 nm
Quantidade de p-NP (nmoles/tubo)
Absorbância (nm)
Plan2
		0
		0
		0
		0
nmoles pNP/ min.mg enz
Temperatura (ºC)
Atividade (nmoles p-NP/ min.ug enz)
Plan3
		
		
_1273077831.xls
Gráf3
		8.66
		37.55
		80.16
		32.25
T °C
Atividade Enzimática (nmoles p-NP/min.ug Enzima)
Atividade x Temperatura
Plan1
		
				7.5		4.95		2.325
				15		7.3		3.44
				22.5		8.55		4.54
				37.5		9.52		6.66
				75		10.87		10
				187.5		12.5		12.35
Plan1
		0		0
		0		0
		0		0
		0		0
		0		0
		0		0
[ ] p-NPP
Atividade
Atividade enzimática
Plan2
		
				4		8.66
				20		37.55
				37		80.16
				100		32.25
		
		
				0		0
				20		0.108
				40		0.214
				80		0.414
				120		0.605
				150		0.766
				180		0.938
Plan2
		0
		0
		0
		0
		0
		0
		0
[ ] p-NP
ABS
Cruva Padrão
Plan3
		0
		0
		0
		0
T °C
Atividade Enzimática (nmoles p-NP/min.ug Enzima)
Atividade x Temperatura
		
_1273074952.xls
Gráf2
		0
		0.108
		0.214
		0.414
		0.605
		0.766
		0.938
[ ] p-NP
ABS
Cruva Padrão
Plan1
		
				7.5		4.95		2.325
				15		7.3		3.44
				22.5		8.55		4.54
				37.5		9.52		6.66
				75		10.87		10
				187.5		12.5		12.35
Plan1
		0		0
		0		0
		0		0
		0		0
		0		0
		0		0
[ ] p-NPP
Atividade
Atividade enzimática
Plan2
		
				0.131		25.98		8.66
				0.568		112.65		37.55
				1.212		240.47		80.16
				0.389		96.76		32.25
		
		
				0		0
				20		0.108
				40		0.214
				80		0.414
				120		0.605
				150		0.766
				180		0.938
Plan2
		0
		0
		0
		0
		0
		0
		0
[ ] p-NP
ABS
Cruva Padrão
Plan3