Apostila Exercicios Vet

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  • QBQ-0116

    BIOQUMICA: ESTRUTURA DE BIOMOLCULAS

    e METABOLISMO

    2012

  • pH e SISTEMAS TAMPO

    01. Segel, Biochemical Calculations, Captulo 1, Problema 1-19. O Ka do cido fraco HA 1,6 x 10-6. Calcular:

    a) O grau de ionizao do cido para uma soluo 10-3 M. b) O pH

    02. Segel, Biochemical Calculations, Captulo 1, Problema 1-26.

    a) Indicar os componentes de um tampo acetato b) Mostrar atravs de reaes como o tampo acetato resiste a mudanas de pH

    quando se adiciona ons OH- ou H+. 03. Quais os fatores que determinam a eficincia ou capacidade tamponante de uma soluo?

    04. Dispe-se de soluo de cido actico e acetato de sdio ambas 0,1 M. Com estas duas

    solues, preparar os seguintes tampes acetato 0,1 M (pKa do cido actico = 4,7): a) pH = 3,7 b) pH = 5,7

    08. Lehninger, Biochemistry, segunda edio, Captulo 2, Problema 8.

    a) Calcular a relao [HCO3-]/[H2CO3] no plasma sanguneo em pH 7,4 (pKa = 3,77),

    b) Calcular a relao [HPO42-]/[H2PO4-] no plasma sanguneo (pKa = 7,20), c) Qual dos dois pares cido-base conjugados o tampo mais eficiente em uma

    amostra de plasma sanguneo em um frasco fechado, sem espao disponvel para gases (totalmente ocupado por lquido)?

    09. Segel, Biochemical Calculations, Captulo 1, Problema 1-52. O plasma sanguneo

    contm uma reserva ("pool") total de carbonato (essencialmente HCO3- + CO2) de 2,52 x 10-2M.

    a) Qual a razo [HCO3-]/[CO2] e a concentrao de cada componente do tampo

    presente a pH 7,4? b) Qual seria o pH se for adicionado 10-2 M de H+ sob condies tais que o aumento

    da [CO2] no possa ser liberado? c) Qual seria o pH se for adicionado 10-2 M de H+ e o excesso de CO2 eliminado

    (mantendo-se assim a [CO2] original)? Considerar o pKa para o equilbrio abaixo:

    CO2 + H2O HCO3- + H+, como sendo 6,1.

  • AMINOCIDOS

    01. Segel, Biochemical Calculations, Captulo 1, Problema 1-45. Escreva as estruturas das

    vrias formas de alanina, cido asprtico e lisina que podem ser obtidas. Mostre como cada forma ioniza em gua.

    02. Segel, Biochemical Calculations, Captulo 1, Problema 1-46 Desenhe a curva de titulao

    de cloridrato de alanina com KOH. Indique o pI. So dados: pKa1 = 2,4 e pKa2 = 9,6

    03. Conhecidos os valores dos pKas, discuta as curvas de titulao do cido asprtico e

    lisina. Indique os respectivos pIs. 04. Segel, Biochemical Calculations, Captulo 2, Problema 2-2. Quais so as mobilidades

    eletroforticas relativas de glicina, leucina, cido asprtico, cido glutmico e lisina a pH 4,7?

    Dados: Aminocido P.M. pI Lisina 146,2 9,74 Glicina 75,1 5,97 Leucina 131,2 5,98 cido Glutmico 147,1 3,22 cido Asprtico 133,1 2,98

    Considere: mobilidade eletrofortica = k . pH - pIP.M.

