Problemes bioquímica, Ejercicios de Bioquímica

¡Descarga Problemes bioquímica y más Ejercicios en PDF de Bioquímica solo en Docsity!

PROBLEMES DE BIOQUÍMICA

2n de Grau de Biologia, Química i Biotecnologia

Problemes de repàs

1.- Quines de les següents molècules presenten centres asimètrics (àtoms quirals):

Serina colina D-Ribosa

2.- Descriure la preparació de 1 litre de dissolució de NaCl 0,5 M (massa molecular del NaCl = 58,5). I de 225 ml de NaCl 0,25 M?

3.- Quina és la concentració de OH-^ en una dissolució en la que la concentració de H+^ és 0,00013 M?

4.- El pH del plasma és normalment 7,4. Però en cas de diabetis forta pot disminuir fins a 6,8 i menys. Calcular la relació de protons continguts en el plasma d’una persona diabètica respecte als continguts en el plasma d’una persona normal.

5.- Es planteja un experiment al laboratori en el qual ens cal mesurar una activitat enzimàtica. Se sap que l’enzim és actiu en un marge de pH molt estret, al voltant de 6,1. S’ha de triar un amortidor per dissoldre el substrat del nostre enzim i efectuar així la mesura enzimàtica. Quin amortidor dels següents seria millor i per què?

Imidazol pKa=7, Carbònic pKa=6, Tris pKa=8, Acètic pKa=4, Fosfat (H2KPO4) pKa=6,

6.- Calcular el pH de les següents dissolucions: a) 10-3^ M HCl b) 10-6^ M HCl c) 10-2^ M KOH d) 10-7^ M KOH

7.- La valoració de 1 mol de H 2 PO 4 -^ amb NaOH es presenta en la figura de sota. Assignar cada una de les següents afirmacions amb el punt apropiat de la corba:

j) Algun d’ells és capaç de provocar entrecreuaments entre cadenes polipeptídiques?

9.- Calcular el punt isoelèctric dels següents aminoàcids: Ser, Glu, Lys.

10.- La valoració de 1 mol d’hidroclorur d’histidina amb NaOH es presenta en la figura de sota, amb diferents punts de la valoració identificats per números:

a) Escriure les reaccions per a les tres ionitzacions de l’hidroclorur d’histidina b) Quines regions de la figura corresponen a cada ionització? c) A partir de la corba de valoració, estimar els tres pKa corresponents a les tres ionitzacions. Explicar com es dedueixen. d) A quin punt de la valoració predomina l’estructura que té una càrrega neta negativa de -1. e) Quin punt de la valoració correspon al punt isoelèctric? f) A quin punt de la valoració la càrrega mitjana de les espècies d’His és

• 0,5? A quin punt és + 1? g) Seria la His un bon amortidor a pH fisiològic? Explicar la resposta.

GLÙCIDS

11.- Per a cada una de les estructures de la figura proporcionar la informació necessària per completar la taula:

Estructura Família Esquelet Nom Número centres quirals A Aldosa Triosa D-gliceraldehid 1 B C D E

LÍPIDS

12.- Per què el punt de fusió d’un àcid gras de 18 C saturat és més elevat que el punt de fusió d’un àcid gras de 18 C insaturat?

13.- Un procediment habitual per eliminar grassa és emprar un producte que contingui NaOH. Per què?

PROTEÏNES

14.- La massa molecular mitjana dels 20 aminoàcids és 128 daltons. Quina és la massa molecular d’una proteïna composta per 100 aminoàcids?

15.- Dues proteïnes, un aïllada de fetge de pollastre i una altra aïllada de gall d’indi tenen idèntica composició d’aminoàcids. És aquest fet suficient per afirmar que ambdues proteïnes són idèntiques?

16.- Quines de les següents propietats són comunes a l’hèlix α i al full-β:

a) Forma cilíndrica de l’esquelet polipeptídic. b) Es formen enllaços d’hidrogen entre els grups carbonil i amino dels aminoàcids. c) El tipus d’aminoàcids que participen en aquestes estructures són diferents. d) La conformació que es repeteix és una volta d’hèlix. e) La Pro pot participar en l’estructura. f) S’estabilitza per ponts d’hidrogen intracatenaris.

