Estudo dirigido, enzimas e carboidratos

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Faculdade de Irecê
Curso de Enfermagem
ANDRESSA COELHO
MILENE PIRES
ESTUDO DIRIGIDO:
ENZIMAS E CARBOIDRATOS
Irecê-Ba
2014
ANDRESSA COELHO
MILENE PIRES
ESTUDO DIRIGIDO:
ENZIMAS E CARBOIDRATOS
 Estudo dirigido apresentado ao curso de enfermagem da FAI – Faculdade de Irecê, como um dos requisitos avaliativos da primeira unidade da disciplina Bioquímica e Biofísica, orientada pela professora Joseneide Alves.
Irecê-Ba
2014
Questões: Enzimas
A especificidade de uma enzima sobre um substrato depende da disposição espacial dos grupos químicos do substrato? Por quê?
Sim, porque embora toda a enzima seja necessária para o papel catalítico, a ligação com o substrato dá-se apenas em uma pequena porção da enzima, chamado de CENTRO ATIVO, que é formado por alguns dos resíduos de aminoácidos presentes na cadeia e que se aproximam pelos dobramentos que constituem a estrutura terciária da proteína. Portanto, o centro ativo constitui uma cavidade aberta sobre a superfície da molécula globular e permite à enzima reconhecer seu substrato (chave-fechadura). De fato uma molécula para ser substrato de uma determinada enzima deve ter disposição espacial adequada para alojar-se no centro ativo da enzima, como também grupos químicos capazes de estabelecer ligações precisas com os radicais do mesmo. Como cada enzima possui uma organização estrutural específica, o seu centro ativo permite a ligação apenas do seu substrato, trazendo grande especificidade para a catálise enzimática.
Explique porque a especificidade de catálise que as enzimas apresentam para certos tipos de reação permite organizar as reações do metabolismo, evitando caos bioquímico.
Porque enzimas que catalisam as etapas limitantes de velocidade agem como controladoras naturais do fluxo metabólico, ou seja, na reação enzimática cujo o produto é substrato único para próxima via metabólico faz com que seja uma etapa comprometida caso a enzima não seja prontificada a atuar naquele momento, regulando então o metabolismo.
Durante a catálise as enzimas passam por alterações químicas? E ao final da catálise, saem modificadas?
As enzimas durante a catálise passam por alterações químicas como formar o complexo enzima-substrato, porém ao final, quando se forma o produto, a enzima volta a sua conformação original, não tendo modificação, tendo em vista que ela só está presente na reação como catalisador e não como reagente.
As enzimas interferem na energia de ativação das reações que catalisam? Como?
Sim, elas diminuem a energia de ativação da reação, para que a reação ocorra mais rápido.
A deficiência da enzima piruvato quinase é a segunda maior causa de anemia hemolítica. Explique porque esta doença se desenvolve devido à deficiência desta enzima. Qual o aspecto das hemácias de uma paciente que possui esta doença?
Esta enzima está envolvida em que processo metabólico?
Porque as hemácias, como forma de obtenção de energia só realizam este processo metabólico?
A deficiência de piruvato quinase é um dos defeitos enzimáticos mais comuns do eritrócito. A enzima piruvato quinase catalisa a conversão de fosfoenolpiruvato em piruvato, sendo esse uma das duas reações glicolíticas nos eritrócitos que resultam na produção de ATP. Alterações nessa enzima levam a uma discrepância entre a energia necessária para os eritrócitos e a capacidade de geração de ATP, produzindo uma lesão irreversível da membrana e resultando em distorção celular, rigidez e desidratação. Isso leva a destruição precoce dos eritrócitos  pelo fígado e baço, causando a anemia hemolítica. As hemácias ficam em forma de foice, circulam maior dificuldade pelos capilares e formam trombos. O piruvato é o processo metabólico que é a glicólise. Porque as hemácias não possuem mitocôndrias podendo só obter energia na fase pré-mitocondrial, a disponibilidade de outros combustíveis reduz a dependência da síntese de ATP pela glicólise.
