MOLÉCULAS: PROTEÍNAS E ENZIMAS

BIOLOGIA - 3o ANO
MÓDULO 03
MOLÉCULAS:
PROTEÍNAS E ENZIMAS
amina
N H2
R
C
α
O
carboxila
C
OH
H
Fórmula estrutural
Fórmula estrutural
H
H2 N
C
H
C
OH
OH
CH2
O
C2H5ON
Fórmula estrutural
OH
C
O
C
Glicina
(gly)
O
Fórmula estrutural
CH2
H2 N
C
C
H
O
Ácido glutâmico
(glu)
C5H9O4N
OH
10 µm
glóbulos vermelhos
normais
glóbulo vermelho
falciforme
hemoglobina normal
Val
His
Leu
Tre
Pro
Glu
Glu
Lis
1
2
3
4
5
6
7
8
Tre
Pro
Val
Glu
Lis
hemoglobina anormal
Val
His
Leu
Estrutura terciária
de uma proteína
aumento de
temperatura
ligações de dissulfeto
proteína
desnaturada
várias hélices enroladas
como fios de uma corda
R
C
O
R
Queratina
(proteína fibrilar)
C
NH
C
R
C
NH
C
R
C
O
NH
C
C
R
NH
O
forma
O
helicoidal
A Queratina é a estrutura em hélice de um filamento de polipeptídeo
Canal de Proteína
Permite que certas moléculas
e íons atravessem a membrana
plasmática livremente. A fibrose
cística, é uma doença causada
pela falta de canais de cloro - Cl.
Proteína Carreadora
Interage especificamente com
certas moléculas e certos íons
carregando-os através da
membrana plasmática. Uma das
causas da obesidade pode ser
certa incapacidade das células
de transportarem íons Na+ e K+.
Proteína Receptora
Tem a forma tal que
certas moléculas podem se
ligar a ela. Certas pessoas
são diabéticas porque suas
células musculares e
adiposas não produzem
proteínas receptoras de insulina
em quantidade suficiente.
Proteína de reconhecimento
Permite que uma célula
reconheça outra. No caso de
rejeição de órgãos, células do
sangue do receptor atacam
o órgão implantado por
reconhecerem como estranhas
as proteínas das membranas
das células do doador.
Anticorpo
locais de
ligação
com os
antígenos
ligações
dissulfeto
cadeia leve
cadeia pesada
porção variável
porção
constante
anticorpo
antígeno
concentração de anticorpos no soro
resposta primária imune
0
resposta secundária imune
A segunda exposição ao
antígeno produz resposta
mais rápida e eficiente
do que a primeira
10
1ª injeção de
antígeno
20
30
40
50
60
70
2ª injeção de
antígeno
80
dias
Imunização passiva
O cavalo é imunizado
contra as toxinas
tetânicas.
Y
Y Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Anticorpos, antitoxinas
tetânicas, são extraídas para
produzir o soro antitetânico.
O soro antitetânico é
injetado na pessoa que
sofreu ferimento profundo.
Ferimento profundo
introduz bactérias
do tétano que
produzem toxina.
sem enzima
quantidade de energia
Alta
Baixa
energia de
ativação
sem enzima
com enzima
energia de
ativação
com enzima
estado final
estado inicial
A
B
C
processo de reação
A
B
C
Enzima
Sacarose
Complexo
enzima-substrato
Como pode cair no enem
(UFF) Considere um gato siamês, que difere de outras raças de gatos por sua pelagem
característica: escura nas patas, no focinho e no pavilhão auditivo, contrastando com o
resto do corpo, onde é clara. As regiões escuras são mais frias, e nelas, a substância que
controla a produção do pigmento responsável pela pelagem escura é ativa, enquanto nas
claras, que são quentes, essa substância é inativa.
Pela sua ação no escurecimento da pelagem do animal, conclui-se que essa substância é:
a) um glicídio;
b) um lipídio;
c) uma enzima;
d) um glicosaminoglicano;
e) uma vitamina.
Fixação
1) As enzimas biocatalisadoras da indução de reações químicas reconhecem seus substratos através da:
a) temperatura do meio;
b) forma tridimensional das moléculas;
c) energia de ativação;
d) concentração de minerais;
e) reversibilidade da reação.
Fixação
2)
Cerca de 27 milhões de brasileiros têm intolerância ao leite por deficiência na produção
de uma enzima do intestino.
