indprob

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1. Ejercicios sobre Glúcidos 2

2. Test de Conocimientos Adquiridos sobre Glúcidos 3

3. Ejercicios sobre Lípidos 5

4. Test de Conocimientos Adquiridos sobre Lípidos 7

5. Ejercicios sobre Proteínas 9

6. Test de Conocimientos Adquiridos sobre Proteínas 10

7. Ejercicios sobre Ácidos Nucléicos 12

8. Ácidos Nucléicos: Duplicación, Transcripción y Traducción 13

9. Ejercicios Numéricos y Problemas sobre Bioenergética y Metabolismo 16

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Te planteamos una serie de preguntas relacionadas con el tema.

1.- ¿Cuales son las principales funciones biológicas de los glúcidos?

2.- Polisacáridos. Clasificación, características e interés biológico.

3.- Cita un polímero de interés biológico para las células animales que estéconstituido por glucosa e indica la función que desempeña.

4.- Monosacáridos: concepto, nomenclatura, propiedades físicas y químicas.

5.- Explica la importancia biológica de los siguientes glúcidos: glucosa, ribosa ycelulosa.

6.- Disacáridos: Concepto. Citar dos disacáridos uno que tenga poder reductory otro que no lo tenga. Indicar la función biológica de cada uno de losdisacáridos citados anteriormente.

7.- Definir e indicar la función biológica de la sacarosa.

8.- Transforma en cíclica la fórmula lineal de la glucosa. Debes indicar lospasos intermedios de la transformación. Escribir los isómeros y .

9.- Tipos de enlaces para constituir polisacáridos.

10.- Cita alguna prueba para reconocer los glúcidos.

1) ¿Qué tres elementos son siempre constituyentes de los principios inmediatos?

C, H, N

O, H, C

O, H, N2) ¿Por qué tienen carácter reductor los monosacáridos?

Por la presencia del grupo carbonilo (aldehído y cetona)

Por la presencia del grupo amino

No tienen carácter reductor3) Escríbela forma lineal de la D-glucosa

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4) Define la Ribosa.

Monosacárido de tipo aldohexosa que tiene un grupo carbonilo aldehído y 6carbonos.

Es una cetopentosa que posee un grupo cetona y 5carbonos en su estructura.

Un monosacárido del tipo aldopentosa con un grupo aldehído y 5 carbonos5) ¿Cuando se dice que un carbono es asimétrico?

Cuando presenta sus cuatro sustituyentes iguales.

Cuando presenta sus cuatro sustituyentes iguales dos a dos.

Cuando presenta sus cuatro sustituyentes distintos.6) Los polisacáridos ....

No poseen poder reductor.

Tienen sabor dulce.

Tienen funciones estructurales con enlace -Glucosídico.7) Escribe la forma cíclica de la -D-glucopiranosa

8) La condroitina se encuentra en...

La pared bacteriana.

El tejido conjuntivo.

En los pétalos de las flores.9) El Agar-agar se utiliza como ....

anticoagulante.

goma vegetal.

espesante.10) El almidón es un polímero de la glucosa formado por...

20% amilosa y 80% amilopectina.



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1.- Características generales de los lípidos

2.- Lípidos saponificables. Estructura.

3.- Funciones más importantes de los lípidos.

4.- Ácidos grasos: características y tipos. Formula un ácido grasosaturado y otro insaturado.

5.- Son correctas las denominaciones de colesterol "bueno" ycolesterol "malo". ¿Qué significan realmente?¿Qué ventajas tiene ladieta mediterránea en este sentido?

6.- Lípidos no saponificables. Pon ejemplos de cada tipo quemenciones .7.- Lípidos complejos o de membrana.

• Componentes químicos

• Clasificación

• Interés biológico.

8.- Esteroles.• Estructura.

• Formula químicamente el colesterol

• Importancia biológica de los esteroles.

9.- Céridos.• Defínelos químicamente

• ¿A qué se debe su función impermeabilizante?

• Menciona tres ejemplos

• ¿Donde se localizan en vegetales y animales?

10.- Menciona varios ejemplos y clasifica el lípido mencionado,atendiendo a las siguientes funciones: - De reserva - Estructural - Transportadora.

