UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE
FACULTAD DE QUIMICA Y BIOLOGIA
DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA

Guía de Bioquímica
Ejercicios de aminoácidos, proteínas y enzimas

1. Un huevo de pollo pierde dióxido de carbono a través de la cáscara a medida que envejece. ¿Qué efecto tendrá la pérdida de este gas sobre el pH del huevo?. Explique utilizando las ecuaciones apropiadas

2. ¿Cuál es la carga neta (+, -, 0) de la alanina, histidina, acido glutámico y lisina a pH 1,0, 6,0 y 12,0?

3. En el siguiente gráfico se muestra la curva de titulación de 50 mL de un aminoácido con NaOH 1.0 M.

a. Marque tres características importantes de la curva de titulación. b.- Indique a qué aminoácido corresponde esta curva de titulación c.- Dibuje la curva de titulación completa

4.- La tirosina es poco soluble en agua a pH 7,0 (~0.5 g/L). a) Cuál será la solubilidad del decapéptico (Tyr)10 a pH 7, será mayor, igual o menor que el aminoácido libre. b) ¿Como será la solubilidad del decapéptico si se aumenta el pH? Explique

5.- Discuta que ocurrirá en una célula si se cambia el agua del citoplasma por metanol

6.- ¿Qué péptido espera usted que sea más compacto a pH neutro polilisina o polivalina?

7.- ¿Qué efecto provoca agregar cloruro de guanidinio en altas concentraciones en la estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria de una proteína?

8.-
a) Dibuje la cadena lateral de dos aminoácidos que interactúen cada uno con los residuos aminoacídicos dibujados a continuación.

b) Identifique qué aminoácidos dibujó e indique el tipo de interacción
c). Cuál de las dos interacciones que usted dibujó es más fuerte
d). La interacción más fuerte que usted eligió, indique si participará estabilizando las estructuras primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria de una proteína

9.- ¿Cuantos aminoácidos son requeridos para formar una (-hélice de 10 vueltas y cuántos enlaces de hidrógeno habrán en esta estructura?

10.- Prediga el efecto de una mutación de Asp 102 de la qimiotripsina por Asn
a) Sobre la unión al sustrato
b) Sobre la catálisis

11.- Las encefalinas son pequeños péptidos que alivian el dolor. Uno de ellos la, Met-encefalina tiene la siguiente estructura Tyr-Gly-Gly-Phe-Met a) Dibuje la estructura química de este peptide a pH 7 b) Cuál será la carga neta a: pH 1: pH 7: pH 12: c) Indique qué enlaces podrán ser hidrolizados por: 1. Tripsina 2. Quimotripsina
12.- Numerosas investigaciones han demostrado que al hidrolizar proteínas se obtienen péptidos de sabor amargo. Esto último afecta la calidad de los alimentos. Al hidrolizar la hemoglobina con pepsina se obtienen numerosos péptidos uno de ellos se muestra a continuación.
V-V-Y-P-W-T-Q-R-F

a) Con respecto a este péptido prediga si absorbe fuerte o débilmente a 280 nm. Fundamente su respuesta b) Para predecir si un péptido tendrá sabor amargo se elaboró la regla Q. Según esta regla los péptidos que tienen una masa molecular menor a 6000 D y presentan características hidrofóbicas son amargos. Basado en la regla Q prediga si este péptido será amargo.

13.- Cual de las siguientes afirmaciones sobre las enzimas no es correcta. Explique a) Las enzimas son casi exclusivamente proteínas b) Las enzimas son los únicos catalizadores biológicos c) Las enzimas unen a su sustrato de manera específica d) La propiedad catalítica de las enzimas puede ser regulada e) Las enzimas provocan disminución del (G´ de la reacción f) Las enzimas aumentan la velocidad de la reacción

14.- Explique porqué hay un alto grado de estereoespecificidad en la interacción de la enzima con su sustrato.

15.- Cual de las siguientes afirmaciones sobre la cinética enzimática de Michaelis -Menten son correctas. Explique a) La Km es expresada en términos de una velocidad de reacción (mol/seg) b) Km es la constante de disociación del complejo enzima-sustrato c) Km es la concentración de sustrato requerida para alcanzar la mitad de la velocidad máxima d) Km es la concentración de sustrato requerida para convertir la mitad de la enzima total en el complejo enzima-sustrato

16.- Cual es la proporción de (S( a Km cuando la velocidad de una reacción alcanza el 80% de la velocidad máxima

17.- Los siguientes datos corresponden a los de una reacción catalizada por una enzima. a) Determine si la enzima sigue una cinética michaeliana b) Si es así calcule Km y velocidad máxima

(S( (mM) v (mmol ml-1 min-1) 0,1 3,33 0,2 5,0 0,5 7,14 0,8 8,0 1,0 8,33 2,0 9,09

18.- Los siguientes datos corresponden a reacciones catalizadas por enzimas michaelianas, en presencia y ausencia de un inhibidor, para ambos casos a) Determine el tipo de inhibición b) Explique si el inhibidor se une a la enzima, al complejo enzima sustrato o a ambos

|(S( (mM) | v (mmol ml-1 min-1) |
| |Sin inhibidor |Con inhibidor X |
|0,2 |5,0 |3,0 |
|0,4 |7,5 |5,0 |
|0,8 |10,0 |7,5 |
|1,0 |10,7 |8,3 |
|2,0 |12,5 |10,7 |
|4,0 |13,6 |12,5 |

|(S( (mM) | v (mmol ml-1 min-1) |
| |Sin inhibidor |Con inhibidor Y |
|0,2 |5,0 |2,0 |
|0,4 |7,5 |3,0 |
|0,8 |10,0 |4,0 |
|1,0 |10,7 |4,3 |
|2,0 |12,5 |5,0 |
|4,0 |13,6 |5,5 |

19.- Qué tipo de reacciones cataliza cada una de las siguientes enzimas a) una oxidasa b) una transmetilasa c) una hidrolasa d) una oxidoreductasa

20.- Para una reacción catalizada por una enzima michaeliana, grafique: a) Concentración de sustrato versus tiempo b) Concentración de producto versus tiempo c) Concentración del complejo enzima sustrato versus tiempo d) Velocidad de reacción versus tiempo e) Velocidad de reacción versus concentración de sustrato en presencia de un inhibidor no-competitivo f) Velocidad de reacción versus concentración de sustrato en presencia de un inhibidor competitivo

21.- Investigue que es un inhibidor acompetitivo

22.- En las imágenes que se muestran a continuación se representa el sitio activo de una enzima. Estas enzimas son activas sólo en esa forma. Para cada una de estas enzimas represente en un gráfico la actividad enzimática en función del pH

a)

b)

23.- Con respecto a la siguiente proteína:

a) Identifique las subunidades b) A qué corresponden los fragmentos A-B y C-D c) Si A es el amino-terminal, identifique el carboxilo terminal en ambas subunidades

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NH3+

SH

(pKa 9,0)

(pKa 5,0)

NH3+

(pKa 10,0)

COO-

(pKa 6,0)

A

B

C

D