Exercício resolvidos Bioquímica

Exercício resolvidos Bioquímica

Lista de Problemas sobre Energia, Enzimas e Catálise

Problema 1: Características de reações catalisadas por enzimas. 

Qual das afirmativas abaixo sobre reações catalisadas por enzimas NÃO é verdadeira?

A.

as enzimas formam complexos com seus substratos.

B.

as enzimas abaixam a energia de activação das reações químicas.

C.

as enzimas mudam a Keq das reações químicas.

D.

muitas enzimas mudam ligeiramente de forma quando o substrato se liga.

E.

as reações ocorrem no "sítio ativo" das enzimas, local em que uma orientação 3D precisa dos aminoácidos é importante para a catálise.

Comentário:As enzimas NÃO alteram a constante de equilíbrio da reação. Keq depende apenas da diferença de nível de energia entre reagentes e produtos. 

Problema 2: Cinética de uma enzima alostérica. 

Qual dos gráficos abaixo mostra o comportamento da velocidade de reação em função da concentração do substrato para uma  enzima alostérica, em presença e em ausência de um inibidor alostérico?

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

E. Nenhum dos gráficos.

Comentário: Sem inibidor → À medida que a concentração do substrato é aumentada, o substrato se liga à enzima e desencadeia a mudança de conformação da enzima para a forma ativa. Na presença de inibidor, uma concentração mais elevada de substrato é necessária para mudar a conformação para a forma ativa. Entretanto, uma vez atingida uma concentração de substrato suficientemente alta para promover à passagem à forma ativa, o substrato se liga cooperativamente (daí a curva em forma de S), e atinge-se a mesma velocidade máxima observada sem inibidor. 

Problema 3: Características das enzimas 

As enzimas: 

A. 

são compostas primariamente por polipeptídeos, que são polímeros de aminoácidos.

B. 

podem conter grupos prostéticos ligados, tais como íons metálicos, que participam da reação enzimática.

C. 

têm estruturas definidas.

D. 

ligam seus substratos no sítio ativo.

E. 

Todas as afirmativas acima são verdadeiras.

Problema 4: Interpretando uma curva de cinética enzimática em forma de S 

O gráfico mostra o comportamento da velocidade de reação em função da concentração de substrato para...

A. uma enzima com um inibidor competitivo.

B. uma enzima com um inibidor não-competitivo.

C. uma enzima alostérica

D. enzima com um inibidor acompetitivo.

E. duas enzimas competindo pelo mesmo substrato. 

Comentário: Enzimas com múltiplas subunidades têm estrutura quarternária. Uma das conseqüências de ter múltiplas subunidades é o fato de que cada subunidade catalítica tem seu próprio sítio ativo. Isso significa que uma enzima com estrutura quarternária pode ligar mais de uma molécula de substrato. Alosteria significa "forma diferente". Enzimas alostéricas mudam de forma entre uma forma ativa e outra inativa como resultado da ligação dos substratos no sítio ativo ou de moléculas regulatórias em outros sítios. No caso mais simples de enzima alostérica com uma forma ativa e uma inativa, a variação da velocidade da reação com o aumento da concentração do substrato é tipicamente uma curva em forma de S.

Problema 5: Interpretando o patamar de uma curva de cinética enzimática 

No gráfico da velocidade de reação em função da concentração de substrato, a razão pela qual a curva atinge um patamar (não aumenta mais quando a concentração de substrato aumenta) é que:

A. o sítio ativo está saturado pelo substrato.

B. um inibidor competitivo está presente.

C. um inibidor não-competitivo está presente.

D. a enzima alostérica está bloqueada na conformação inativa.

E. todo o substrato foi convertido em produto.

Comentário: Em baixas concentrações de substrato, a velocidade da reação aumenta rapidamente à medida que aumenta a concentração de substrato porque há muita enzima livre para ligar o substrato presente. Em concentrações elevadas de substrato, a velocidade da reação atinge um patamar pois os sítios ativos da enzima começam a ficar saturados com moléculas de substrato (complexo ES), e não há mais enzima livre para ligar outras moléculas de substrato.