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1) Un ácido graso saturado tiene

Dobles o triples enlaces en su cadena

Aspecto aceitoso

sólo enlaces sencillos C-C2) Un jabón se disuelve en agua dando lugar a micelas. Es debido a:

Un proceso de saponificación

Un proceso de esterificación

Un comportamiento hidrófobo3) La esterificación del glicerol con ácidos grasos produce:

Lípidos complejos

Glicerolípidos

Acilglicéridos4) Un aceite está formado por:

Ácidos grasos insaturados de cadena corta

Ácidos grasos saturados de cadena larga

Ácidos grasos saturados de cadena muy corta 5) Identifica el ácido oléico:

6) Los esteres de un ácido graso de cadena larga con sus dos extremos hidrófobos puedeser:

Glicerina.

Cera de Abeja.

Lecitina.7) La Lecitina...

Es un derivado del ácido fosfatídico con colina

Es la fosfatidilserina

Tiene un estructura derivada de un ácido graso con la esfingosina.8) Un cerebrósido es...

Ceramida + glucosa o galactosa.

Ceramida + ácido fosfórico.

Una esfingomielina.

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9) Las sales que emulsionan las grasas favoreciendo la digestión y absorción intestinalse denominan:

Esteroles.

Terpenos.

Ácidos biliares.10) En el transporte por sangre y linfa de los lípidos está implicado:

El mentol

El gonano.

El colesterol.


1.- Comente las propiedades de los aminoácidos. ¿Qué son y cómo se formanlos péptidos?.

2.- Describa las características de los niveles de organización estructural de lasproteinas. ¿Qué diferencias hay entre las alfa-hélice y las láminas plegadas dela estructura secundaria de las proteínas?

3.- Explique la desnaturalización de las proteínas, contestando razonadamentea las siguientes cuestiones: concepto; factores que pueden desnaturalizar a lasproteínas; tipos de enlaces que se rompen durante el proceso; posibilidades deser reversible.

4.- Explique a qué se refiere la especificidad de las proteínas y por qué puedeplantear problemas en los transplantes de órganos.

5.- Funciones de las proteínas. Cite ejemplos de proteínas y funcionesconcretas que desempeñen en el organismo.

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1) Las proteínas son macromoléculas biológicas constituidas básicamente por: C, H, O, P. C, H, O, N. C, H, O, Fe

2) Los -L-aminoácidos se caracterizan por: la disposición del grupo carboxilo (-COOH) a la izquierda del carbono . la disposición del grupo amino (-NH2) a la derecha del carbono . la disposición del grupo amino (-NH2) a la izquierda del carbono .3) El comportamiento anfótero de los aminoácidos se refiere a que:

El pH que exista en una disolución acuosa determina su ionización. El pH que exista en una disolución acuosa determina su actividad óptica. El pH impide que se solubilicen en una disolución acuosa.

4) Un ejemplo de polipéptido es la unión de: Ala - Glu - Tyr - Met - Pro Cys - Pro - His - Ala - Ile - Phe - Gly ninguna respuesta es correcta.

5) En cuanto al enlace peptídico, es cierto que:

se establece entre los grupos amino (-NH2) de dos aminoácidos contiguos. se establece entre los grupos carboxilo (-COOH) de dos aminoácidos

contiguos. se establece entre los grupos amino (-NH2) y carboxilo (-COOH) de dos

aminoácidos6) La configuración o de lámina plegada de una proteína, se refiere a:

su estructura primaria. su estructura secundaria. su estructura terciaria.

7) Si la mioglobina es una proteína formada por un único polipéptido, ¿puedetener estructura cuaternaria?

nunca si a veces

8) Cuando una proteína se desnaturaliza, ¿quedan libres sus aminoácidos? si nunca

8

a veces9) :La especificidad de las proteinas es consecuencia de:

la capacidad de cada ser vivo para fabricar sus propias proteinas. la capacidad de cada ser vivo para rechazar sus propias proteinas. ambas respuestas son correctas.

10) El colágeno es una proteína con función: estructural. enzimática. hormonal.