(Folha de S.Paulo, 09/08/98)
Sobre a enzima citada no artigo e as enzimas em geral, podemos afirmar que:
a) aumentam a energia de ativação necessária para as reações;
b) atuam de forma inversamente proporcional ao aumento da temperatura;
c) são consumidas durante o processo, não podendo realizar nova reação do mesmo tipo;
d) são estimuladas pela variação do grau de acidez do meio;
e) são altamente específicas em função de seu perfil característico.
Fixação
3) O citocromo C é uma proteína respiratória que se encontra em todos os organismos aeróbios. A molécula desta proteína existe em todas as espécies com a mesma função, sendo
constituída por 104 aminoácidos. No decurso da evolução, as mutações mudaram os aminoácidos em certas posições da proteína, mas o citocromo C de todas as espécies tem
incontestavelmente estrutura e função semelhantes, tornando-se, para o evolucionismo,
uma evidência de ordem:
a) paleontológica;
d) anatômica;
b) embriológica;
e) bioquímica.
c) citológica;
Fixação
F
4) O gráfico mostra a correlação entre a atividade enzimática e a temperatura. Que indica o5
ponto assinalado pela seta? Que acontece com a enzima a partir desse ponto?
I
I
p
I
p
a
b
c
d
e
Fixação
o5) Analise as seguintes afirmativas:
I) A enzima que digere a lactose também digere a sacarose, pois ambas são dissacarídeos;
II) Aumento na concentração do substrato de uma enzima é acompanhado por aumento proporcional na velocidade da reação;
III) Mudanças no pH modificam a velocidade da reação química catalisada por uma enzima
porque sua estrutura terciária se altera.
a) são verdadeiras I, II e III
b) são verdadeiras apenas I e II
c) são verdadeiras apenas I e III
d) apenas I é verdadeira
e) apenas III é verdadeira
Fixação
F
7
6) Suponha que fossem fornecidas dietas deficientes em 7 aminoácidos para larvas de Triturus2
carnifex (salamandra), e que a porcentagem de larvas sobreviventes tenha sido a da tabelap
a seguir:
Aminoácido ausente
Arginina
Lisina
Triptofano
Cisteína
Metionina
Histinina
Alanina
Dieta Completa
(controle)
Larvas sobreviventes (%)
78 %
0%
80 %
0%
82 %
5%
8%
95 %
Dentre os aminoácidos testados, quais você classifica como essenciais? Justifique sua
resposta.
r
a
a
m
b
c
d
d
e
Fixação
7) Os efeitos dos anti-inflamatórios estão associados à presença de inibidores da enzima chamada ciclo-oxigenase
s2 (COX-2). Essa enzima degrada substâncias liberadas de tecidos lesados e as transforma em prostaglandinas
pró-inflamatórias, responsáveis pelo aparecimento de dor e inchaço.
Os anti-inflamatórios produzem efeitos colaterais decorrentes da inibição de uma outra enzima, a COX-1,
responsável pela formação de prostaglandinas, protetoras da mucosa gastrintestinal.
O esquema abaixo mostra alguns anti-inflamatórios (nome genérico). As setas indicam a maior ou
a menor afinidade dessas substâncias pelas duas enzimas.
Com base nessas informações, é correto concluir-se que:
a) o piroxicam é o anti-inflamatório que mais pode interferir na formação de prostaglandinas protetoras da
mucosa gastrintestinal.
b) o rofecoxibe é o anti-inflamatório que tem a maior afinidade pela enzima COX-1.
c) a aspirina tem o mesmo grau de afinidade pelas duas enzimas.
d) o diclofenaco, pela posição que ocupa no esquema, tem sua atividade anti-inflamatória neutralizada pelas
duas enzimas.
e) o nimesulide apresenta o mesmo grau de afinidade pelas enzimas COX-1 e COX-2.
Proposto
1) (UERJ) As variações das cargas elétricas das moléculas das proteínas W, X, Y e Z, em função
do pH do meio, estão representadas no gráfico a seguir.
A molécula do DNA, em pH fisiológico, apresenta carga elétrica negativa, devido a sua natureza
ácida. No núcleo celular, ela está associada a proteínas, de caráter básico, denominadas histonas.
De acordo com o gráfico, a proteína que apresenta propriedades compatíveis com as de uma
histona é a representada pela seguinte letra:
a) W
b) X
c) Y
d) Z
Proposto
2) (UNICAMP) Os dois gráficos referem-se à velocidade da reação: A + B → C + D, que
ocorre em animais de uma mesma espécie, quando suas temperaturas variam. O gráfico
número 1 representa a reação em um indivíduo que, além dos reagentes A e B, possui o
polipeptídio E, que não ocorre no indivíduo do gráfico número 2.
