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Lista de Exercícios (Bioquímica I) (Prof. André Luiz Gomes Vieira) Questão 1: Considere os aminoácidos abaixo bem como seus pKs e responda as questões que se seguem: a) Quais são polares não carregados? b) Quais são apolares? c) Quais são carregados positivamente em pH 7? d) Quais são carregados negativamente em pH 7? e) Quais têm carga zero em pH 7? f) Calcule o ponto isoelétrico para cada um dos aminoácidos acima. g) Quais possuem carga líquida igual a +1 em pH 1? h) Quais possuem carga +2 em pH 1? i) Qual a carga líquida da maioria das moléculas do aminoácido C em pH 9,5? j) Quais possuem 2 regiões tamponamento e quais possuem 3? Justifique sua resposta k) Desenhe a estrutura de um tetrapeptídeos cuja carga líquida em pH 7 seja igual a +2. l) Desenhe um tripeptídeo cuja carga líquida em pH 7 seja igual a -3. m) Em um tripeptídeo formado apenas pelo aminoácido B, você esperaria que o valor do pK do grupo carboxila fosse maior ou menor do que o pK1 do mesmo aminoácido? Justifique n) Esboce a curva de titulação do aminoácido A indicando seus principais pontos e apresente o desenho da estrutura predominante do aminoácido em cada ponto da curva. o) Quais aminoácidos apresentam mais de um centro assimétrico (quiral). Calcule o número de estereoisômeros para cada um. Questão 2: Quais as principais forças que estabilizam a estrutura nativa de uma proteína? Questão 3: Qual a diferença de desnaturação de uma proteína para degradação de uma proteína? Por que um dos processos é reversível e o outro não? Questão 4: Quais os diferentes níveis de organização estrutural que uma proteína pode possuir? Quais as principais forças que os estabilizam? Questão 5: Quais as principais diferenças entre proteínas fibrosas e proteínas globulares? Por que a diversidade de funções é maior entre as proteínas globulares do que entre as fibrosas? Questão 6: Por que uma proteína que apresenta atividade ótima a uma temperatura em torno de 37oC perde sua função à medida que a temperatura se eleva? Questão 7: Por que uma proteína que apresenta atividade ótima em pH 7 perde sua função em pH extremamente ácido (pH 1-3) ou extremamente básico (pH 10-14)? Questão 8: A figura ao lado apresenta a estrutura do hormônio insulina. a) Quais os níveis de organização estrutural são possíveis identificar nessa figura? b) Qual a principal força que estabiliza a estrutura mostrada e por quê? c) Sabendo que o pKR dos aminoácidos Glu, Arg, His, Lys e Tyr são, respectivamente, 4.25, 12.48, 6.0, 10.53 e 10.07, e desprezando o efeito da vizinhança sobre esses valores de pKR, calcule a carga líquida da insulina em pH 7. d) Em um campo elétrico, a molécula de insulina migraria para o pólo positivo, pólo negativo ou não migraria? Questão 9: Uma estratégia das células para contornar uma reação termodinamicamente desfavorável consiste no acoplamento desta com outra reação termodinamicamente favorável. A fosforilação direta da glicose por Pi é descrita pela equação a seguir: a) Explique por que essa reação é termodinamicamente desfavorável. b) Qual das reações a seguir poderia ser acoplada à reação de fosforilação da glicose a fim de torná-la termodinamicamente favorável? Justifique sua resposta apresentando o somatório das reações de dos ∆Gs. Questão 10: Considere as estruturas abaixo: a) Quais os níveis estruturais são possíveis identificar em cada uma delas? b) Você esperaria que as seqüências primárias das proteínas acima fossem iguais? Justifique c) Você esperaria que a função das proteínas acima fosse igual? Justifique Questão 11: Imagine duas proteínas (A e B), ambas com o mesmo número de aminoácidos (1000 resíduos). A proteína A apresenta 4 pontes dissulfeto, enquanto que a proteína B não apresenta tais ligações entre seus resíduos de cisteína. a) Para qual proteína você esperaria encontrar o maior Tm? Justifique b) Desenhe um gráfico que mostre a porcentagem de desnaturação em função da temperatura para as proteínas A e B. c) Explique porque as curvas apresentam esse perfil.
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