Cinética Enzimática

Prévia do material em texto

UNIP – Ciências Biológicas/ Nutrição – Bioquímica Metabólica – Fábio Cáuper 
 
 
 
Exercício de Fixação 
 
1. O gráfico abaixo representa a variação de uma atividade enzimática em função da temperatura. Das afirmativas 
abaixo, assinale a que fornece melhor interpretação para o que se estabelece no gráfico. 
 
 
a) Com o aumento da temperatura, aumenta a energia cinética das moléculas dos reagentes. Os choques 
moleculares, antes ordenados, tornam-se caóticos. Formam-se substâncias estranhas, e a atividade diminui. 
b) Com o aumento da temperatura, o sistema perde grande quantidade de energia, que é agora usada na 
dissipação do calor. Menos energia está disponível para a realização da atividade, que consequentemente 
diminui. 
c) A elevação da temperatura determina um aumento inicial da atividade, pois as moléculas têm mais energia 
cinética. Porém, o calor excessivo desnatura as proteínas do sistema enzimático, o que determina uma redução 
gradual da atividade que se está medindo. 
d) O gráfico representa um caso muito particular, pois se observa a redução da atividade a partir de um ponto 
considerado ótimo. Nos sistemas biológicos, de um modo geral, qualquer atividade metabólica cresce 
indefinidamente à medida que a temperatura aumenta. 
e) O aumento da temperatura conduz a um aumento inicial da atividade. Entretanto, como todos os seres vivos 
têm mecanismos termorreguladores, a partir de uma temperatura limite, eles dissipam todo o excesso de calor, 
para o que despendem grande parte da energia necessária à realização da atividade, que assim diminui. 
 
2. Enzimas facilitam as reações químicas por: 
a. aumentar a diferença entre os valores de energia livre dos reagentes e produtos 
b. diminuir a diferença entre os valores de energia livre dos reagentes e produtos 
c. diminuir a energia de ativação da reação 
d. aumentar a energia de ativação da reação 
e. nenhuma das anteriores 
 
3. Quais das alternativas não é um mecanismo celular para a regulação da atividade enzimática 
a. ligação de peptídeos regulatórios através de pontes dissulfeto 
b. proteólise 
c. modificações covalentes 
d. indução de alterações conformacionais 
 
4. Digamos que você, desejando caracterizar uma enzima recém isolada, preparou diversos tubos de ensaio, cada 
qual contendo 0,1 μM da enzima, com concentrações crescentes de substrato. Após um período de incubação 
na temperatura adequada, você mediu as concentrações do produto formado e obteve os dados como na tabela 
abaixo. Prepare dois gráficos: 
 
 
 
 
 
 
 
a. o primeiro relacionando os valores das concentrações de substrato (eixo X) aos valores das quantidades de produto 
formado (eixo Y) na unidade de tempo (minuto). 
 
 
Aluna: Maria Rosilia Soares da Cunha/ nutrição
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b. o segundo, relacionando os recíprocos (inverso, 1/X) dos valores das concentrações de substrato (eixo X) aos 
recíprocos (1/Y) dos valores das quantidades de produto formado (eixo Y) 
 
Identifique em ambos os gráficos as variáveis em X e Y (velocidade, concentração; inversos) e as respectivas 
unidades de medida. 
 
 
 
 
 
 
 
[S] 1/[S] Vo 1/Vo 
X X1 Y Y1 
(mM) (mM-1) (μM/min) (1/μM x min-1) 
0 - 0 - 
2 0.500 28 0.036 
4 0.250 38 0.026 
6 0.167 43 0.023 
8 0.125 47 0.021 
10 0.100 48 0.021 
12 0.083 49 0.020 
14 0.071 50 0.020 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c. Qual o valor de Vmax e de Km da sua enzima para o substrato utilizado? 
0
10
20
30
40
50
60
0 5 10 15
Michaelis & Menten
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.Em relação ao primeiro gráfico, por que o gráfico atinge um platô? 
a. a menzima é inibida por altas concentrações de substrato 
b. a afinidade da enzima pelo substrato se altera durante a catálise 
c. a enzima provavelmente está sendo progressivamente degradada por proteases 
d. o sítio ativo se satura com altas concentrações de substrato 
e. o substrato vai sendo degradado 
 
