EXERCÍCIOS DE BIOQUÍMICA RESPONDIDOS

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1. Dada uma proteína hipotética constituída por aminoácidos polares (>80 %) e apolares (<20%). Considere que 50% dos aminoácidos desta proteína possuam grupos carregáveis ácidos em suas cadeias laterais. A proteína é de origem em meio biológico (aquoso), onde o pH é próximo de 7,4 e ela apresenta aproximadamente 5 alfa-hélices e PI: 6. 
a) Disserte sobre a provável estrutura espacial desta proteína hipotética. (considere o máximo de estruturas possíveis e insira em sua resposta correlações da estrutura e forças intermoleculares).
Essa proteína é polar, já que possui maior quantidade aminoácidos polares, dessa forma ela possui grande interação com a água. Esta proteína possui alfa-hélices, que configuram uma estrutura secundária, que é um arranjo local, repetitivo e organizado, este arranjo é tridimensional na cadeia polipeptídica. 
As forças que estabilizam a proteína são percebidas pela presença de ligações de hidrogênio entre o N=H e o C=O, as cadeias laterais desta estrutura se projetam para fora da hélice, tendo aminoácidos polares que realizam ligações de hidrogênio com a água e, os aminoácidos apolares ficam no interior da hélice. Nas moléculas de proteína, os aminoácidos são ligados entre si por meio das ligações peptídicas envolvendo a liberação da hidroxila da carboxila e do próton do grupo amino, durante essa ligação ocorre a liberação de moléculas de água. 
A dissolução dessa substância depende de diversos fatores, entre eles, está a presença de cargas elétricas, que determinam a interação com o meio aquoso, além de conferir um maior estado de repulsão entre as moléculas presentes na proteína, seja a carga positiva ou negativa, favorece e aumenta a solubilidade desta no meio aquoso.
O Ponto Isoelétrico (PI), gera um equilíbrio entre as cargas, fazendo com que a proteína apresente carga elétrica líquida igual a zero, gerando grande repulsão entre as moléculas presentes no meio. O PI de 6 desta proteína é essencial para seu funcionamento de forma ordenada, sendo difícil acontecer algum erro.
2. O pH plasmático deve se manter próximo de 7,4. A manutenção deste valor de pH é muito importante para a viabilidade celular. Diante disso, responda: 
a) Porque variações do pH plasmático (para valores distantes de 7,4) interferem na viabilidade celular? 
Porque as proteínas de nosso corpo possuem uma faixa de temperatura e de pH próprias para seu funcionamento integral. Para que sua viabilidade celular esteja sempre funcionando, é necessário o pH em tono de 7,4.
b) Explique em detalhes (explique o que aconteceria com as estruturas dos aminoácidos e, portanto, com uma dada proteína ou polipeptídio.)
A proteína perderia sua conformação de estrutura terciária ou quaternária. Porém, pode acontecer mutações que causem a quebra das ligações peptídicas, assim desfazendo as ligações de hidrogênio que ligam os aminoácidos para formar uma proteína, fazendo com que ela perca sua função e não consiga retornar ao seu estado nativo.
3. Responda: 
a) Como mutações no DNA podem influenciar na estrutura espacial de polipeptídios e proteínas? 
A estrutura espacial de proteínas é um resultado das interações entre os aminoácidos presentes nelas, principalmente suas cadeias laterais que estão presentes desde sua estrutura primária. As mutações que ocorrem no DNA alteram a estrutura dele. Essa mudança pode resultar na formação de uma proteína com função alterada, ou até mesmo que essa respectiva proteína nunca mais exerça sua função, já que algumas mutações podem ser cruciais para a vida dela.
b) Neste caso, quais seriam as consequências na estrutura/atividade desta biomacromolécula após essa ocorrência? Explique.
Podem ocorrer trocas de introns por éxons, e vice-versa. Essa mutação pode modificar o aminoácido presente nas proteínas, podendo alterar sua função no meio, ou fazendo com que ela perca definitivamente sua função.
4. Responda: 
a) Quais as principais estruturas secundárias que as proteínas podem apresentar? 
Alfa Hélice e Folha Beta-Pregueada.
b) O que é responsável por manter a estabilidade tridimensional dessas estruturas? Explique.
Ambas são mantidas por pontes de hidrogênio entre o N=H e o C=O das ligações peptídicas. Na alfa-hélice, contém um arranjo tridimensional da cadeia, assim ela assume conformação helicoidal ao redor e um eixo imaginário, as cadeias laterais se projetam para fora da hélice, tendo grupos polares que formam pontes de H com a água, dentro da hélice são os apolares. Já a folha Beta-Pregueada, contém uma estrutura em zigue-zague, ela se apresenta quase totalmente estendida e as cadeias laterais destas ficam acima e abaixo do plano das pontes de H.