    05. Lehninger, Principles of Biochemistry, Captulo 5, Problema 3. Relao entre estrutura e

    propriedades qumicas dos aminocidos. Uma vez que os aminocidos servem como unidades fundamentais formadoras das

    protenas, o conhecimento de suas estruturas e propriedades qumicas crucial para a compreenso de como as protenas executam suas funes biolgicas.

    a) Escreva as estruturas das cadeias laterais (grupos R) dos seguintes aminocidos: (1) Ala, (2) Arg, (3) Asn, (4) Asp, (5) Cys, (6) Glu, (7) Gly, (8) His, (9) Lys, (10) Met, (11) Phe, (12) Pro, (13) Ser, (14) Trp, (15) Tyr e (16) Val.

    b) Associe compatibilizando cada estrutura com a descrio de suas propriedades fornecidas abaixo (algumas descries podem ser usadas mais de uma vez). (Associe o nmero do aminocido com a letra correspondente descrio).

    a) Grupo R pequeno e polar contendo um grupo hidroxila. Este aminocido importante no

    stio ativo de algumas enzimas. b) Provoca o menor impedimento estrico. c) O grupo R tem pKa prximo de 10,5, o que torna-o carregado positivamente no pH

    celular. d) O grupo R contm enxofre e neutro em todos os pHs. e) O grupo R aromtico, de natureza hidrofbica e neutro em todos os pHs. f) Hidrocarboneto saturado, importante em interaes hidrofbicas. g) O nico aminocido que possui um grupo R ionizvel com pKa prximo de 7. um grupo

    importante no stio ativo de algumas enzimas.

  • h) O nico aminocido que possui um alfa-amino grupo substitudo. Influencia o dobramento da protena forando uma curvatura na cadeia.

    i) O grupo R tem pKa prximo de 4 e assim est carregado negativamente em pH 7. j) Tem grupo R aromtico, capaz de formar pontes de hidrognio; tem pKa perto de 10. k) Forma ligaes cruzadas de dissulfeto (pontes de dissulfeto) entre cadeias polipeptdicas,

    o pKa do seu grupo funcional cerca de 8. l) O grupo R tem pKa prximo de 12, fazendo-o positivamente carregado em todos os pHs

    fisiolgicos. Sua carga positiva importante em algumas protenas para a ligao com grupos fosfatos negativamente carregados.

    m) Quando seu grupo R polar no carregado hidrolisado, este aminocido converte-se em outro que possui uma carga negativa em seu grupo R quando em pH ao redor de 7.

    06.Wood et al., Biochemistry: A Problems Approach, Captulo 2, Problema 2-2. Analisando

    as estruturas dos aminocidos, indique qual deles se adapta s seguintes descries: a) ______________________ altera o dobramento da cadeia polipeptdica porque no um

    verdadeiro aminocido. Nas cadeias polipeptdicas da mioglobina e hemoglobina nem todo dobramento tem ________________, mas todo(a) _________ produz um dobramento. (Todos os trs espaos vazios correspondem ao mesmo resduo de aminocido, o qual nico na maneira pela qual ele forma ligaes peptdicas).

    b) ________________ tem uma cadeia lateral no polar e interage com outros anis aromticos. (Os anis aromticos tm a tendncia a se empilhar (estaquear) com outros anis aromticos).

    c) ______________ pequeno(a), e no contm enxofre. Ele (ela) pode formar pontes de hidrognio internas numa protena enovelada.

    d) O par de eltrons solitrio em um dos nitrognios do anel no(a) ______________, o(a) torna, como metionina um ligante potencial, importante na unio dos ons de ferro na hemoglobina.

    e) ______________________ desempenha um papel crucial na estabilizao da estrutura de muitas protenas em virtude da habilidade de dois de tais resduos formar uma ligao covalente entre suas cadeias laterais, quando estes resduos esto presentes na mesma ou em diferentes cadeias polipeptdicas.

    f) Os carbonos em um aminocido so designados por letras do alfabeto grego comeando com o carbono alfa e extendendo pela cadeia lateral: beta, gama, delta, ... Se dois ou trs grupos (no tomos de hidrognio) so ligados ao carbono beta, a molcula dita ramificada no carbono beta. Dois resduos adjacentes que tm ramificaes no carbono tornam a estrutura do polipeptdeo conhecido como alfa hlice instvel. Por este critrio __________, ________ e ________ devem interromper a -hlice quando adjacentes.

    g) Nas protenas, sob condies fisiolgicas normais (prximo ao pH = 7), as cadeias laterais de ________ e __________ so quase totalmente positivamente carregadas, mas as cadeias laterais de __________ esto somente em parte positivamente carregadas.