Te planteamos una serie de preguntas relacionadas con el tema. .

1º.- El ARNt : estructura, localización y función en la biosíntesis deproteinas.

2º.- Nucleótidos: concepto, composición química y moléculas másfrecuentes.

3º.-Estructura y funciones del ADN.

4º.-Localización y función del ARNm en la célula eucarionte.

5º.-¿ Cuántas clases de ARN conoces y en que procesos intervienen?

6º.-Existen una serie de nucleótidos como son el ATP, el NAD, el FAD,etc...que tienen alguna relación estructural con los constituyentes delmaterial genético ¿ están relacionados estos compuestos con otrosprocesos celulares que no sean de transmisión genética ?

7º.- ¿ Qué diferencias estructurales, de composición,etc. existen entreel ADN y el ARN?

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1º.-¿ En qué consiste la trascripción ?

2º.-Indica las cuatro etapas que consideres más relevantes en elproceso de duplicación del material genético.

3º.-¿ Qué significa que la duplicación del ADN es semiconservativa ?

4º.-Comenta detalladamente que se observa en la siguiente figura:

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5º.-Comenta el siguiente gráfico:

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6º.- Explica todos los pasos del siguiente proceso:

1. Se ha purificado una enzima a partir de hígado de rata. En la purificación separtió de 500 ml de extracto crudo que contenía 2.000 mg de proteína. 50 µlde ese extracto crudo catalizaban, en condiciones óptimas de ensayo, laproducción de 1 nmol de producto en 1 segundo. Tras varios pasos depurificación se obtuvieron 2 ml de una preparación de enzima pura quecontenía 3 mg de proteína por mililitro y presentaba una actividad total de120 U.

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a) Calcular la concentración de la enzima en el extracto crudo en U/ml ykatales/ml.

b) Determinar la actividad específica, en U/mg de proteína, en el extracto crudo.c) Calcular la recuperación del proceso de purificación y el número de

veces que se ha purificado la enzima. Sol.: a) 1,2 U/ml o 0,02 µkatales/ml; b) AE = 0,3 U/mg; c) R= 20%, FP=

66,7 veces.

2. La descarboxilación enzimática de un ß-cetoácido, ensayada en 1 ml demezcla de reacción, procede con las siguientes velocidades iniciales a lasconcentraciones de sustrato que se citan:

vo (µmoles CO2/2 min) [cetoácido] (M)0,588 2,500 x 10-3

0,500 1,000 x 10-3

0,417 0,714 x 10-3

0,370 0,526 x 10-3

0,252 0,250 x 10-3

A partir de estos datos calcular Vmáx y KM de esta reacción enzimática.Sol.: KM = 0,5 mM; Vmáx = 0,35

µmol/min.

3. La velocidad inicial de una reacción enzimática se determinó a distintasconcentraciones de sustrato.

Calcular KM y Vmáx por los distintos métodos gráficos a partir de los datosque se relacionan a continuación:

[S] (M) vo(mmol/l min) 2,3 x 10-3 0,95 3,0 x 10-3 1,13 4,5 x 10-3 1,4212,0 x 10-3 2,1438,0 x 10-3 2,64

Sol.: KM = 5 mM; Vmáx = 3 mmol/l min.

4. Para estimar los parámetros cinéticos de una determinada enzima serealizaron una serie de ensayos utilizando 20 µl de una preparación de lamisma y distintas concentraciones de su sustrato. Los valores de voobtenidos se recogen en la tablasiguiente:

[S] (µM) vo (nmol/ml min) 3,15 10,0 4,16 12,5 8,30 20,012,50 25,0

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Calcular las actividades total y específica de la preparación enzimática,sabiendo que su volumen total era de 10 ml y su contenido en proteína de200 µg/ml.

Sol.: AT= 25 U, AE= 12,5U/mg.

