Estudo dirigido - Enzimas 2015 doc

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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? 
Determine os valores de Km e Vmáx para a descarboxilação de um (-cetoácido a partir dos seguintes dados: 
	[S] (moles L-1)
	Velocidade (mM min-1)
	2,500
	0,588
	1,000
	0,500
	0,714
	0,417
	0,526
	0,370
	0,250
	0,256
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 do inibidor ibuprofeno estão colocados na tabela abaixo. Com base nesses dados calcule os valores de Vmax, Km e identifique o tipo de inibição provocada pelo ibuprofeno. 
	[S] mM
	V (sem inibidor) 
mM min-1
	V, (com inibidor)
mM min-1
	0,5
	23,5
	16,67
	1,0
	32,2
	22,25
	1,5
	36,9
	30,49
	2,5
	41,8
	37,04
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 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).
Uma enzima foi representada esquematicamente (abaixo), onde a localização espacial de seus resíduos do sítio ativo foi numerada de I a VII. As posições desses resíduos na cadeia polipeptídica estão indicadas ao lado. Essa enzima somente é ativa quando fosforilada. O mapeamento dos sítios ativo e de fosforilação da enzima foi possível através dos efeitos causados pelas mutações descritas em a, b, c e d. Através da análise das mutações, descreva quais resíduos estão envolvidos nos sítios ativo e de fosforilação. 
O resíduo II foi modificado para glutamina: O substrato se liga na enzima, mas ela tornou-se inativa.
O resíduo VII foi modificado para arginina: a enzima passou a catalisar a reação com outro substrato.
O resíduo V foi modificado para alanina e a enzima continuou catalisando a reação com o substrato original, mas com um perfil cinético diferente da enzima nativa. resultado dessa mudança está mostrado no gráfico a seguir: 
Quando o resíduo VIII foi modificado para fenilalanina, a enzima tornou-se inativa. 
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 Michelis-Menten e para uma enzima alostérica. Comente as principais características dos dois modelos. 
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