Seminário II para o dia 14/09/10

Bioquímica BMQ-110
FONOAUDIOLOGIA
Seminário II (para o dia 14/09/2010)
Glicólise
1) Considere a sequência de reações abaixo:
a) Quais os destinos metabólicos do substrato A? Qual a importância fisiológica deste tipo de
reação aqui esquematizada? Você pode dar exemplos concretos?
b) A enzima que catalisa a reação C
D é inibida por ATP. Se essa enzima estiver
inibida, o que você esperaria do fluxo de reações C  H  I  J  Macromoléculas? Em
que condições fisiológicas isto aconteceria e qual a relevância deste fato?
c) Se a enzima que catalisa a reação de C
H tivesse submetida a controle alostérico
por ATP, como você esperaria que ele atuasse? Porque?
d) Que efeito você esperaria do ADP e/ou Pi? E da concentração de F? Comente um
exemplo de mecanismo de regulação que ajuste as velocidades do Ciclo de Krebs e da via
glicolitica.
2) Discutir as conseqüências para o nível glicêmico da substituição do gene da glicoquinase
pelo gene da hexoquinase. Liste as principais diferenças entre essas 2 enzimas.
3) A conversão de glicose a lactato no miócito libera apenas aproximadamente 7% da
energia livre que pode ser obtida quando a glicose é completamente oxidada a CO 2 e H2O.
Responda:
a) Isso significa que a glicólise anaeróbia no músculo é um desperdício de energia?
Justifique.
b) Explique porque, sob condições anaeróbias, a degradação de glicose resulta na
produção de lactato, quando se sabe que as moléculas de ATP produzidas na via glicolítica,
são produzidas apenas até a formação de piruvato?
4) Explique, através da via das pentoses fosfato, a importância do metabolismo de glicose na
síntese de ácidos nucleicos e lipídeos.
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5) Justificar por que os mutantes de Saccharomyces cerevisae desprovidos de mitocôndrias
são incapazes de crescer em um meio contendo apenas glicerol ou etanol como fonte de
carbono.
6) No início dos anos trinta, Albert Szent-Gyorgyi, observou que quando pequenas
quantidades de oxaloacetato ou malato eram adicionadas em um suco de músculo, havia um
aumento surpreendente no consumo de oxigênio. Explique porque isso acontecia.
7) A primeira doença de armazenamento de glicogênio foi descrita por Edgard von Gierke em
1929. Um paciente com esta doença apresenta abdome dilatado, causado por um aumento
maciço do fígado. Além disso, é observada uma pronunciada hipoglicemia entre as refeições
e o nível de glicose do sangue não sobe após a administração de adrenalina e glucagon.
Com base nesse relato, responda:
a) Um paciente com esse quadro apresenta qual deficiência enzimática?
b) Como está a síntese de glicogênio nestes pacientes?
c) Como a glicose ativa a enzima glicogênio sintase?
8) A deficiência alimentar de tiamina, ocasiona uma doença conhecida como beriberi. Esta
pessoa apresenta níveis elevados de piruvato e α-cetoglutarato sangüíneos, especialmente
depois de ingesta de alimentos ricos em glicose. Explique a correlação destes efeitos com a
deficiência de tiamina?
9) A via glicolitica contém reações enzimáticas reversíveis e outras que não são reversíveis.
As reações reversíveis são passos integrantes da via de síntese de glicogênio. Explique
como, para sintetizar glicogênio, o organismo sobrepõe-se aos passos irreversíveis,
descrevendo-os.
10) Um animal superexpressando a enzima PEPCK-C, consegue manter-se em atividade
física por muito mais tempo que o animal controle, caracterizando uma alteração genética
que resulta em melhoria da performance (assista o vídeo disponibilizado no site).
a) Qual o papel da PEPCK-C?
b) Explique o envolvimento desta enzima na melhoria da performance.