5. Disponemos de una preparación de una enzima de la que queremosconocer sus parámetros cinéticos. Para ello realizamos varios ensayos en losque cambiamos la concentración del sustrato y obtenemos los siguientesresultados:

[S] (mM) vo (nmoles ml-1 min-1) 0,33 24,98 0,50 33,33 1,00 50,00 2,00 66,67

¿Cuáles son la KM y la Vmáx de la enzima? Si para los ensayos habíamosutilizado 20 µl de la preparación enzimática y sabemos que ésta tiene unaconcentración de proteína de 5 mg/ml, ¿cuál es la actividad específica dedicha preparación? ¿qué volumen de ella hemos de añadir a 1 ml de mezclade reacción con [S] = 0,2 M para que se formen 4,5 µmoles de producto en10 min?

Sol.: KM = 1 mM, Vmáx = 0,1 mM/min., AE = 1 U/mg proteína; 90µl.

6. La KM de cierta enzima para su sustrato es 75 µM. Cuando se ensaya conuna concentración inicial de sustrato de 50 mM, se observa que al cabo de15 minutos se ha transformado el 30% de sustrato.

a) Calcular la velocidad máxima de la reacciónb) Cuando se ensaya la actividad con distintas concentraciones de sustrato,

en presencia de un cierto inhibidor a una concentración de 50 µM, y serepresentan gráficamente los resultados mediante la representación dedobles inversos, la pendiente de la recta obtenida es la misma que cuandoel experimento se hace en ausencia del inhibidor, pero la ordenada en elorigen aumenta al doble. ¿Qué tipo de inhibición se ha producido? Calcularla Ki.

c) Calcular el grado de inhibición cuando el ensayo se hace con unaconcentración de sustrato de 150 µM, en presencia de 100 µM del inhibidoranterior.

Sol.: a) 1 mM min-1; b) Incompetitiva; Ki = 50 µM; c) i =0,57.

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7. Una reacción enzimática se lleva a cabo, a distintas [S], en ausencia ypresencia de dos inhibidores diferentes. Decir qué tipo de inhibidor es cadauno y hallar todos los parámetros cinéticos.

[S] v0 va'(+ Ia = 1,5 mM) vb'(+ Ib = 1,5 mM)(mM) (µmol/l min) (µmol/l min) (µmol/l min) 0,2 1,67 0,625 0,83 0,4 2,86 1,176 1,43 0,8 4,44 2,110 2,22 1,6 6,15 3,48 3,08 3,2 7,62 5,16 3,81

Sol.: KM = 1 mM; Vmáx = 10 µmol/l min; K'M(a) = 3 mM; Vmáx(b) = 5 µmol/l.min;Ki(a) =0,75 mM; Ki(b) = 1,5 mM.

8. Una enzima se ensayó a distintas concentraciones de su sustrato específicoen ausencia y presencia de un inhibidor ([I]= 1 mM), obteniéndose losresultados que se presentan en la tabla. Calcular la KM y la Vmáx en amboscasos y la Ki para el inhibidor.

[S] v0 (µmol/1 min) v'0 (µmol/1 min)(mM) -Inhibidor +Inhibidor0,02 8,33 6,250,05 16,67 10,000,10 25,00 12,500,50 41,67 15,620,80 44,44 16,00

Sol.: KM = 0,1 mM; Vmáx = 50 µmol/l.min; K'M = 33,3 µM; V'máx = 16,6µmol/l.min; Ki = 0,5 mM.

9. Al ensayar la actividad de una enzima con concentraciones saturantes desustrato se obtuvo una velocidad de catálisis de 300 µmol/l min en ausenciade inhibidores, y de 160 µmol/l min en presencia de 10 µM de un ciertoinhibidor incompetitivo. Para [S] = 10 mM y en ausencia del inhibidor seobtuvo una velocidad de 125 µmol/l min. Calcular KM y Vmáx, K'M, Ki y elgrado de inhibición para [I] = 10 µM y [S] = 10 mM. ¿Qué concentración deinhibidor conseguiría un grado de inhibición de 0,9 para la misma [S]?Sol.: Vmáx = 300 µmol/l min, V'máx = 160 µmol/1.min, KM = 14 mM, K'M =7,46 mM, Ki = 11,42 µM, i = 0,27. I = 0,246 mM.

