Questionário de Bioquímica - Atividade enzimática, enzimas, inibidores enzimáticos, coenzimas etc.

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Questionário 3 de Bioquímica 
1. Uma solução contendo a enzima hexocinase incubada a 45º C perdeu 50% da sua 
atividade em 12 minutos, mas quando incubada na mesma temperatura na presença de altas 
concentrações de um dos seus substratos, no mesmo período apresentou uma perda de apenas 3% 
na sua atividade. Explique. 
Em altas temperaturas, é sabido que as enzimas sofrem um processo chamado de desnaturação, em que 
perdem sua forma e consequentemente função esperada. Quando a enzima está ligada ao seu substrato, 
essas interações fracas auxiliam na estabilidade da enzima, o que faz com que elas sejam menos 
suscetíveis à mudanças de temperatura. 
2. O modelo chave-fechadura de complementaridade enzima-substrato apresenta uma 
incoerência. Aponte e explique. 
 
Na verdade, a enzima não é inicialmente uma complementação perfeita ao substrato, como o modelo 
sugere. Até porque, se fosse, ela seria uma enzima ineficiente (o substrato se “acomodaria” ali, não 
haveria reação). O que acontece de fato é que ocorre um ‘induced-fit’, novas ligações vão se formando 
e outras vão se desfazendo até que, por fim, o complexo enzima-substrato fica complementar. Essas 
ligações fracas que acontecem são essenciais para fornecer a energia necessária para o complexo 
superar a energia de ativação e a reação ocorrer. 
 
3. Entre as afirmativas: 
I – Em um meio onde a concentração de um dado substrato é de 100 mM, uma enzima com Km 
de 12 mM para esse substrato estará completamente ativa, enquanto que uma com Km de 720 
mM estará relativamente inativa. Sim. Quanto menor o Km, maior a afinidade da enzima pelo 
substrato. A enzima que necessita de uma concentração de 720mM para ter metade da sua atividade 
máxima estará relativamente inativa em 100mM. 
II – Na presença de um inibidor competitivo, a atividade máxima de uma enzima com Km de 3 
mM será 6 mM. ​Sim. O Km relativo aumentará pois esse inibidor competirá pelo sítio ativo com o 
substrato, portanto será necessário mais substrato para “vencer essa luta”. 
III - Na inibição acompetitiva, mudanças na conformação da enzima resultantes das interações de 
ligação geralmente resultam na exposição de um domínio que interage com o inibidor. ​Sim. Na 
competição acompetitiva o inibidor se ligará em uma região no complexo enzima-substrato (não é no 
sítio ativo). 
IV – Na inibição mista, o inibidor pode competir com o substrato ou ligar-se à enzima em um sítio 
distinto, diminuindo assim a Vmax mas aumentando o Km aparente. ​Errado. O inibidor não 
compete com o substrato porque ele se liga num sítio diferente ao sítio ativo. É verdade que o inibidor 
pode se ligar tanto a E como a ES, mas sempre em sítios distintos do ativo e isso de fato vai diminuir 
Vmáx e aumentar o Km aparente. 
Quais estão corretas e quais estão erradas? Justifique. *​A justificativa foi feita após as afirmativas. 
 
4. Observe o gráfico abaixo de atividade enzimática relativa de duas enzimas (A e B): 
 
 
 
Se o eixo x horizontal representasse uma escala de pH de 0 a 14, qual curva (A ou B) estaria 
representando a pepsina e qual estaria representando a fosfatase alcalina? 
A pepsina tem a função de quebra de peptídeos, agindo em pH estomacal (ácido), portanto curva A. A 
fosfatase alcalina, como o próprio nome já indica, atua em pH básico, curva B. 
 
5. O que são zimogênios? Por que são tão importantes no processo de digestão enzimática de 
proteínas no lúmen do estômago? 
Zimogênios são precursores enzimáticos inicialmente inativos e que precisam ser hidrolisados para 
formar a enzima ativa, revelando o seu sítio ativo. Proteínas envolvidas nos papéis digestivos, como a 
quimiotripsina e tripsina são inicialmente zimogênios. É essencial que elas sejam inicialmente inativas 
e venham a ser ativadas somente no local de atuação, fora das células onde foram sintetizadas, senão 
acabariam degradando as proteínas da própria célula. 
 
