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 nulo (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. (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