11) A enzima fosfofrutocinase apresenta duas isoenzimas, a PFK-1 e a PFK-2. Ambas
compartilham o mesmo substrato, frutose-6-fosfato. Entretanto, o produto difere em relação
ao sítio de fosforilação decorrente a atividade enzimática, formando frutose-1,6-bisfosfato ou
frutose 2,6 bisfosfato respectivamente.
a) Qual o papel da frutose 2,6 bisfosfato formada?
b) Exemplifique um hormônio que module o fluxo glicolítico por esse mecanismo,
assinalando em que tecido ele age prioritáriamente.
c)
Qual a correlação entre a atividade da PFK-2 e o aumento da produção de lactato?
Proteinas
1) Verificar a veracidade, comentando as suas respostas, baseada nas seguintes afirmações:
a) Em valores extremos de pH, uma proteína apresenta menor número de grupos com carga
elétrica do que em pH 7.
b) Uma proteína que apresenta menor solubilidade em pH 9 é rica em aminoácidos básicos.
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c) Quanto maior a porcentagem de aminoácidos hidrofóbicos presentes em uma proteína,
tanto maior será a concentração de sal necessária para precipitá-la.
d) Uma proteína cujo pI é 4,1 tem mais aminoácidos ácidos do que aminoácidos apolares.
e) Excluindo os grupos R dos aminoácidos, as regiões em alfa-hélice de proteínas diferentes
são idênticas.
f) A desnaturação de uma proteína acarreta a perda de sua função.
2) Liste as principais características estruturais da hemoglobina e da mioglobina. Compare as
propriedades cinéticas destas proteínas, relacionando-as com suas estruturas
tridimensionais.
3) Várias curvas de dissociação do oxigênio estão mostradas na figura abaixo. Assuma que a
curva 3 corresponda a hemoglobina em uma solução contendo concentrações fisiológicas de
CO2, BPG, a pH 7,0. Indique qual das curvas refletiria as seguintes mudanças nas condições:
a) concentração de CO2 diminuída.
b) concentração de BPG aumentada.
c) pH aumentado.
d) dissociação da hemoglobina em subunidades.
4) Você, que vive no nível do mar, viaja para Potosi, na Bolívia, que se localiza a 4000 m de
altitude.
a) Você sentiria falta de oxigênio?
b) O que consiste a adaptação para que você possa praticar esportes lá, como qualquer
outro indivíduo nativo?
5) Quais as bases estruturais para os efeitos de pH, CO 2 e BPG na ligação de oxigênio pela
hemoglobina?
6) Por que a anemia falciforme é dita como uma doença molecular geneticamente
transmitida?
7) Como é possível para o feto deslocar o O 2 da HbA (hemoglobina adulta, no caso, da mãe),
para a HbF (hemoglobina fetal)?
8) Citar 04 outras funções para proteínas, que não-enzimáticas e dê exemplos.
9) Definir enzima, substrato e sítio ativo.
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10) Caracterizar enzima alostérica. Definir centro e efetuador alostérico (positivo e negativo)
e representar num gráfico v0 x [S] uma reação catalisada por enzima alostérica na ausência e
presença de efetuadores alostéricos positivos e negativos.
11) Defina estrutura primária, secundária e terciária de uma proteína, indicando quais seriam
as forças moleculares e intramoleculares responsáveis pela manutenção destas estruturas.
Aproveite e relacione a estrutura com a função de uma enzima, definindo o conceito de
desnaturação de uma enzima, exemplificando a sua resposta. Quais seriam os principais
tipos de desnaturação. Descreva o mecanismo de ação dos detergentes.
12) As proteínas são estruturas muitas vezes flexíveis, podendo alterar sutilmente ou
dramaticamente seus estados conformacionais. Discuta a importância dessa característica.
Defina o que é sítio de ligação, e exemplifique o papel de ligantes nesse processo. Comente
como pode ser regulada a afinidade entre a proteína e um ligante?
13) A maioria das proteínas pode ser desnaturadas pelo calor. Interessantemente se a
temperatura aumenta gradativamente a conformação protéica geralmente permanece intacta
até que ocorra perda abrupta de estrutura.
a) Explique as conclusões sugeridas a partir dessas observações.
b) Exemplifique outros agentes desnaturantes, que não o calor, e descreva o principal
mecanismo de ação desses agentes.
c) Observações experimentais demonstraram que a desnaturação de algumas (poucas) proteínas
reversível. Qual o significado destas observações?
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