5. Para a reação catalisada por enzima, ilustrada abaixo, por que o termo k-2 não está incluído na Equação de 
Michaelis-Menten? 
 k1 k2 
 E + S ES E + P 
 
 k-1 
a. Esta reação jamais ocorre 
b. A omissão do termo k-2 simplifica os cálculos 
c. A Equação de Michaelis-Menten apenas descreve as velocidades iniciais de reação 
d. O termo k-2 já está incluído em Km 
e. A Equação de Michaelis-Menten apenas descreve a formação do complexo ES 
 
7. Para cada alternativa a seguir, indique se V ou F: 
a. a unidade de medida de Km é velocidade por segundo. FALSA 
b. Km = k2 + k-1/k1 . VERDADEIRA 
c. Km é igual à concentração de substrato que resulta em velocidade máxima de reação. FALSA 
d. Em concentração muitas altas de substrato, a velocidade de reação é independente da concentração do 
substrato, VERDADEIRA 
e. A concentração do complexo ES permanece constante ao longo da reação. VERDADEIRA 
f. A concentração da enzima é normalmente muito mais baixa que a concentração do substrato. VERDADEIRA 
g. A velocidade de reação é igual ao produto da concentração do complexo ES pela constante k2, ou: Vo = [ES] 
x k2. VERDADEIRA 
 
8. Sobre as enzimas, indique se V ou F: 
a. Para funcionar eficientemente, precisam estar em concentrações semelhantes às concentrações dos reagentes. 
FALSA 
b. Aumentam o valor da constante de equilíbrio, dessa forma favorecendo a formação do produto. FALSA 
c. Aumentam a velocidade de conversão do reagente em produto. VERDADEIRA 
d. Asseguram a conversão completa de substrato em produto. FALSA 
e. Asseguram que o produto é termodinamicamente mais estável que o substrato. FALSA 
f. Diminuem a energia de ativação para a conversão de substrato em produto. VERDAEIRA 
g. São consumidas nas reações que catalisam. FALSA 
 
Quando X = 0 
a.0 + b = Y 
Y = 0,0171 
Portanto: 
𝑉𝑚á𝑥 = 
1
0,0171
 
Vmax = 58,4 μM/min 
 
 
 UNIP – Ciências Biológicas/ Nutrição – Bioquímica Metabólica – Fábio Cáuper 
 
 
 
Exercício de Fixação 
 
1. O gráfico abaixo representa a variação de uma atividade enzimática em função da temperatura. Das afirmativas 
abaixo, assinale a que fornece melhor interpretação para o que se estabelece no gráfico. 
 
 
a) Com o aumento da temperatura, aumenta a energia cinética das moléculas dos reagentes. Os choques 
moleculares, antes ordenados, tornam-se caóticos. Formam-se substâncias estranhas, e a atividade diminui. 
b) Com o aumento da temperatura, o sistema perde grande quantidade de energia, que é agora usada na 
dissipação do calor. Menos energia está disponível para a realização da atividade, que consequentemente 
diminui. 
c) A elevação da temperatura determina um aumento inicial da atividade, pois as moléculas têm mais energia 
cinética. Porém, o calor excessivo desnatura as proteínas do sistema enzimático, o que determina uma redução 
gradual da atividade que se está medindo. 
d) O gráfico representa um caso muito particular, pois se observa a redução da atividade a partir de um ponto 
considerado ótimo. Nos sistemas biológicos, de um modo geral, qualquer atividade metabólica cresce 
indefinidamente à medida que a temperatura aumenta. 
e) O aumento da temperatura conduz a um aumento inicial da atividade. Entretanto, como todos os seres vivos 
têm mecanismos termorreguladores, a partir de uma temperatura limite, eles dissipam todo o excesso de calor, 
para o que despendem grande parte da energia necessária à realização da atividade, que assim diminui. 
 