6. O metanol, quando ingerido, é metabolizado pela enzima álcool desidrogenase no fígado, 
a qual converte este composto em formaldeído. O formaldeído, composto tóxico, danifica diversos 
tecidos, causando, por exemplo, perda de visão. Um paciente que tenha sofrido intoxicação com 
metanol geralmente é submetido a um tratamento de infusão intravenosa com etanol, um 
composto com similaridade estrutural ao metanol, por período prolongado. Qual o princípio 
bioquímico envolvido nesse processo? 
Por o metanol ser parecido com etanol, ele pode competir pelo sítio ativo da enzima álcool 
desidrogenase (ADH), agindo como um inibidor enzimático. Dessa forma, a velocidade de conversão 
do metanol em formaldeído diminui, e nesse tempo os ruins conseguem filtrá-lo, e é excretado pela 
urina. 
 
7. As coenzimas são moléculas que possuem grupamentos reativos capazes de realizar 
catálise. No entanto, quando incubados com o substrato isoladamente, sem a presença da enzima, 
a catálise não acontece. Explique por que. 
Isso porque a enzima propicia um microambiente favorável para que as reações ocorram, em função da 
existência de um sítio ativo que pode induzir ligações e então fornecer a energia necessária para superar 
a energia de ativação. As coenzimas sozinhas não possuem essas características. 
 
8. Considere o gráfico da atividade de uma enzima em diferentes situações abaixo: 
 
 As curvas 1, 2 e 3 correspondem, respectivamente: 
 
a)1=enzima alostérica sem inibidor; 2=enzima alostérica com inibidor competitivo; 3=enzima 
alostérica com inibidor acompetitivo; 
b) 1=enzima na presença de ativador alostérico; 2=enzima sem moduladores; 3=enzima na 
presença de inibidor alostérico; 
c)1=enzima sem modulador; 2=enzima com inibidor acompetitivo; 3=enzima com inibidor competitivo 
d) 1=enzima sem modulador; 2=enzima com inibidor competitivo; 3=enzima com inibidor 
não-competitivo 
e)1=enzima sem modulador; 2=enzima com inibidor competitivo; 3=enzima com inibidor 
acompetitivo 
Justifique a resposta. 
Alternativa E. Quando há inibidor competitivo, Km aumenta e Vmax permanece igual. O inibidor 
acompetitivo vai diminuir tanto o Km como Vmáx porque estabiliza o complexo ESI. 
9. Explique a diferença entre um inativador “suicida” e um inativador comum. Em qual 
destes tipos a penicilina se encaixa? Justifique. 
Ambos são exemplos de inibidores irreversíveis, que se ligam ou destroem um grupo funcional 
essencial para a atividade da enzima. Inibidores comuns se ligam à qualquer parte da enzima, inibindo-a 
irreversivelmente. Um inativador “suicida” é uma classe especial dentre os inibidores irreversíveis. Eles 
se ligam aos sítios-ativos das enzimas e passa pelas primeiras etapas de uma reação enzimática, mas ao 
invés de ser convertido em produto, ele é convertido em um composto muito reativo que se combina 
irreversivelmente. A penicilina é um antibiótico do grupo dos beta-lactâmicos que é capaz de inativar a 
transpeptidase, uma enzima envolvida na formação das ligações cruzadas da parede celular de bactérias. 
A transpeptidase reconhece uma região D-Ala-D-Ala do precursor do peptidoglicano, promovendo a 
formação de uma ligação éster e então liberando uma D-Ala. Um grupo amino de um segundo 
precursor então ataca essa ligação éster, ligando-se e deslocandoa enzima. Porém, a penicilina 
mimetiza uma conformação de D-Ala, como que “enganando” a transpeptidase. O sítio ativo da 
transpeptidase então ataca a penicilina formando uma ligação covalente entre enzima-penicilina. Esse 
complexo covalente irreversível impede que a transpeptidase atue na construção da parede celular, e a 
longo prazo a bactéria morre porque se tornou muito frágil. Ela se encaixa como inativador suicida. 
 
10. A lactato desidrogenase é uma enzima do metabolismo anaeróbio presente no citoplasma 
de procariontes e eucariontes. Um ensaio comum para determinar a sobrevivência de células é a 
avaliação da atividade desta enzima no meio de incubação. Explique o princípio desta técnica – 
por que a atividade da lactato desidrogenase no meio de incubação pode dar uma informação 
sobre a integridade celular? 
 
A lactato desidrogenase (LDH) catalisa a transformação de lactato em piruvato por meio da conversão 
de NAD+ em NADH. Células mortas que perderam a integridade da membrana podem ser avaliadas 
pela passagem de certas moléculas do seu citoplasma ao meio de cultura. Nessa técnica, utiliza-se uma 
maior quantidade de NAD+ para que se possa visualizar colorimetricamente a conversão em NADH 
pela enzima e assim medir a concentração dessa meio de cultura, avaliando a integridade celular.