Capítulo 2 | Aminoácidos e Proteínas

a) Comparando-se a absorbância em três valores de pH com

aquela medida em pH igual a 3, tem-se:

 

pH % da absorbância em pH 3

6 50

5 90

7 10

Justificar esses resultados.

b) Fazer no gráfico anterior a curva que seria obtida para a

absorbância de uma solução 0,1 M de um composto B, cujo pK também é 6,0, mas que só absorve no comprimento de a

onda utilizado quando desprotonado.

c) Uma mistura contendo 0,05 M de A e 0,05 M de B teve sua

absorbância medida em condições idênticas às dos experimentos anteriores. Traçar a curva resultante.

 

Capítulo 2 | Aminoácidos e Proteínas

Os valores de pK necessários à resolução dos problemas estão na Tabela 2.1 e a

as abreviações dos nomes dos aminoácidos, na Figura 2.1

1. A estrutura a seguir aparece em muitos textos como fórmula geral

de aminoácidos. Ela é de fato representativa? Em que valores de

pH?

 

2. Os peptídios Lys-Asp-Glu e Leu-Ala-Phe foram adicionados a uma

mistura de água e óleo com posterior agitação. Prever a distribuição dos peptídios entre as duas fases.

3. Fazer a curva de titulação de serina a partir de pH 1 e de pH 12. 4. Escrever as formas iônicas predominantes do glutamato em pH igual

a: 1; 4,07; 7 e 12. Calcular o pI.

5. Escrever as formas iônicas predominantes da lisina em pH igual a:

1; 4; 9,06 e 13. Calcular o pI.

6. Quatro amostras da solução de um aminoácido foram submetidas à

eletroforese em diferentes valores de pH, com a mesma voltagem e durante o mesmo tempo. O esquema seguinte mostra a localização do aminoácido no início (linha pontilhada) e ao final (círculos vermelhos) da eletroforese.

 

a) O aminoácido utilizado foi alanina, aspartato ou lisina? b) Fazer um esquema do resultado que seria obtido se o

experimento houvesse sido feito com os outros dois aminoácidos.

7. Submeteu-se à eletroforese em pH 3,08 uma mistura composta de

glutamato, lisina, leucina, leucil-leucina e lisil-histidina.

Representar no esquema seguinte as posições relativas em que deveriam ser encontrados os aminoácidos e os dipeptídios ao final da eletroforese.

 

8. Qual seria o resultado da eletroforese de uma solução de glicina

feita em pH 9,78? Comparar a velocidade de migração do aminoácido nesta eletroforese com a obtida em eletroforese a pH 11,78.

9. Para o tripeptídio Ala-Lys-Ser,

a) classificar os aminoácidos segundo o grupo R; b) esquematizar as ligações que estes aminoácidos poderiam

formar na estrutura terciária de uma proteína;

c) calcular o pI.

Comparar a capacidade tamponante de uma solução 0,1 M deste tripeptídio com a de uma solução 0,2 M de glicina.

10. Seja o peptídio Glu-His-Leu-Lys.

a) Considerando os grupos ionizáveis do peptídio, indicar na

tabela seguinte: o nome do de cada grupo, o valor do seu pKa e a carga (+, –, 0, 0/– ou +/0) que as formas predominantes do peptídio apresentam nos valores de pH indicados.

 

Carga em pH igual a

Grupo ionizável pK 1,0 4,2 6,0 9,7 12 a

b) Determinar o pI do peptídio.

11. Oxitocina e vasopressina, dois peptídios com função hormonal,

estão representados a seguir.

 

A tabela seguinte mostra as atividades dos dois peptídios quanto à lactação e à antidiurese, assumidas como 100%. Mostra também a atividade (relativa às atividades de oxitocina e vasopressina) de peptídios sintéticos, que diferem da oxitocina por substituição da leucina por outros aminoácidos.