Questões: Carboidratos
6. Defina carboidratos e cite suas principais funções. 
Carboidratos são moléculas orgânicas formadas por carbono, hidrogênio e oxigênio e glicídios. Suas principais funções são: reconhecimento celular; adesão celular; estrutura celular: Peptídeoglicanos, Proteoglicanos, quitina e celulose; reserva energética: glicose, amido, glicogênio; 
7. Descreva o processo de digestão dos carboidratos indicando: onde ocorrem, as enzimas envolvidas e sua proveniência e os produtos formados.
Os principais sítios de digestão dos carboidratos da dieta são a boca e o lúmen intestinal. Essa digestão é rápida e é catalisada por enzimas denominadas glicosídeos-hidrolases (glicosidases) que hidrolisam as ligações glicosídicas. Há poucos monossacarídeos em dietas de origem mista, animal e vegetal. Portanto, as enzimas necessárias para a degradação da maioria dos carboidratos da dieta são principalmente as endoglicosidases, que hidrolisam oligossacarídeos e polissacarídeos, e as dissacaridases, que hidrolisam tri e dissacarídeos em seus componentes redutores. Glicosidases em geral são específicas para a estrutura e configuração do resíduo glicosila a ser removido, bem como para o tipo de ligação a ser hidrolisada. Os produtos finais da digestão de carboidratos são os monossacarídeos glicose, galactose e frutose, os quais são absorvidos pelas células do intestino delgado.
8. Como os carboidratos podem ser classificados? Descreva. 
Existem três classes principais dos carboidratos monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos. Os monossacarídeos são açúcares simples, são construídos por uma única unidade de poliidroxicetona ou poliidroxialdeído. Os dissacarídeos são constituídos por duas unidades de monossacarídeos. Os polissacarídeos são polímeros de açúcar que tem mais de vinte unidades de monossacarídeos. 
9. Se a celulose e o amido são constituídos de polímeros de glicose, qual a justificativa de possuírem funções tão distintas?
Ambos são polímeros do monômero glicose, diferenciando-se apenas pela forma na qual estão ligados (estrutura química), assumem funções diferentes nos organismos.  O amido possui sua estrutura em moléculas de glicose ligadas em espiral, o que dá suas características. Na celulose, as moléculas de glicose são ligadas de forma linear, uma ao lado da outra, à medida que a estrutura da celulose fica mais complexa, as camadas vão sendo sobrepostas formando uma rede. A glicose, oxidada em CO2 e H2O, é nossa fonte primária de energia. A cellulose é o componente principal das paredes celulares (células vegetais) de algodão e madeira.
10. Defina estereoisômeros, enantiômeros e epímeros. Exemplifique.
Estereoisômeros são compostos que têm a mesma composição e a mesma ordem de conexões atômicas, mas com organização molecular diferente. Tais isômeros são designados de D ou L em relação à configuração espacial do grupo OH do carbono assimétrico mais distante da carbonila. OH direita- D, OH esquerda- L. Um exemplo de estereoisômeros é o ácido maleico e o ácido fumárico. Os isômeros D e L são chamados de enantiômeros. Os enantiômeros são estereoisômeros que não são imagens especulares sobrepostas um do outro. Os enantiômeros apresentam o mesmo ponto de fusão, ebulição, propriedades de solubilidade, porém apresentam atividade ótica diferente, ou seja, giram o plano da luz polarizada no sentido horário (dextrógero) ou no sentido anti-horário (levógero). Um exemplo de enantiômero é D-glucose e L-glucose. A mistura de dois enantiômeros em uma solução denomina-se mistura racêmica.
11. Qual a relação entre os estereoisômeros e o número de carbonos assimétricos do açúcar?
O açúcar tem 6 carbonos D-glicose e D-frutose, possui 5 grupos hidroxil. Muitos dos átomos de carbono aos quais o grupo hidroxil estão ligados são centros quirais, o que origina os muitos estereoisômeros de açúcares encontrados na natureza. 
Quantos estereoisômeros possuem a glicose? Quantos na forma D e quantos na forma L? Explique
A glicose é uma aldohexose, ou seja, um aldeído de 6 carbonos. As aldohexoses com quatro centrosquirais possuem 24 = 16 estereoisômeros. Das 16 aldohexoses possíveis, 8 estão na forma D e 8 estão na forma L. Em sua maioria as hexoses dos organismos vivos são isômeros D.