Lista de exercício – Transporte através de

Lista de exercício – Transporte através de membranas e bioeletrogênese
1. A composição dos lipídios de membranas obtidos de diferentes partes da perna da rena é diferente. Os
lipídios de tecido perto do casco contêm uma maior proporção de ácido graxos insaturados do que os de
tecido da parte superior da perna. Explique estes resultados.
2. Assuma que experimentalmente se encontrou que o sistema de transporte celular pode concentrar a glucose
25 vezes no interior da célula usando um gradiente de íons sódio. Porém a concentração de sódio é somente
10 vezes maior no meio extracelular. Esta é uma violação das leis da termodinâmica? Explique.
3. a) Além da ATPase Na+-K+, células eucarióticas possuem outras bombas que usam ATP. A ATPase H+K+ retira um próton do citoplasma trocando por um íon potássio. Uma vez que o interior da maioria das
células animais é negativo em relação ao exterior, explique porque a ATPase Na+-K+ pode contribuir para o
potencial de membrana mas a ATPase H+-K+ não.
b) A ATPase H+-K+ secreta prótons até uma concentração de 0,18 mol/L e pH o intracelular é 7,0. Qual a
variação de energia livre para o transporte de um mol de prótons nestas condições? Assuma que o Go’ de
hidrólise de ATP seja –31,5 KJ/mol, o potencial de membrana –0,06 V, a concentração de potássio intra e
extracelular igual a 140 e 5 mmol/L, respectivamente. Quantos ATP serão usados por mol de prótons
bombeado?
4. A membrana plasmática de uma célula animal possui cerca de 45% de lipídios (p/p) e 55% (p/p) de
proteínas. Qual a fração molar (mol de lipídios/mol de protein) se a média de massa molecular de
fosfolipídios é 750 e a média de massa molecular proteínas de membrana é 50.000?
5. O receptor do hormônio epinefrina em células animais é uma proteína integral de membrana (MM 64000) e
se acredita que possua 7 regiões transmembrana. Mostre que este proteína pode atravessar a membrana 7
vezes. Se você tivesse a sequência de aminoácidos desta proteína, como você poderia predizer quais regiões
são transmembrana? dados: na conformação em alfa-hélice, cada aminoácido aumenta o comprimento da
cadeia em 1,5 Å; espessura da membrana plasmática 40 Å; considere o MM média de um aminoácido igual a
110.
6. Uma nova estirpe de bactéria foi isolada e é necessário saber se leucina e etileno glicol entram na célula por
difusão mediada ou não mediada. Para definir isto se mediu a velocidade inicial de transporte destas
moléculas em função de sua concentração.
Composto
Leucina
Etileno glicol
concentração (mol/L)
1 x 10 –6
2 x 10 –6
5 x 10 –6
1 x 10 –5
3 x 10 –5
1 x 10 –4
5 x 10 -4
1 x 10 -3
1 x 10 -3
5 x 10 –3
0,01
0,05
0,1
0,5
1,0
Velocidade inicial de captação
110
220
480
830
1700
2600
3100
3200
1
5
10
50
100
500
1000
Construa o gráfico velocidade inicial versus concentração (mol/L). Se a relação for linear, o transporte é não
mediado. Se for hiperbólica, é mediado.
7. Sugira um experimento utilizando ATP marcado com fósforo radioativo na posição gama para demonstrar
que durante a reação da ATPase Na+-K+ ocorre a formação de um intermediário fosforilado.
8. Suponha que você queira achar uma droga que atue na placa motora e cause relaxamento muscular
a)De três possíveis soluções para o problema, explicando o racional. De um exemplo de cada solução.
b)Dê o principal risco da utilização destas drogas
9. Suponha que um resíduo de glutamato está presente na região do canal de sódio. Uma proteína mutante é
encontrada onde o Glu foi trocado por valina.
a) Compare a condutância do sódio na proteína normal e mutante.
b) Compare a permeabilidade do sódio nas duas proteínas em função do pH.
c) Compare a magnitude do potencial de ação em nervos contendo o canal mutante e contendo canal
normal.
10. Uma variedade de organismos, incluindo ostra gigante, vivem nas proximidades de fontes hidrotérmicas
submarinas (65o C). O músculo adutor de uma ostra gigante tem um potencial de membrana de – 95 mV.
Íon
Na+
K+
ClCa2+
Concentração (mmol/L)
Intracelular
440
20
560
10
Extracelular
50
400
21
0,4
Supondo que a membrana do músculo adutor seja permeável somente a um dos íons acima, qual deles poderia
determinar o potencial de membrana?
11. Na maioria dos neurônios, a despolarização da membrana causa abertura de canal cálcio voltagem
dependente, resultando em influxo de cálcio e liberação de neurotransmissor. Proponha um mecanismo pelo
qual a hiperpolarização da membrana de bastonetes produziria uma excitação das vias visuais e passagem do
sinal visual ao cérebro.
12. A fertilização de oócito de rã pelo espermatozóide produz corrente iônica semelhante àquelas observadas
nos neurônios e inicia os eventos que resultarão em divisão celular e desenvolvimento do embrião. Oócitos
podem ser estimulados a se dividir sem fertilização pelo adição de KCl (80 mmol/L) (a concentração normal é
de 9 mmol/L).
a) Como a mudança de [KCl] extracelular afeta o potencial de repouso da membrana do oócito? ([KCl]
intracelular = 120 mmol/L). Considere a temperatura igual a 20 o C.
b) Quando o experimento é repetido na ausência de íons cálcio, a elevação de [KCl] não tem efeito.
Explique.