Problema 6: Conceitue uma enzima utilizando as principais características dela.

Enzimas são proteínas complexas que produzem uma alteração química específica sobre outras substâncias sem que exista uma alteração sobre si mesma. Sua principal função é a catálise biológica, além de reguladora dessas reações, por isso são consideradas as unidades funcionais do metabolismo celular.

Problema 7: Diferencie coenzimas, cofatores e grupos prostéticos.

Coenzima: compostos orgânicos, quase sempre derivados de vitaminas que atuam com a enzima. Cofatores: compostos inorgânicos (sais minerais) que também atuam com a enzima. Grupos prostéticos: coenzima ou cofator ligado covalentemente a enzima.

Problema 8: Quais são as condições ideais de temperatura, pressão e pH para uma enzima funcionar?

Para que ocorra uma reação enzimática, o ambiente deve apresentar-se com temperatura entre 36-42°C, o pH em torno de 7,4 (neutro) e em uma pressão de 1 atm.

Problema 9: Quais os modelos principais de interação de uma enzima com o seu substrato, para explicar a especificidade?

Os principais modelos são chave e fechadura e o encaixe induzido.

Problema 10: Cite e explique os principais tipos de inibições enzimáticas existentes.

Reversível, quando a inibição ocorre e depois se desfaz. Irreversível, quando a ação inibidora é tão longa que se torna incompatível com a vida. Competitiva, quando o agente inibidor se liga ao sitio ativo da enzima, não permitindo que ela reaja com seu substrato. Não competitiva, quando o agente inibidor se liga a enzima em outro ponto que não seja o sitio ativo, anulando sua reação com o substrato por provocar modificação na estrutura da enzima e incompetitivo, quando o inibidor se liga diretamente a enzima e ao seu substrato ao mesmo tempo.

Problema 11: O que são metaloenzimas e isoenzimas?

Metaloenzimas são enzimas que para serem ativas requerem um metal à sua constituição e isoenzimas é um grupo de múltiplas formas moleculares da mesma enzima que desempenham a mesma reação.

Problema 12: Enzimas que atuam em pH alcalino sobre gorduras, em pH neutro sobre carboidratos e em pH ácido sobre proteínas podem ser encontradas, respectivamente:

  1. No pâncreas, na boca e no estômago;

  2. No pâncreas, na vesícula biliar e no estômago;

  3. Na vesícula biliar, na boca e no duodeno;

  4. Na boca, no pâncreas e no estômago;

  5. No pâncreas, na boca e no duodeno.

Problema 13: Catalisadores orgânicos são compostos químicos que interferem na velocidade das reações metabólicas do organismo. Pergunta-se:

O que é pepsina? Qual a sua função?

É uma enzima proteolítica. Ela hidrolisa proteínas na cavidade gástrica.

Problema 14: O homem não é capaz de digerir a celulose ingerida na alimentação. No entanto, os ruminantes são capazes de digerir os vegetais ingeridos, por quê:

  1. No rúmen existem glândulas capazes de produzir enzimas que hidrolisam a celulose;

  2. A celulose é digerida exclusivamente por enzimas existentes na saliva desses animais, com as quais a celulose entra em contato durante os períodos prolongados de ruminação;

  3. A digestão da celulose é conseqüência exclusiva da maceração das folhas, devido a sua permanência prolongada nas câmaras gástricas;

  4. Os alimentos são misturas com bactérias simbióticas produtoras de enzimas que hidrolisam a celulose;

  5. A digestão é conseqüência, exclusivamente, da ação das enzimas produzidas por helmintos que parasitam geralmente o intestino dos ruminantes.

Problema 15: As enzimas de restrição

a) Quebram ligações fosfodiester somente em posições opostas na fita dupla de DNA

b) Atuam especificamente sobre seqüências de bases com repetições em tandem.

c) Reconhecem sítios palindrômicos e retiram bases das duas fitas do DNA.

d) Ligam-se a sítios com espaçamento regular ao longo do DNA.

e) Clivam as duas fitas de DNA dentro de sítios palindrômicos.

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