2. Enzimasfacilitam as reações químicas por: 
a. aumentar a diferença entre os valores de energia livre dos reagentes e produtos 
b. diminuir a diferença entre os valores de energia livre dos reagentes e produtos 
c. diminuir a energia de ativação da reação 
d. aumentar a energia de ativação da reação 
e. nenhuma das anteriores 
 
3. Quais das alternativas não é um mecanismo celular para a regulação da atividade enzimática 
a. ligação de peptídeos regulatórios através de pontes dissulfeto 
b. proteólise 
c. modificações covalentes 
d. indução de alterações conformacionais 
 
4. Digamos que você, desejando caracterizar uma enzima recém isolada, preparou diversos tubos de ensaio, cada 
qual contendo 0,1 μM da enzima, com concentrações crescentes de substrato. Após um período de incubação 
na temperatura adequada, você mediu as concentrações do produto formado e obteve os dados como na tabela 
abaixo. Prepare dois gráficos: 
 
 
 
 
 
 
 
a. o primeiro relacionando os valores das concentrações de substrato (eixo X) aos valores das quantidades de produto 
formado (eixo Y) na unidade de tempo (minuto). 
 
 
Giovana da Silva dos Santos
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b. o segundo, relacionando os recíprocos (inverso, 1/X) dos valores das concentrações de substrato (eixo X) aos 
recíprocos (1/Y) dos valores das quantidades de produto formado (eixo Y) 
 
Identifique em ambos os gráficos as variáveis em X e Y (velocidade, concentração; inversos) e as respectivas 
unidades de medida. 
 
 
 
 
 
 
 
[S] 1/[S] Vo 1/Vo 
X X1 Y Y1 
(mM) (mM-1) (μM/min) (1/μM x min-1) 
0 - 0 - 
2 0.500 28 0.036 
4 0.250 38 0.026 
6 0.167 43 0.023 
8 0.125 47 0.021 
10 0.100 48 0.021 
12 0.083 49 0.020 
14 0.071 50 0.020 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c. Qual o valor de Vmax e de Km da sua enzima para o substrato utilizado? 
0
10
20
30
40
50
60
0 5 10 15
Michaelis & Menten
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.Em relação ao primeiro gráfico, por que o gráfico atinge um platô? 
a. a menzima é inibida por altas concentrações de substrato 
b. a afinidade da enzima pelo substrato se altera durante a catálise 
c. a enzima provavelmente está sendo progressivamente degradada por proteases 
d. o sítio ativo se satura com altas concentrações de substrato 
e. o substrato vai sendo degradado 
 
5. Para a reação catalisada por enzima, ilustrada abaixo, por que o termo k-2 não está incluído na Equação de 
Michaelis-Menten? 
 k1 k2 
 E + S ES E + P 
 
 k-1 
a. Esta reação jamais ocorre 
b. A omissão do termo k-2 simplifica os cálculos 
c. A Equação de Michaelis-Menten apenas descreve as velocidades iniciais de reação 
d. O termo k-2 já está incluído em Km 
e. A Equação de Michaelis-Menten apenas descreve a formação do complexo ES 
 
7. Para cada alternativa a seguir, indique se V ou F: 
a. a unidade de medida de Km é velocidade por segundo. FALSA 
b. Km = k2 + k-1/k1 . VERDADEIRA 
c. Km é igual à concentração de substrato que resulta em velocidade máxima de reação. FALSA 
d. Em concentração muitas altas de substrato, a velocidade de reação é independente da concentração do 
substrato, VERDADEIRA 
e. A concentração do complexo ES permanece constante ao longo da reação. VERDADEIRA 
f. A concentração da enzima é normalmente muito mais baixa que a concentração do substrato. VERDADEIRA 
g. A velocidade de reação é igual ao produto da concentração do complexo ES pela constante k2, ou: Vo = [ES] 
x k2. VERDADEIRA 
 
8. Sobre as enzimas, indique se V ou F: 
a. Para funcionar eficientemente, precisam estar em concentrações semelhantes às concentrações dos reagentes. 
FALSA 
b. Aumentam o valor da constante de equilíbrio, dessa forma favorecendo a formação do produto. FALSA 
c. Aumentam a velocidade de conversão do reagente em produto. VERDADEIRA 
d. Asseguram a conversão completa de substrato em produto. FALSA 
e. Asseguram que o produto é termodinamicamente mais estável que o substrato. FALSA 
f. Diminuem a energia de ativação para a conversão de substrato em produto. VERDAEIRA 
g. São consumidas nas reações que catalisam. FALSA 
 
Quando X = 0 
a.0 + b = Y 
Y = 0,0171 
Portanto: 
𝑉𝑚á𝑥 = 
1
0,0171
 
Vmax = 58,4 μM/min