10. Se ha estudiado cinéticamente la reacción catalizada por la muermasa.Tras llevar a cabo una serie de ensayos enzimáticos los datos deconcentración de sustrato y vo fueron analizados mediante unarepresentación de dobles inversos y se obtuvo una recta que cortaba al eje Yen el valor 0,8 (µM/min)-1 y al eje X en el valor -0,02 (µM)-1. Se ha estudiadoigualmente el efecto del ß-muermol y la muermirulina, sustanciassupuestamente inhibidoras, sobre el transcurso de la reacción. En amboscasos la representación de los datos por el método de dobles inversos dabacomo resultado una recta que cortaba al eje Y en el valor 1,6 (µM/min)-1. Las

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rectas se diferenciaban en el valor de sus pendientes, que era de 40 minpara el ß-muermol y de 80 min para la muermirulina.a) ¿Cuáles son la KM y la Vmáx de la reacción sin inhibidor?b) ¿Qué tipo de inhibidores son la muermirulina y el ß-muermol?c) Si para los ensayos con inhibidor la concentración de éstos era de 5 mM(en ambos casos) ¿cuáles son los valores de las Ki de estos inhibidores?d) Calcula el grado de inhibición a una concentración de sustrato de 0,1 mMpara el caso del ß-muermol.

Sol.: a) Vmáx = 1,25 µmol/l.min, KM = 50µM. b) Muermirulina, no competitivo; ß-muermol, incompetitivo. c) Ki = 5 mMambos casos. d) i = 0,4.

11. Un extracto enzimático crudo contiene 20 mg de proteína/ml. 20 µl de eseextracto crudo catalizan la producción de 3 µmoles de producto en 1 min, encondiciones óptimas de ensayo. Calcular a) la concentración de la enzima enel extracto crudo en U/ml; b) la actividad específica de esta enzima en elextracto en U/mg de proteína; c) la actividad total del extracto si tenemos100 ml del mismo.

Sol.: a) 150 U/ml; b) 7,5 U/mg de proteína; c) 15.000U.

12. Se ha purificado la glutamina sintetasa de la cianobacteria Anabaenacylíndrica. En un extracto crudo que contenía 4.200 mg de proteína habíauna actividad total de esta enzima de 186 U. Tras varios pasos depurificación se obtuvo una preparación en la que la enzima estaba pura. Enesta preparación, que contenía 4 mg de proteína, la actividad total deglutamina sintetasa era de 37,5 U. Calcular cual ha sido la recuperación enel proceso de purificación de la enzima y el número de veces que ésta se hapurificado. Sabiendo que el peso molecular de la glutamina sintetasa es de600.000, calcular su número de recambio (Kcat).

Sol.: R: 20%; P: 212 veces; N.R.: 5.625min-1.

13. Se dispone de dos preparaciones distintas de una enzima cuyo PM=40.000. Una de las preparaciones constituye un extracto crudo celular y enella la actividad específica que se detecta es de 0,4 U/mg de proteína. Laotra constituye una preparación de la enzima pura y su actividad específicaes de 65 U/mg proteína. ¿Cuál de las dos preparaciones utilizarías paracalcular el número de recambio de la enzima? Justifica tu respuesta. Calculael valor del mismo.

Sol.: En preparación de enzima pura; N.R. = 2.600 min-1.

14. Una enzima tiene un peso molecular de 60.000 y 6 sitios activos pormolécula. La actividad enzimática de una preparación pura es de 12 µmolesde sustrato cada 2 min en presencia de 18 µg de enzima. Calcúlese laactividad molar por centro catalítico de la enzima.

Sol.: 3,3 x 10 3

min-1.

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15. Una preparación enzimática de glutamato deshidrogenasa (P.M.= 60.000)contiene 10 mg de proteína por ml. Si 20 µl de esta preparación se ensayanen condiciones estándar óptimas, pero variando la concentración desustrato, se obtienen las velocidades que se indican en la tabla para loscasos de ausencia y presencia de un inhibidor ([I] = 2 mM).

