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ED enzimas resolvido

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Medicina-UNIRIO 
 Estudo Dirigido 
1-Devido a problemas econômicos o laboratório de um Hospital Universitário ficou
temporariamente sem poder adquirir os kits para as dosagens das enzimas fosfogalactose
uridiltransferase e fenilalanina hidroxilase. A determinação destas enzimas em recém-nascidos é
essencial para detectar a fenilcetonúria. O chefe do laboratório, sabendo que estava cursando
BioCel, pediu sua ajuda para estabelecer qual a concentração de substrato a ser utilizada para
cada enzima, de modo que a reação ocorresse em velocidade máxima, e assim garantir uma
condição ótima para as dosagens. Como dado ele deu a você os gráficos a seguir. 
Pergunta-se: 
A) Qual a concentração de S que poderia ser usada para medir cada enzima em velocidade máxima?
Para que se chegue a velocidade máxima da enzima fenilalanina hidroxilase, é necessário
usar cerca de 3,8mM de fenilalanina e para atingir a velocidade máxima da enzima fosfogalactose
uridiltransferase é necessário usar cerca de e 50mM de fosfogalactose. Nessas concentrações de
substrato, todas as enzimas estão na forma do complexo ES, fazendo com que a velocidade máxima
possa ser atingida (não há enzimas livre ou, e houver, há pouca quantidade). 
 
B) Qual das duas enzimas apresenta maior afinidade pelo seu substrato? 
A enzima fenilalanina hidroxilase apresenta maior afinidade pelo seu substrato (fenilalanina)
uma vez que ela precisa de cerca de 1mM desse substrato para atingir metade de sua velocidade
máxima, ao passo que a enzima fosfogalactose uridiltransferase precisa de cerca de 20mM do seu
substrato (fosfogalactose) para atingir metade de sua velocidade máxima. Dessa forma, podemos
assumir que a enzima fenilalanina hidroxilase tem um Km bem menor se comparada com a enzima
fosfogalactose uridiltransferase. 
2) A determinação de atividades enzimáticas no sangue é uma poderosa ferramenta no
estabelecimento da gravidade de um processo de infarto do miocárdio. A oclusão das artérias reduz
a oxigenação causando a degeneração localizada do músculo cardíaco, o que resulta na perda de
enzimas deste tecido para a corrente sanguínea. Imediatamente ou até uma semana após o infarto a
atividade de duas enzimas é aumentada acentuadamente: Lactato desidrogenase
(Piruvato→Lactato) e Creatina quinase (Creatina→Fosfocreatina). Entretanto, outros tecidos como
fígado e cérebro apresentam isoenzimas de LDH e CK, que também podem ser liberadas para o
sangue quando ocorre um dano hepático. 
Sabe-se que estas enzimas apresentam uma estrutura quaternária e que a combinação de
subunidades (peptídios) não são iguais em todos os tecidos, o que resulta em interações
diferenciadas com seus substratos. A partir destes dados proponha um parâmetro cinético capaz de
diferenciá-las.
3) Uma enzima alostérica é formada por duas subunidades de pesos moleculares diferentes. Para
analisar a regulação desta enzima ela foi isolada e testados os efeitos dos moduladores ATP e ADP
(gráfico 1.). Paralelamente uma porção da mesma preparação enzimática foi tratada com ureia 6M
de forma a dissociar as subunidades, gerando os dois polipeptídios (protômero 1 e 2). Estes foram
isolados por gel filtração e testados quanto à capacidade catalítica e de regulação. O protômero 1
não apresentou capacidade catalítica. A atividade do protômero 2 e sua resposta à adição dos
moduladores está representada no gráfico 2. Explique estes resultados.
Com relação ao gráfico 1, pode-se perceber que o ADP é um modulador alostérico positivo,
uma vez que aumenta a atividade da enzima, já que, se comparado com o controle, aumenta a
velocidade máxima da reação e, ainda, diminui o Km. Ao contrário, pode-se observar que o ATP é
um modulador alostérico negativo, uma vez que diminui a atividade da enzima pois, se comparado
com o controle, diminui a velocidade máxima e aumenta o Km da enzima. Em relação ao gráfico 2,
pode-se concluir que o protômero 2 não possui capacidade de modulação, apenas catalítica, uma
vez que, mesmo com os moduladores positivos e negativos, não houve mudança na reação. Dessa
forma, o protômero 1, que foi retirado com a ureia 6M que possuía a parte responsável pela
modulação enzimática, apesar de ele não possui capacidade catalítica. 
4) A anidrase carbônica é fortemente inibida pela droga acetozolamida, a mesma que é empregada
para aumentar a secreção de urina. Neste e em outros processos secretórios, a anidrase carbônica
desempenha um importante papel, já que ela participa da regulação do tampão bicarbonato e do pH
de muitos fluidos corporais. O gráfico mostra a variação da velocidade da reação desta enzima em
função da concentração de substrato. Quando o experimento é repetido na presença de
acetazolamida obtém-se a curva inferior. Determine a natureza da interação da acetozolamida com a
enzima.
A acetozolamida atua como inibidor não competitivo em relação a enzima anidrase
carbônica, uma vez ele, por não se ligar no sítio ativo dessa enzima, não altera o se Km mas diminui
a velocidade máxima de reação da enzima. Isso acontece pois, inibidores não competitivos alteram
a conformação proteica de modo que seja mais difícil a conversão do substrato em produto,
diminuindo, assim, a velocidade máxima da enzima. Nota-se no gráfico dado que a velocidade
máxima caiu de 20 para cerca de 11, enquanto o Km manteve-se basicamente o mesmo, se
comparado com as respectivas velocidades máximas (o Km no controle e com a ação da
acetozolamida foi cerca de 5)

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