Com base nos gráficos, responda:
a) Em que grupo de substâncias pode ser classificado o polipeptídio E?
b) Dê duas justificativas para sua classificação.
Proposto
3) (UNICAMP) Em 1971, Hudson e Rock testaram dietas deficientes em aminoácidos (componentes das proteínas) em larvas de moscas do gênero Heliothis. Um grupo de larvas foi
alimentado com dieta completa, contendo água, açúcar, vitaminas e todos os aminoácidos; outros dois grupos receberam dietas quase idênticas, exceto por não conterem um
aminoácido (valina ou glicina). Depois de alguns dias, verificam que as larvas com dieta
completa cresceram normalmente, enquanto as que receberam a dieta deficiente em
valina não cresceram. As que receberam dieta deficiente em glicina cresceram tanto
quanto as moscas que receberam dieta completa.
a) Formule uma hipótese que poderia estar sendo testada pelos pesquisadores.
b) Qual foi a importância do grupo que recebia dieta completa?
Proposto
-4) (UFRJ) Duas substâncias A e B, ao reagirem à temperatura de 25°C, geram um produto
AB. Essa reação é muito lenta. Quando se acrescenta a substância X, que pode ser um
-catalisador inorgânico ou então uma enzima, a velocidade dessa reação aumenta acentuadamente.
Para se investigar a natureza da substância X, realizaram-se vários experimentos para medir
a velocidade da reação (concentração do composto AB depois de cinco minutos de reação).
Os resultados estão na tabela a seguir:
Com base nos resultados da tabela e sabendo-se que as substâncias A e B não degradam
a 100°C, indique se a substância X é um catalisador inorgânico ou uma enzima.
Justifique sua resposta.
Proposto
5) (UFRJ) A glicoquinase e a hexoquinase são duas enzimas que reagem com o mesmo substrato, a glicose. Ambas são enzimas intracelulares que fosforilam a glicose formando glicose
6 – fosfato (G6P).
Dependendo da enzima produtora, a G6P pode ou ser degradada na via da glicose para
gerar energia ou então ser usada para síntese de glicogênio.
A glicose ocorre nos tecidos em geral e a síntese de glicogênio ocorre principalmente no
fígado. A síntese do glicogênio somente acontece quando existe excesso de glicose no sangue.
Essa é uma forma de armazenar esse açúcar.
Observe a figura a seguir, que apresenta as velocidades de reação dessas duas enzimas em
função da concentração da glicose. Níveis normais de glicose no sangue estão ao redor de 4mM.
Qual das duas enzimas gera G6P para síntese de glicogênio hepático? Justifique sua resposta.
Proposto
-6) (UNIRIO) A figura abaixo mostra duas curvas, A e B, de reações enzimáticas, representando
a velocidade de formação do produto e a concentração do substrato.
.
Indique qual das duas curvas mostra a enzima que possui maior afinidade por seu substrato.
Justifique sua resposta.
Proposto
7) (UERJ) O hidrogênio vem sendo considerado um possível substituto dos combustíveis altamente poluentes de origem fóssil, como o dodecano, utilizado na aviação.
Sabe-se que, sob condições-padrão, as entalpias de combustão do dodecano e do hidrogênio
molecular são respectivamente iguais a −7500 e −280 kJ.mol-1.
A massa de hidrogênio, em gramas, necessária para gerar a mesma quantidade de energia
que a gerada por 1 g de dodecano equivale a:
a) 0,157
b) 0,315
c) 0,471
d) 0,630
Proposto
-8) (UERJ) O Homo sapiens deve ter surgido há cerca de 200 mil anos. Sua capacidade intelectual, porém, parece ter evoluído pouco durante 130 mil anos. Há 70 mil anos, conforme
propõem alguns pesquisadores, uma catástrofe natural teria provocado grandes alterações
climáticas, responsáveis pela quase extinção da espécie. Registros fósseis de cerca de 50 mil anos
sugerem um crescimento do intelecto dos descendentes dos indivíduos que sobreviveram, manifestado
por interesse artístico, grande criatividade e capacidade de comunicação, que são características do
homem moderno. Poder-se-ia supor, assim, que o clima adverso teria favorecido o desenvolvimento
da capacidade intelectual do Homo sapiens.
Indique o mecanismo evolutivo descrito e explique a sua atuação.