[S] vo(µmol/ml min)(mM) -I +I (2 mM)0,25 2,00 0,470,33 2,48 0,630,50 3,33 0,911,00 5,00 1,672,00 6,67 2,8

a) Determinar la Vmáx y la KM de la enzima en presencia y ausencia delinhibidor. Decir de qué tipo de inhibición se trata.

b) Calcular la actividad enzimática de la preparación de glutamatodeshidrogenasa, expresada como U/ml.

c) ¿Cuál es la actividad específica de la glutamato deshidrogenasa en lapreparación enzimática?

d) Considerando que la preparación enzimática es pura, calcular el númerode recambio de la glutamato deshidrogenasa.

e) Se llevan a ensayo 50 µl de la preparación enzimática, en presencia de 0,5M de sustrato. Calcular la cantidad de sustrato desaparecido en 3 min (elvolumen estandar de reacción es de 1 ml).

Sol.: a) Vmáx = 10 µmol/mlmin; KM = 1mM; V'máx = 8 µmol/mlmin; K'M = 4mM; b) 500 U/ml; c) 50 U/mg proteína;d) 3.000 min-1; e) 75 µmoles/ml.

16. Una muestra de 0,25 ml de una preparación de una enzima pura (PM:100.000) contiene 10 mg de proteína/ml y presenta una actividad total de1000 U. La KM de la enzima para su sustrato específico es de 10-5 M. Alensayar 10 µl de la preparación en presencia de 20 µM de un inhibidorincompetitivo, con [S] = 2 x 10-3 M, se obtiene una velocidad inicial de 20µmol/min.ml.

a) Calcular la Ki del inhibidor.b) ¿Cuál será el grado de inhibición de la reacción enzimática cuando [S] =

K'M?c) ¿Y si aumentamos 3 veces la [I]?d) Si partimos de [S] = 10-2 M, ¿qué cantidad de sustrato podrán transformar

50 µl de la preparación en 5 minutos?e) Hallar la actividad específica de la preparación y el número de recambio de

la enzima. Sol.: a) Ki = 20 µM. b) 0,25. c) 0,73. d) 1 mmol. e) AE = 400 U/mg, NR =

40.000 min-1.

17. Un grupo de jóvenes investigadores ha conseguido purificar una enzima apartir de cloroplastos de espinaca. En el proceso de purificación se partía de250 ml de un extracto crudo que contenía 5.200 mg de proteína. 100 µl de

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este extracto catalizaban la producción de 1,5 µmoles por minuto delproducto de la reacción enzimática en condiciones óptimas de ensayo. Alacabar la purificación se obtuvieron 5 ml de una preparación que contenía 5mg de la enzima pura. 10 µl de esta última preparación catalizaban laaparición de 5 µmoles de producto en un minuto por ml de mezcla deensayo.Calcular la actividad total y específica antes y después de la purificación, larecuperación del proceso y el grado de purificación.Si el PM determinado para la enzima es de 40.000, calcular su número de

recambio.Al ensayar la actividad de la enzima a distintas concentraciones de sustrato,y en presencia o ausencia de 1 mM del inhibidor 2'-ADP, se obtuvieron lossiguientes resultados:

[S] mM v0(µM/min) vi (µM/min)200 300 299100 299 297

10 291 273 1 231 150

Determinar qué tipo de inhibición ejerce el 2'-ADP sobre la enzima, la Ki y elgrado de inhibición para [S] = 1 mM.

Sol.: AT inicial= 3.750 U, AE inicial= 0,72 U/mg, AT final=2.500 U, AE final= 500 U/mg. Recuperación= 66,66%,purificación = 694 veces. NR = 20.000 min-1. Competitiva.KM = 0,3 mM, Ki = 430 µM.

18. Una enzima (PM: 50.000) tiene una actividad por centro catalítico de 10.000min-1 y presenta tres sitios activos. Se ha purificado la enzima, obteniéndose1,5 ml de solución, que contiene 2 mg de proteína/ml. La enzima presentauna KM para su sustrato de 1 mM.Se ensayan 40 µl de esta solución, en un volumen de ensayo de 10 ml, con[S] = 0,1 M, y en presencia de 1 mM de un inhibidor no competitivo,obteniéndose una velocidad de transformación de sustrato de 2,4 mM/min.a) Determinar Ki y el grado de inhibición de la reacción.

b) Si en la purificación se partió de 5 litros de extracto crudo, con unaactividad de 0,6 U/ml y 1 mg de proteína/ml, determinar la recuperacióndel proceso y el número de veces que se ha purificado la enzima.

c) Determinar el tiempo de un ciclo catalítico.Sol.: a) Ki = 1 mM; 0.5; b) 60%; 1000 veces; c) 2.10-

3s.

