Estudo Dirigido Bioquímica

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- Km =____________________

- Enzima total = ________________μmol

- Quando 10 μg de uma enzima de Mr 50000 é adicionado a uma solução contendo o seu substrato a uma concentração cem vezes maior que o valor de Km, ela catalisa a conversão de 75 μmol de substrato em produto em 3 minutos. Qual é o número de renovação dessa enzima?

- 15 μg de uma enzima de Mr 30000 atuando na Vmax catalisa a conversão de 60 μmol de substrato em produto em 3 minutos. Qual o número de renovação dessa enzima?

- Como a concentração total de enzimas afeta o número de renovação e o Vmax?

- Enzimas com uma relação kcat/Km em torno de 108 M-1s-1 são reconhecidas por mostrar ótima eficiência catalítica. Fumarase, que catalisa a reação de desidratação reversível fumarato + H2O ↔ malato, tem uma relação entre o número de renovação e a constante de Michaelis-Menten (kcat/Km) de 1,6 x 108 para o substrato fumarato, e 3,6 x 107 para o malato. Como o número de renovação de ambos os substratos é aproximadamente idêntico, quais fatores podem estar envolvidos que possam explicar a diferença entre as relações desses dois substratos?

- Explique por que Km é aumentado e Vmax permanece inalterada numa típica inibição competitiva. Ilustre com uma equação esquemática.

- Metanol (álcool de madeira) é altamente tóxico porque ele é convertido em formaldeído numa reação catalisada pela enzima álcool-desidrogenase:

NAD+ + metanol → NADH + H+ + formaldeído

Parte do tratamento médico de envenenamento por metanol é administrar etanol (álcool etílico) em grandes quantidades, suficientes para causar intoxicação em circunstâncias normais. Explique isso se baseando nos seus conhecimentos sobre reações enzimáticas.

- Você mensurou a velocidade inicial de uma reação enzimática em função da concentração do substrato na presença e na ausência de um inibidor. Os seguintes dados foram obtidos:

[S]

V0

Sem inibidor

Com inibidor

0,0001

33

17

0,0002

50

29

0,0005

71

50

0,001

83

67

0,002

91

80

0,005

96

91

0,01

98

95

0,02

99

98

0,05

100

99

0,1

100

100

0,2

100

100

- Qual o valor de Vmax na ausência do inibidor?

- Qual o valor de Km na ausência do inibidor?

- Quando [S] = 0,0004, qual será o valor de V0 na ausência do inibidor?

- Quando [S] = 0,0004, qual será o valor de V0 na presença do inibidor?

- Qual tipo de inibição provavelmente será?

- Uma enzima segue a cinética de Michaelis-Menten. Marque com o x quais parâmetros cinéticos a esquerda seriam alterados pelos seguintes fatores. Dê apenas uma resposta para cada.

Km

Vmax

Nenhum

Ambos

- Uma inibição competitiva

- Uma inibição mista

- 6 M de ureia

- Duplicando[S]

- Você está estudando a enzima álcool-desidrogenase que catalisa a reação:

NAD+ + etanol → NADH + H+ + acetaldeído

Você descobre que o íon mercúrio (Hg+) numa concentração de 1 mM inibe a enzima em 95%. Você encontra através de um experimento cinético apropriado que o Km aparente da enzima para o etanol é o mesmo na presença e na ausência de Hg+. O que isso diz a você sobre o tipo de inibição causada pelo Hg+?

- A atividade enzimática da lisozima é ótima em pH 5,2 e decresce em valores acima e abaixo desse pH. A lisozima contem dois resíduos de aminoácidos no sítio ativo essenciais para a catálise: Glu35 e Asp52. Os valores de pK para as cadeias laterais carboxílicas desses dois resíduos são 5,9 e 4,5, respectivamente. Qual o estado de ionização de cada resíduo no pH ótimo da lisozima? Como os estados de ionização desses dois aminoácidos podem explicar o perfil de atividade no pH da lisozima?

- Por que o pH afeta a atividade de uma enzima?

- Por que um análogo do estado de transição não é necessariamente o mesmo que um inibidor competitivo?

- Quimiotripsina pertence ao grupo de enzimas proteolíticas chamadas de “serino proteases”, muitas das quais têm resíduos de Asp, His e Ser que são cruciais para o mecanismo catalítico. O hidroxil da serina funciona como um nucleófilo. O que os outros dois aminoácidos fazem para suportar esse nucleófilo reativo?

- Na enzima hexoquinase, ATP reage com a glicose para produzir glicose-6-fosfato e ADP cinco ordens de magnitude mais rápido que a reação do ATP com H2O