17.- La toxina botulínica és una proteïna bacteriana produïda pel bacteri Clostridium botulinum , el qual creix en llaunes de carn mal conservades. La ingesta d’aquesta toxina pot ésser letal. Tanmateix, el menjar de llauna pot ésser detoxificat fent-lo bullir 15-20 minuts. Com s’explica això?

b) una temperatura per sota de Tm i c) per elevades concentracions de les cadenes de DNA. Explicar per què.

ENZIMOLOGIA

23.- Una manera útil per a veure la relació entre l’equació de Michaelis- Menten i els resultats experimentals és examinar-la sota condicions límit. Quina és la forma de l’equació sota les següents condicions:

a) quan la concentració de substrat es fa igual a KM? b) quan la concentració de substrat és molt més gran que KM? c) quan la concentració de substrat és molt més petita que KM?.

24.- L'hexoquinasa aïllada de cervell de rata catalitza la següent reacció: sucre + ATP <=====>sucre-fosfat + ADP Aquest enzim pot utilitzar diferents substrats incloent glucosa (KM = 6 x 10- (^6) M) i fructosa (K M = 2 x 10 -3 (^) M). Per quin d’aquests dos substrats mostra

més afinitat l'hexoquinasa?

25.- L’equació de Michaelis-Menten relaciona de manera quantitativa la velocitat d’una reacció enzimàtica amb la concentració de substrat. Si la concentració de substrat s’expressa en mol/l i les velocitats de reacció en mmols de producte format per minut, quines són les unitats de Vmàx i KM?

26.- Per mesurar la dependència de les velocitats inicials d’una reacció catalitzada per un enzim respecte a la concentració de substrat s’han preparat dissolucions de 100 ml de substrat a diferents concentracions i s’ha mesurat per cada concentració de substrat la velocitat inicial de la reacció afegint sempre la mateixa quantitat d’enzim:

Els resultats són els següents:

[S] (M): 1 x 10-6^ 5 x 10-6^ 1 x 10-5^ 1 x 10-4^ 1 x 10-3^ 1 x 10- vel. inicial 0,08 0,25 0,33 0,48 0,5 0, (mmol/min)

a) Representar gràficament les dades de la taula i deduir el valor de Vmàx. b) A partir de l’equació de Michaelis-Menten derivar una expressió algebraica per KM en funció de Vmàx, V, i [S]. Calcular KM per a cada valor de [S]. Depèn el valor de KM de la concentració de substrat? A partir de la gràfica, determinar el valor de KM aproximat. c) Calcular la velocitat inicial quan la concentració de substrat és 0,1 M i quan aquesta concentració és 1 x 10-7^ M. d) La velocitat inicial s’ha determinat incubant les mescles de reacció durant 2 min. Calcular la quantitat de producte format durant aquest temps quan la concentració de substrat inicial és 1 x 10-2^ M.

27.- Utilitza les següents dades d’una reacció enzimàtica per determinar gràficament si l'inhibidor és competitiu o acompetitiu.

[S] mM 2 3 4 10 15 vel. inicial(mmol/h) 13,9 17,9 21,3 31,3 37 sense In. vel. inicial(mmol/h) 8,8 12,1 14,9 25,7 31,3 amb In.

28.- Dir quina de les següents afirmacions és certa i quina és falsa. a) Els enzims tenen, en general, una grandària comparable al substrat. b) Els enzims es classifiquen en base a les reaccions que catalitzen. c) Els enzims varien l’equilibri de les reaccions. d) En presència de l’enzim adient, l’energia lliure necessària per arribar a l’estat de transició d’una reacció química disminueix. e) A baixes [S] la velocitat inicial d’una reacció catalitzada per un enzim augmenta linealment en augmentar la [S]. f) Quan un enzim treballa a saturació, un increment de la [S] fa augmentar la velocitat inicial. g) La velocitat inicial d’una reacció catalitzada per un enzim augmenta en augmentar [ES]. h) La KM d’un enzim és independent del substrat utilitzat. i) El valor de Vmàx per un substrat varia en presència d’un inhibidor competitiu. j) El valor de KM per un substrat varia en presència d’un inhibidor no competitiu.

