Estudo Dirigido Bioquímica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E BIOLOGIA MOLECULAR DISCIPLINA: BIOQUÍMICA GERAL

Capítulo 6 – Enzimas

1. Qual a diferença entre um “cofator” e uma “coenzima”?

1. Faça um desenho e coloque legenda para um diagrama de reação coordenada para uma reação não catalisada, S → P, e a mesma reação catalisada por uma enzima, E.

1. A diferença no conteúdo de energia livre padrão, ΔG´º, entre um substrato S e um produto P, pode variar consideravelmente entre reações diferentes. Qual é o significado dessas diferenças?

1. Para uma reação que pode ocorrer com ou sem catálise enzimática, qual seria o efeito de uma enzima na:

1. Variação de energia livre padrão da reação?
2. Energia de ativação da reação?
3. Velocidade inicial da reação?
4. Constante de equilíbrio da reação?

1. Às vezes a diferença no conteúdo de energia livre padrão, ΔG´º, entre um substrato S e um produto P não é muito grande, contudo a taxa de conversão química, S → P, é bastante lenta. Por quê?

1. Escreva uma equação de equilíbrio para a reação S → P e explique brevemente a relação entre o valor da constante de equilíbrio e a energia livre.

1. Qual a diferença entre uma catálise geral ácido-base e uma catálise específica ácido-base? (Assuma que o solvente é a água).

1. Para a serina atuar efetivamente como um nucleófilo numa catálise covalente na quimiotripsina, um aminoácido próximo, histidina, deve servir como catalisador ácido-base. Descreve brevemente como esses aminoácidos atuam juntos.

1. A cinética de Michaelis-Menten é às vezes referida como “cinética de saturação”. Por quê?

1. Duas enzimas diferentes são capazes de catalisar a mesma reação, A → B. Ambas possuem o mesmo Vmax, mas diferem no valor de Km. Para a enzima 1, o Km é 1,0 mM, para a enzima 2 o Km é 10 mM. Quando a enzima 1 foi incubada com 0,1 mM de A, observou-se que B foi produzido a uma taxa de 0,0020 mmoles/minuto.

1. Qual o valor de Vmax para essas enzimas?
2. Qual será a taxa de produção de B quando a enzima 2 for incubada com 0,1 mM de A?
3. Qual será a taxa de produção de B quando a enzima 1 for incubada com 1 M de A?

1. Uma enzima catalisa a reação A → B. A taxa inicial da reação foi mensurada em função da concentração de A. Os dados obtidos foram:

[A]	V0
0,05	0,08
0,1	0,16
0,5	0,79
1	1,6
5	7,3
10	13
50	40
100	53
500	73
1000	76
5000	79
10000	80
20000	80

1. Qual o valor de Km da enzima para o substrato A?
2. Qual o valor de V0 quando [A] = 43?

Os dados acima foram plotados num gráfico 1/V0 x 1/[S], e uma linha reta foi obtida.

1. Qual o valor do ponto em que a reta intercepta o eixo y no gráfico?
2. Qual o valor do ponto em que a reta intercepta o eixo x no gráfico?

1. Uma enzima pode catalisar uma reação com cada um dos 2 substratos, S1 ou S2. O Km encontrado para S1 foi 2,0 mM, e o Km para S2 foi 20 mM. Um estudante determinou que o Vmax era o mesmo para os dois substratos. Infelizmente, ele perdeu a página do seu caderno e precisou saber o valor de Vmax. Ele realizou duas reações, uma com 0,1 mM de S1, e outra com 0,1 mM de S2. Infelizmente, ele se esqueceu de nomear que tubo de reação continha que substrato. Determine o valor de Vmax a partir dos resultados obtidos:

Número do tubo	Taxa de formação do produto
1	0,5
2	4,8

 

1. Escreva a equação que descreve o mecanismo de atuação enzimática usado como um modelo por Michaelis e Menten. Liste as hipóteses importantes usadas por Michaelis e Menten para obter uma equação de velocidade para esta reação.

1. Para a reação E + S ↔ ES → P a constante de Michaelis-Menten, Km, é atualmente um resumo de três termos. Quais são eles? Como o Km é determinado graficamente?

1. Uma enzima catalisa uma reação a uma velocidade de 20 μmol/min quando a concentração de substrato (S) é 0,01 M. O Km para esse substrato é 1 x 10-5 M. Assumindo que a cinética de Michaelis-Menten foi seguida, qual será a velocidade de reação quando a concentração de S for:

1. 1 x 10-5 M?
2. 1 x 10 -6 M?

1. Escreva a equação de Michaelis-Menten e defina cada termo contido nela. Essa equação pode ser aplicada a todas as enzimas? Se não, para qual(is) tipo(s) ela não pode ser aplicada?

1. Um bioquímico obteve o seguinte conjunto de dados para uma enzima que é conhecida por seguir a cinética de Michaelis-Menten:

Concentração do substrato (μm)	Velocidade inicial (μmol/min)
1	49
2	96
8	349
50	621
100	676
1000	698
5000	699

1. Vmax para a enzima é _________________. Explique em uma sentença como você determinou Vmax.
2. Km para a enzima é __________________. Explique em uma sentença como você determinou Km.

1. Por que o gráfico de Lineweaver-Burk (duplo recíproco) é mais usado que o gráfico padrão V vs. [S] na determinação da constante cinética para uma enzima?

1. O número de renovação para uma determinada enzima é 5000 min-1. A partir dos dados seguintes, calcule o Km e a quantidade total de enzimas presentes nesse experimento.

Concentração de substrato (mM)	Velocidade inicial (μmol/min)
1	167
2	250
4	334
6	376
100	498
1000	499

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