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Exercícios complementares de Apoio a Bioquímica (Aulas 19 e 20) 1) Embora a catálise enzimática seja reversível, uma determinada reação pode parecer irreversível se os produtos foram termodinamicamente muito mais estáveis que os reagentes. Por quê? 2) Tanto a pepsina quanto a quimotripsina são proteases que atuam no sistema digestivo, digerindo as proteínas ingeridas durante a alimentação. Porém a pepsina tem atividade ótima em pH ácido enquanto a quimotripsina funciona com velocidade máxima em pH 7,5. Onde cada uma das enzimas deve atuar? O que deve definir a capacidade de funcionamento de uma enzima? 3) Explique rapidamente o que é uma enzima e o que ela faz. 4) A quimotripsina, que funciona como uma enzima digestiva, apresenta uma ampla especificidade para substratos. Por que isso é vantajoso? Por que isso seria uma desvantagem para proteases com funções reguladoras no meio intracelular? 5) Classifique como verdadeiro ou falso as afirmações a seguir, justificando: Em todas as enzimas, o sítio ativo: a) Contém o sítio de ligação ao substrato. b) É vizinho ao sítio de ligação ao substrato, na sequência primária. c) Fica numa região da sequência primária distante do sítio de ligação ao substrato. d) Contém um íon metálico como grupo prostético. e) Contém as cadeias laterais dos aminoácidos envolvidos na catálise da reação. Gabarito 19 e 20 1-Uma determinada enzima tem seu sítio ativo de forma geométrica complementar ao substrato, de tal maneira que os dois se encaixam perfeitamente e a catálise da reação tem início. No entanto, a ligação do sítio ativo perfeitamente complementar ao substrato pode, em muitos casos, formar um complexo enzima/substrato de tal ordem estável que a reação se torna energeticamente inviável. 2-Pepsina: estômago Quimiotripsina: intestino delgado A capacidade de funcionamento de uma enzima é definida pela sua integridade estrutural, ou seja, a manutenção de sua estrutura nativa. A estrutura nativa de uma enzima pode ser afetada por vários fatores, que produzem distúrbios extensos em sua estrutura tridimensional. Esses distúrbios capazes de tornar uma proteína não-funcional – e, no caso das enzimas, uma enzima não-catalítica – provocam o que chamamos de desnaturação de proteínas. A desnaturação de proteínas (incluindo as enzimas) pode se dar por: aquecimento, variações de pH, presença de solventes orgânicos, detergentes e moléculas como uréia ou guanidina. 3- Uma enzima é uma proteína capaz de acelerar o acontecimento de uma reação. Ela faz isso se ligando ao seu substrato por uma porção da sua estrutura chamada sítio ativo e diminuindo a energia necessária para que esse substrato vença a barreira energética existente na reação – a formação do estado de transição. Para que isso aconteça, o sítio ativo da enzima tem de ser capaz de se associar ao substrato, mas não de maneira perfeitamente complementar, pois, senão, acabaria por inviabilizar, e não por favorecer a reação. 4- A especificidade da quimiotripsina por diversos substratos representa uma vantagem pois se trata de uma enzima digestiva e, portanto, deverá agir sobre uma grande variedade de substratos provenientes da alimentação. No caso de proteases com função reguladora essa ampla especificidade não representa uma vantagem, pois a atuação dessas enzimas sobre uma gama de substratos retardaria ou anularia a regulação de uma determinada via intracelular específica, inviabilizando essa função da enzima. 5-a) Verdadeiro. b)Falso. O sítio ativo é o próprio local de ligação ao substrato. c) Falso. O sítio ativo fica em uma pequena porção da enzima formada a partir do enovelamento na sua estrutura terciária e apresenta resíduos de aminoácidos cujas cadeias laterais são capazes de interagir com o substrato. d) As cadeias laterais dos resíduos de aminoácidos presentes no sítio ativo da enzima é que são capazes de interagir com o substrato. e) Verdadeiro.
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