33.- En representar, pel mètode de dobles inversos, els resultats d’una reacció enzimàtica amb un substrat, a 30ºC, en presència de 25 μg/ml d’enzim, s’obté una recta que talla l’eix d’ordenades en el punt 1/V = 2 x 10 -2^ min/μM i que té un pendent de 0,5 min.

a) A partir d’aquestes dades calcular KM i Vmàx. b) Quan es fa un estudi semblant en presència d’un inhibidor 10 μM, el pendent de la recta no varia, però l’ordenada a l’origen és 3,33 x 10- min/μM. Indicar el tipus d’inhibició i calcular Ki. c) Determinar el grau d’inhibició que tindrà lloc quan la concentració de substrat és 50 μM i la d’inhibidor 20 μM.

METABOLISME

34.- Dir si són certes o falses les següents afirmacions:

a) En una reacció sota condicions estàndards, només els reactius es troben a concentració 1 M? b) Quan ΔGº’ és positiu la constant d’equilibri és més gran que 1. c) El valor de ΔGº’ depèn del pH de la reacció. d) ΔG i ΔGº’ tenen el mateix significat. e) ΔGº’ és la diferència d’energia lliure per mol entre productes i reactius quan tots ells es troben a 1M, el pH és 7,0, la pressió 1 atm i la T 298ºK. f) Quan ΔGº’ = 1Kcal/mol la constant d’equilibri és igual a 1.

35.- Considerar la següent reacció que té lloc durant la glucòlisi: fructosa-6-fosfat glucosa-6-fosfat que té una constant d’equilibri igual a 1,97 (25ºC).

a) Quin és el valor de ΔGº’ per a la reacció? b) Si la concentració de fructosa-6-fosfat s’ajusta a 1,5 M i la de glucosa-6- fosfat s’ajusta a 0,5 M, quin és el valor de ΔG? Per què ΔGº’ i ΔG són diferents?

36.- Malgrat que la síntesi i degradació de la glucosa en llevat té lloc per mitjà de les mateixes reaccions catalitzades per enzims, alguns dels enzims de la ruta cal que siguin diferents. Per què?

37.- La transformació de glucosa en lactat en cèl·lules musculars allibera només un 7% de l’energia lliure produïda quan la glucosa es transforma completament en anhídrid carbònic i aigua. Vol dir això que la glucòlisi en el múscul és una ruta que no aprofita prou bé la glucosa? Explicar-ho.

38.- Dir si és cert o fals que les reaccions anapleròtiques:

a) són necessàries perquè la biosíntesi de certs aminoàcids requereix intermediaris del cicle de Krebs com a precursors. b) poden convertir acetil-CoA en oxalacetat en mamífers. c) poden convertir el piruvat en oxalacetat en mamífers. d) no són necessàries en mamífers perquè els mamífers tenen un cicle del glioxilat molt actiu. e) inclouen la reacció de la piruvat deshidrogenasa en sentit invers.

39.- L’oxidació completa de l’àcid palmític a CO 2 i aigua s’expressa en la següent equació: Àcid palmític + 23 O 2 + 129 Pi + 129 H+^ → 16 CO 2 + 129 ATP + 145 H 2 O

a) Les 145 molècules d’aigua provenen de dos tipus de reaccions, quines són? b) Quantes molècules d’aigua forma cada una?

TÈCNIQUES

40.- Quina és la direcció de migració (cap a l’ànode o cap al càtode) de l’àcid glutàmic al llarg d’un experiment d’electroforesi en el qual el pH es manté a: a) 1; b) 3; c) 7.

41.- Es té una barreja de Asp, Arg i Leu, indicar:

a) El pH més adient per separar-los per electroforesi. b) Cap a quin pol migraran aquests aminoàcids a aquest valor de pH.