Estudo dirigido Enzimas

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS
DEPTO DE BIOQUÍMICA E BIOLOGIA MOLECULAR
ENZIMAS 
Faça a distinção entre os modelos chave-fechadura e encaixe-induzido para a ligação do substrato a uma enzima, relacionando-os com os diferentes tipos de especificidade. 
No gráfico de Michaelis-Menten mostre as regiões que denotam reações de 1a ordem e de ordem zero. Explique. 
Para uma enzima que manifesta a cinética de Michaelis-Menten, qual é a velocidade da reação, V (em percentagem de Vmáx), observada em: (a) [S] = Km; (b) [S] = 1/2 Km e (c) [S] = 30 Km. 
É bom ou ruim que uma enzima possa ser inibida reversivelmente? Por que? 
Sabendo que a urease catalisa a decomposição da ureia em CO2 e NH3, um estudante preparou uma série de tubos, incubou-os a 30°C por 10 minutos e dosou amônia nos tubos. A composição dos tubos (com volume final de 1 mL) e os resultados das dosagens estão na tabela seguinte.
a) Por que não houve formação de NH3 no tubo 9? Por que foi preparado um tubo sem enzima?
b) Qual foi a velocidade de reação nos tubos 5 a 8?
c) De que dependeu a velocidade de reação neste experimento?
d) Que modificações poderiam ser feitas na composição dos tubos para conseguir velocidades maiores do que as que foram medidas?
Determine os valores de Km e Vmáx para a descarboxilação de um (-cetoácido a partir dos seguintes dados: 
O oxaloacetato é substrato da oxalacetato desidrogenase. Analisando as estruturas a seguir, responda: 
Por que o oxalato é um potente inibidor dessa enzima? Qual o tipo de inibição observada?
Desenhe um gráfico hipotético de velocidade da reação (Vo) da oxaloacetato desidrogenase em função da concentração de substrato [S] para as reações na ausência e presença do inibidor.
Desenhe o gráfico de duplos recíprocos que permite determinar Km e Vmáx nos dois casos (ausência e presença de oxalato), indicando como se pode obter esses valores cinéticos a partir do gráfico.
A enzima prostaglandina endoperóxido sintase é uma oxigenase que converte o ácido araquidônico em uma prostaglandina. Os dados cinéticos da reação catalisada na ausência e na presença de dois inibidores dessa enzima estão colocados na tabela abaixo. Com base nesses dados calcule os valores de Vmax, Km e identifique os tipos de inibição provocadas por cada um dos inibidores.
O metanol é altamente tóxico porque no organismo humano ele é convertido em formaldeído numa reação catalisada pela álcool desidrogenase: 
 NAD+ + metanol ( NADH + H+ + formaldeído
Parte do tratamento médico para envenenamento com metanol é administrar ao paciente etanol em grandes quantidades. Por que esse tratamento é indicado para o caso. Justifique.
A aldeído desidrogenase (ALDH) mitocondrial é uma proteína tetramérica dependente de NAD+ que catalisa a oxidação de acetaldeído em outros aldeídos alifáticos. Apesar de existirem várias isoformas de ALDH no organismo, a enzima mitocondrial apresenta um Km muito baixo para acetaldeído (1 mM). Pelo menos metade da população dos orientais apresenta um defeito genético, sendo que esses indivíduos não sintetizam a ALDH mitocondrial. Ao ingerir bebidas alcoólicas, apresentam sintomas de faces avermelhadas, taquicardia, náusea e hipotensão. Sabendo-se que o acetaldeído é produzido pelo metabolismo do etanol quando oxidado no fígado pela álcool desidrogenase, explique os efeitos observados.
A lactato desidrogenase catalisa a reação reversível de transformação do piruvato em lactato (ver reação abaixo). Em um teste de laboratório, foi utilizado lactato como substrato e NAD+ como cofator, havendo a formação de NADH + H+ que absorve a 340 nm. Essa reação foi realizada em 4 condições diferentes, conforme mostrado no gráfico que se segue. Observando os resultados, responda: 
Que tipo de informação pode ser obtida pelas curvas abaixo?
Quais são as possíveis modificações que foram realizadas entre as experiências 1, 2, 3 e 4 para que os resultados fossem diferentes? Justifique sua(s) resposta(s).
A atividade de uma enzima foi determinada em uma solução tampão a pH 7,5 em diferentes valores de temperatura, sendo que o perfil obtido para a atividade em função da temperatura encontra-se no gráfico a seguir. Explique o que está ocorrendo nos pontos A, B e C indicados no gráfico, relacionando estrutura e função. 
O efeito do pH na enzima da questão anterior foi estudado à temperatura constante de 37 oC (ver gráfico a seguir). Como ficaria esse gráfico caso o mesmo experimento fosse realizado a 25 oC? E a 60 oC? Desenhe os gráficos solicitados nesse mesmo gráfico. 
Mostre graficamente a dependência da velocidade da reação em relação a concentração de substrato para uma enzima que segue a cinética de Michaelis-Menten e para uma enzima alostérica. Comente as principais características dos dois modelos. 
Sem inibidor Inibidor 1 Inibidor 2
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