 

Atividade de lactação e antidiurese (em porcentagem)

Oxitocina Vasopressina “Oxitocina” com troca de Leu por:

Ile Val Arg Lys

Lactação 100 – 80 70 46 40

Antidiurese – 100 – – 56 6

a) De que depende a atividade biológica de oxitocina e

vasopressina?

b) O tratamento de ambos os peptídios com agentes redutores

acarreta sua inativação. Por quê?

12. Três proteínas, Pr1, Pr2 e Pr3, apresentam as seguintes

propriedades:

• Pr1 tem um grupo α-carboxila, Pr2 tem dois e Pr3 tem três; • Pr1 e Pr2 desnaturam-se com pequenas variações de pH,

enquanto Pr3 mantém-se estável em uma faixa grande de pH;

• pI de Pr1 > pI de Pr2 > pI de Pr3.

Que hipóteses podem ser feitas sobre

a) a estrutura quaternária das três proteínas? b) as ligações que mantêm sua estrutura terciária? c) sua composição em aminoácidos?

13. Já foram descritos nos seres humanos mais de 700 tipos de

hemoglobinas diferentes da forma predominante em adultos saudáveis (HbA). Essas hemoglobinas são anormais por apresentarem substituição de um aminoácido, como mostra a tabela a seguir. Todas causam doenças, de gravidade variável, com exceção da última, que não tem manifestações clínicas.

 

Hemoglobina anormal Aminoácido da HbA Aminoácido da Hb anormal

Hb Hammersmith Fenilalanina Serina

Hb Bristol Aspartato Valina

Hb Bibba Leucina Prolina

Hb Savannah Glicina Valina

Hb Philly Tirosina Fenilalanina

Hb E Glutamato Lisina

a) Que suposições podem ser feitas sobre a troca de aminoácidos

na molécula proteica?

b) O que se pode presumir sobre a importância do glutamato na

estrutura terciária da HbA?

14. Uma mistura de citocromo c (pI = 10,6) e mioglobina (pI = 7,0) foi

submetida a eletroforese, utilizando-se soluções tampão com os seguintes valores de pH: 3; 7; 10,6 e 12. Mostrar a migração das proteínas em cada caso.

15. A mobilidade eletroforética em pH = 8,6 da hemoglobina normal e

de hemoglobinas anormais (que diferem da hemoglobina normal por substituição de um aminoácido) está representada a seguir:

Identificar a posição (A, B, C ou D) correspondente à hemoglobina que tem:

– valina em lugar de glutamato (HbS); – aspartato em lugar de glicina (HbJ); – glutamato em lugar de lisina (HbN); – lisina em lugar de glutamato (HbC).

16. Verificar a veracidade das afirmações seguintes:

a) Em valores extremos de pH, uma proteína apresenta menor

número de grupos com carga elétrica do que em pH 7.

b) Uma proteína que apresenta menor solubilidade em pH 9 é rica

em aminoácidos básicos.

c) Quanto maior a porcentagem de aminoácidos hidrofóbicos

presentes em uma proteína, tanto maior será a concentração de sal necessária para precipitá-la.

d) Uma proteína cujo pI é 4,1 tem mais aminoácidos ácidos do

que aminoácidos apolares.

e) Aminoácidos com três pKa participam de interações

hidrofóbicas na estrutura terciária das proteínas.

f) As ligações de hidrogênio da estrutura em folha β-pregueada de

uma proteína são estabelecidas entre os grupos R dos aminoácidos.

g) Excluindo as cadeias laterais dos aminoácidos, as regiões em α-

hélice de proteínas diferentes são idênticas.

h) Proteínas diferentes podem ser separadas por eletroforese,

ainda que esta seja feita em pH diferente dos valores de pI das proteínas da mistura.

i) A hemoglobina anormal que tem um glutamato da cadeia β

substituído por lisina apresenta pI maior que o da hemoglobina normal.

j) Uma proteína contendo três grupos α-carboxila tem estrutura

quaternária.

k) O ponto isoelétrico da leucil-leucina é igual ao da leucina. Capítulo 3 | Hemoglobina — Transporte de Oxigênio e