dissertação de mestrado

Prova Bioquímica bloco II - 19/10/2011 - Turma:
Aluno:
1) O óxido nítrico (NO) é um gás solúvel que possui papel importante na vaso e
broncodilatação. A síntese de NO se realiza por ação de uma enzima, a Óxido nítrico
sintetase (NOS) a partir do aminoácido L-arginina. No gráfico abaixo podemos observar a
medida da velocidade desta enzima em diferentes concentrações de substrato e na
presença de diferentes concentrações do inibidor Chlorzoxazone. (2,0)
a) Que tipo de inibição o Chlorzoxazone está exercendo sob a enzima Óxido nítrico sintase?
Inibição competitiva 0.5
b) Explique de que maneira ocorre este tipo de inibição? 1.0
O inibidor competitivo, que tem uma semelhança estrutural com o substrato, compete com o
substrato pelo sítio ativo da enzima. Quando o inibidor se liga, impede a ligação do substrato e
assim diminui a velocidade da reação.
c) Qual efeito este tipo de inibição tem na velocidade máxima e no Km da enzima? 0.5
Vmax – permanece constante
Km – aumenta
2) Qual o efeito de cada um dos fatores abaixo mencionados na regulação da glicólise: (2,0)
a –baixa concentração de frutose 2,6 bisfosfato? Inibe.
0.5
b –alta concentração de frutose 1,6 bisfosfato? Ativa.
0.5
C –alta concentração de AMP? Ativa.
0.5
d –alta concentração de insulina? Ativa.
0.5
3) O gráfico abaixo representa os níveis de glicogênio muscular em função do tempo de um
indivíduo submetido a exercício.
(3,0)
Pergunta-se
a) O que está acontecendo com a reserva de glicogênio durante o exercício?
A reserva de glicogênio durante o exercício está sendo degradada, gerando glicose, para
que esta possa ser utilizada pela célula para produzir energia.
0.5
b) Considerando a participação das enzimas glicogênio sintetase e glicogênio fosforilase no
metabolismo do glicogênio no músculo descreva qual seria a variação de atividade destas
durante o jogo em relação á atividade antes do jogo. Que hormônio é ativado durante o
jogo e qual mecanismo utiliza para regular a atividade destas enzimas?
Glicogênio sintase estaria inativa (0.5), já a glicogênio fosforilase estaria ativa durante o
jogo. Adrenalina (0.5).
1.0
Glicogênio fosforilase: Adrenalina se liga no receptor celular e promove um aumento na
produção de AMP cíclico. O AMP cíclico produzido ativa a proteína cinase A. Esta
ativará a fosforilase cinase, que irá fosforilar a glicogênio fosforilase, ativando-a. (0.5)
Glicogênio sintetase: A adrenalina inibe a fosfoproteína fosfatase (PP1), que é a enzima
responsável por defosforilar a glicogênio sintetase, fazendo com que esta permaneça no
seu estado fosforilado (inativo). (0.5)
1.0
c) De que maneira a existência de ramificações nas moléculas de glicogênio permitiram que
o organismo quebre os seus estoques de glicogênio tão rapidamente durante o exercício?
As ramificações possibilitam a ação de várias fosforilases simultaneamente, cada uma
atuando em uma extremidade não redutora da molécula de glicogênio, o que torna a
degradação desta molécula um processo rápido e eficiente.
0.5
4) Na década de 50 o DNP (2,4-Dinitrofenol) foi largamente usado como pílula para
emagrecer. No entanto, o seu uso foi logo proibido, pois causava morte. Sabendo que esse
composto é um desacoplador da fosforilação oxidativa, explique porque as pessoas
emagreciam e porque isto poderia levar a morte. Como estaria o rendimento energético das
pessoas envenenadas por DNP (fosforilação ao nível do substrato versus fosforilação
oxidativa)? Rendimento energético baixo (ciclo fútil). A medida que os H+ são bombeados
no espaço intermembranar o DNP (ácido fraco ionóforo) “rouba” os prótons que são
transportados de volta na matriz mitocôndrial levando à dissipação do gradiente de prótons e
contínuando transporte de elétrons, desacoplado da síntese de ATP. Como a produção de
ATP não é eficiente a pessoa acaba queimando mais gordura para obter uma quantidade de
energia suficiente para as funções celulares. Porém se a concentração de ATP cair muito, a
pessoa acaba morrendo
(1,0)
5) O acetil-CoA, uma molécula de apenas dois carbonos, precisa de um processo de oito
passos (ciclo do ácido cítrico) para ser completamente oxidado a duas moléculas de CO2.
(Durante o ciclo do ácido cítrico há ainda a formação de três moléculas de NADH e uma de
FADH2).
(2,0)
a) A existência destes oito intermediários no processo de oxidação do acetil-coA é muito
importante para a célula. De que forma esses intermediários estariam sendo úteis para a
célula? Estes intermediários podem ser utilizados tanto utilizados para gerar precursores
numa grande variedade de vias de biossíntese (0.5) quanto para produzir os equivalentes
redutores (NADH, FADH2) que serão usados posteriormente para gerar energia pela FO (0.5)
0.5
b) Qual o destino dos elétrons contidos nas moléculas de NADH e FADH2 produzidos? Quais
são as principais formas de regulação deste ciclo?
Cadeia transportadora de elétrons. Os elétrons (par de elétrons do ionte hidreto (NADH) ou
hidrogênio, FADH2) serão transportados pela cadeia até um átomo de oxigênio, formando
H2O.
0.5
Regulação: 3 níveis de regulação, por disponibilidade do substrato (OAA, acetyl CoA), pelo
produto (NADH), retroinibição alostérica (Citrato, Succinyl CoA). + ATP, ADP e cálcio
3 enzimas catalisando reações irreversiveis: Citrato sintase, isocitrato DH, a-cetoglutarato DH
1.0