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19. La actividad de una enzima se ensayó a distintas concentraciones desustrato y de un compuesto X, que inhibía la reacción, a una concentraciónde 50 mM. Los resultados obtenidos fueron:

[S] µM v0 (µmoles/ml min) -X +X

12,5 13,3 3,45 16,7 17,2 4,55 25,0 22,2 6,45 50,0 33,3 11,76100,0 40,0 20,00

a) Calcular la KM y la Vmáx de la reacción.b) Determinar el tipo de inhibición que ejerce X.c) Determinar la Ki y el grado de inhibición para una [S] = KM.

Sol.: a) KM = 43 µM; Vmáx = 60 mM/min; b) competitiva; c) Ki = 14,4mM; 64%.

20. Una preparación homogénea de triosa-fosfato isomerasa (PM: 60.000)contiene 10 mg de proteína por ml. Para determinar los parámetros cinéticosde la enzima se midió la velocidad inicial de la reacción a distintasconcentraciones de sustrato, utilizando 20 µl de la preparación de enzima en1 ml de volumen de ensayo. En las mismas condiciones se analizó tambiénel efecto de un inhibidor. Los resultados obtenidos fueron:

[S] (mM) vo (µmol/ml.min) -I +I (2mM)

0,25 2,00 0,470,33 2,48 0,620,50 3,33 0,911,00 5,00 1,672,00 6,67 2,75

Determinar:a) La KM y la Kcat de la enzima.b) La actividad específica de la preparación de triosa-fosfato isomerasa.c) El tipo de inhibición que se ha producido.d) La Ki de la enzima para el inhibidor ensayado.

Sol.: a) KM = 1 µM, Kcat = 3.000 min-1; b) 50 U/mg; c) competitiva; d) Ki= 0,5 mM.

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21. Una aldolasa de músculo de rata se ensayó a diversas concentraciones desustrato, en presencia y ausencia de iodoacetamida, obteniéndose lossiguientes resultados:

[Fru 1,6 BP] v0(µmoles/ml min)

(µM) -I +I 5 0,063 0,0156 10 0,102 0,0267 20 0,160 0,0410 50 0,244 0,0620100 0,286 0,0710

Sabiendo que la concentración de enzima en el ensayo fué de 10 nM y ladel inhibidor fué de 7,5 nM:a) determinar la KM y la Kcat de la enzima.b) discutir el posible tipo de inhibición que ejerce la iodoacetamida en esta

reacción, y cómo podría demostrarse esa hipótesis experimentalmente.

22. Se han determinado las velocidades iniciales de una reacción enzimática adistintas concentraciones del único sustrato de la reacción. Los resultadosobtenidos fueron:

[S] (mM) vo (µmol/ml.min) 2,0 13,9

3,0 17,9 4,0 21,310,0 31,315,0 37,0

Sabiendo que la concentración de enzima en el ensayo era de 0.5 nM,determina la KM y la Kcat de la enzima y la Vmáx de la reacción, y discutecomo se afectarían cada uno de estos parámetros cuando:a) La concentración de enzima en el ensayo se triplica.b) La reacción se lleva a cabo en presencia de un inhibidor competitivo a unaconcentración equivalente a la Ki.c) La reacción se lleva a cabo en presencia de un inhibidor no competitivo auna concentración equivalente a la Ki.d) La reacción se lleva a cabo en presencia de un inhibidor incompetitivo auna concentración equivalente a la Ki.

Sol: Vmáx = 48 mM min-1; KM = 5 mM; Kcat = 96.106

min-1.