    PEPTDEOS

    1. Baseado em Marzzoco e Torres, Bioqumica Bsica, Pgina 220, Problema 3. Para o tripeptdeo H3N

    +-Ala-Lys-Ser-COO- a) Classifique os grupos R segundo suas polaridades. b) Diga para que tipo de ligao esses grupos poderiam contribuir na estrutura terciria de

    uma protena. c) Calcule o pI sabendo que:

  • Ala Lys Ser Glu pKa1 2,34 2,18 2,21 2,19 pKa2 9,69 8,95 9,15 9,67 pKa3 (grupo R) 10,53 4,25 d) Para que polo migraria o tripeptdeo numa eletroforese feita a pH = 7? e) Discuta a capacidade do peptdeo de atuar como tampo. f) Refaa os tens anteriores para um tripeptdeo contendo cido glutmico no lugar de lisina. 02. Stryer, Biochemistry, 3a edio, Captulo 3, Problema 1. Os seguintes reagentes so

    comumente usados na Qumica de Protenas: CNBr (brometo de cianognio) Cloreto de Dabsila Uria HCl 6N -Mercaptoetanol Ninhidrina Tripsina Fenil isotiocianato cido Perfrmico Quimiotripsina Qual(is) dele(s) (so) o(s) mais adequado(s) para executar cada uma das seguintes tarefas? a) Determinao da sequncia de aminocidos de um peptdeo pequeno. b) Identificao de um resduo amino-terminal de um peptdeo (do qual dispe-se somente

    de menos de 10-7 g). c) Desnaturao reversvel de uma protena isenta de pontes de dissulfeto. Que outro

    reagente seria necessrio se elas estivessem presentes? d) Hidrlise de ligaes peptdicas no lado carboxlico de resduos com R aromtico. e) Clivagem de ligaes peptdicas no lado carboxlico de metioninas. f) Hidrlise de ligaes peptdicas no lado carboxlico de resduos de lisina e arginina. 03. Rawn, Biochemistry, Captulo 3, Problema 4. Um peptdeo tem a composio: Ala, Arg,

    Asp2, Glu2, Gly3, Leu, Val3. Os seguintes peptdeos foram isolados aps hidrlise cida parcial e suas sequncias

    determinadas: (1) Asp-Glu-Val-Gly-Gly-Glu-Ala (2) Val-Asp-Val-Asp-Glu (3) Val-Asp-Val (4) Glu-Ala-Leu-Gly-Arg (5) Val-Gly-Gly-Glu-Ala-Leu-Gly-Arg (6) Leu-Gly-Arg

    Com estes dados, indique a sequncia de aminocidos no peptdeo original. 04. Segel, Biochemical Calculations, Captulo 2, Problema 2-3. A hidrlise parcial de uma

    protena forneceu vrios polipeptdeos. Um deles foi purificado. Deduza a sequncia de aminocidos neste polipeptdeo a partir das seguintes informaes:

    a) A hidrlise cida completa forneceu Ala + Arg + 2 Ser + Lys + Phe + Met + Trp + Pro. b) O tratamento com fluorodinitrobenzeno (FDNB, o reagente de Sanger) seguido da

    hidrlise cida completa forneceu como nicos dinitrofenil derivados (DNP derivados), a alfa- dinitrofenilalanina (alfa-DNP-Ala) e a epsilon-dinitrofenilisina (epsilon-DNP-Lys).

    c) Carboxipeptidase A o