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Bioquímica I
Curso 2013
Enzimas – Seminario 3
PREGUNTAS CONCEPTUALES.
a) ¿Qué es el cooperatividad? .Cual es su principal evidencia cinetica?
b) ¿Qué es el alosterismo? .Cual es su principal evidencia cinetica?
c) ¿Qué significado tiene el coeficiente de Hill?
d) ¿Porqué cree que la mayoria de las enzimas regulatorias son alostericas? Justifique en terminos
cineticos, termodinamicos y metabolicos.
e) ¿Se pueden separar experimentalmente las formas T y R postuladas por el modelo de Monod?
¿Cómo realizaria este experimento?
BREVE VERDADERO O FALSO.
a) Los reguldores alostericos se unen al sitio activo de la enzima.
b) Un regulador alosterico posee una forma similar al sustrato.
c) Para todas las enzimas alostericas, la union del regulador alosterico induce un cambio
conformacional en la enzima.
d) Una enzima con comportamiento alosterico puede, en algunas condiciones, comportarse segun la
ecuacion de Michaelis-Menten.
e) Las enzimas cooperativas tienen dos conformaciones en equilibrio, y una de ellas posee mayor
afinidad por el sustrato.
Problema 1
Calcule la concentracion de sustrato en terminos de Km para una enzima de comportamiento
hiperbólico cuando la velocidad es 10% Vmax y 90% Vmax. Compare dicho resultado con el
correspondiente a una enzima alosterica con un valor de K 0,5 similar.
Problema 2
A partir de los datos de la Tabla 1, determine si la enzima que cataliza esta reaccion obedece a una
cinetica hiperbolica o sigmoidal y calcule o estime las constantes cineticas apropiadas (Km y Vmax o
K', S0,5, nap Vmax)
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Problema 3
Un dimero alosterico tiene un factor de interaccion a de 0,2 cuando es analizado de acuerdo al modelo
de interaccion secuencial (es decir, la union de la primera molecula de sustrato incrementa la constante
de union al sitio vacante en un factor de 5). ¿Cuál es la distribucion relativa de las distintas formas de la
enzima a una S = 0,3 Ks?
Problema 4
La Tabla contiene datos para las regiones intermedias de las curvas de union de oxigeno de tres
hemoglobinas en solucion bajo condiciones identicas. La concentracion de oxigeno se reporta como
presion parcial de oxigeno, pO2, y la fraccion de la velocidad maxima de union (vo/Vmax) como la
fraccion de saturacion, Y. Las tres hemoglobinas son: A (hemoglobina humana adulta normal),
Hiroshima (His146β → Asp) y Kansas (Asp102β → Thr).
Grafique estos datos como para obtener los valores de nap de cada hemoglobina e interprete los efectos
de la cooperatividad de la union del oxigeno en terminos de los modelos que Ud. conoce, sabiendo que
las mutaciones mencionadas se encuentran en las interfaces de union de las subunidades de
hemoglobina y no en los sitios de union del oxigeno.
Problema 5
Para la enzima aspartato transcarbamoilasa (ATCasa) se realizaron distintos estudios cineticos con
supuestos modificadores de la actividad enzimatica. Los resultados de dichos estudios se muestran en la
tabla:
La actividad de la enzima se midio en micromoles de fosfato producido por hora. En base a estos datos
a) Obtenga un grafico de la actividad en funcion de [S].
b) ¿Cuál es el efecto del CTP y del ATP?
c) ¿Cuál es el efecto del calentamiento sobre la cinetica de la enzima? ¿Cuál cree que es el efecto sobre
la estructura de la proteina?¿Cómo evaluaria su hipotesis experimentalmente?
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Problema 7
La isocitrato deshidrogenasa de una nueva levadura aislada por Ud. no obedece a una cinetica
Michealiana ya que los diagramas de velocidad de reaccion versus concentracion de sustrato muestran
una curva sigmoidal. El ATP actua como un modulador negativo y el Ca+2 como modulador positivo
de la enzima nativa. Esta enzima esta formada por dos tipos de cadenas: una catalitica y otra
regulatoria. La enzima reconstituida solo con las cadenas cataliticas no muestra cooperatividad y
tampoco es afectada por ATP o por Ca+2.
a) Realice un diagrama de Vo vs [isocitrato] para a) la enzima nativa; b) la enzima nativa mas ATP; c)
la enzima nativa mas Ca+2; d) la enzima reconstituida solo con las cadenas cataliticas.
b) Interprete los efectos de la subunidad regulatoria, el ATP y el Ca+2, sobre la cooperatividad de la
unión del isocitrato en terminos de los modelos que Ud. conoce.
La reaccion catalizada por la enzima es la siguiente
La medida de actividad enzimatica versus concentracion de isocitrato se muestra en la siguiente tabla.
c) Determine el numero de sitios ¿Qué suposiciones realiza para calcularlos? ¿Qué significado tiene el
numero calculado de esa manera?