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23. Una enzima monosustrato se ensayó a diversas concentraciones desustrato en ausencia y presencia de un inhibidor. Los resultados obtenidosfueron:

[S] v0 (nmol/ml.min)(µM) -I +I 2,5 31,5 7,8 5,0 51,0 13,310,0 80,0 20,525,0 122,0 31,050,0 143,0 35,7

Calcular:a) La KM de la enzima y la Vmáx de la reacción.b) La concentración de enzima (actividad enzimática en U/ml) utilizada enel ensayo.c) El tipo de inhibición producida. Sol: a) KM = 11 µM; Vmáx = 167 µM min-1; b) 0,167 U/ml; c) nocompetitiva.

24. Se ha conseguido purificar una enzima 2000 veces, obteniéndose al finaldel proceso 2 ml de preparación enzimática pura, que contiene 3 mg deproteína, a partir de un extracto crudo de 1000 ml de volumen, que teníauna actividad enzimática de 5 U/ml y una concentración de proteína de 10mg/ml. El PM de la enzima es 30.000 y presenta 3 sitios activos. Se toman20 µl de esta preparación y se ensayan a una [S] = 5x10-5 M. La KM de laenzima para su sustrato específico es de 10-5 M:a) Suponiendo que la enzima sigue una cinética hiperbólica, calcular v0 enestas condiciones.b) ¿Qué concentración de inhibidor competitivo (Ki=2x10-5 M) será necesariapara conseguir el 40% de inhibición de la actividad enzimática?c) ¿Cuántas veces habría que aumentar la concentración de inhibidor paradoblar el procentaje de inhibición?d) Si ensayamos 5 µl de la preparación a [S] = 0,1 M, y en un volumen dereacción de 2 ml, ¿qué concentración de sustrato quedará a los 5 minutosde reacción?

e) ¿Cuál ha sido la recuperación en el proceso de purificación? f) Calcular la actividad por centro catalítico de la enzima. Sol.: a) vo = 25 µmoles/min; b) [I] = 8 x10-5 M; c) 6 veces; d) 81,25

mM; e) 60%; f) 10.000 min-1

25. Se ensayan 20 µl de una preparación de enzima pura en un volumen deensayo de 3 ml que contiene 0,1 M de sustrato, obteniéndose una velocidadmáxima de 0,1 µmoles min-1 ml-1. a) ¿Qué cantidad de enzima hay en elensayo? b) Calcula la actividad total de la preparación enzimática si suvolumen es de 5 ml. KM = 0,1 mM.

Sol.: a) 0,3 U; b)75 U

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26. Cuando se ensaya la actividad de una enzima con distintas [S], enpresencia de un cierto inhibidor a una concentración de 90 µM, y serepresentan gráficamente los resultados mediante la representación dedobles inversos, la pendiente de la recta obtenida es cuatro veces mayorque cuando el experimento se hace en ausencia del inhibidor, pero laintersección en el eje de abcisas es la misma. a) ¿Qué tipo de inhibición seha producido? b) Calcula la Ki del inhibidor.

Sol: a) no competitiva; b) KI = 30µM.

27. Cuando se ensaya la actividad de una enzima con distintas [S], enpresencia de un cierto inhibidor a una concentración de 50 µM, y serepresentan gráficamente los resultados mediante la representación dedobles inversos, la pendiente de la recta obtenida es cuatro veces menorque cuando el experimento se hace en ausencia del inhibidor, pero laintersección en el eje de ordenadas es la misma. ¿Qué tipo de inhibición seha producido? Calcula, si procede, la Ki del inhibidor.

Sol: El comportamiento no corresponde a ningún tipode inhibición reversible.

28. Se han determinado algunos parámetros cinéticos de dos enzimas, A y B.Así, sus valores de KM resultan ser de 100 µM para A y 20 mM para B,mientras que los valores de kcat son de 20.000 min-1 y 60.000 min-1,respectivamente. ¿Cuál de las dos enzimas presenta mayor eficienciacatalítica? Justifica brevemente tu respuesta.

Sol:A.

29. Completa la siguiente tabla de purificación:

Paso de Proteína A.T. A.E. Recuperación Factorde purif.purificación (mg) (U) (U/mg) (%)

Extracto crudo 1000 0,030SA 45% 100 0,024CM-celulosa 17 0,017Cromatoenfoque 3,4 0,013

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