2014 | 2° Parcial (A)
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Profesor: Ernesto Podesta
PREGUNTA Nº 1 a) Indique las reacciones
involucradas en la transdesaminación de alanina. ¿Cómo será la velocidad
de la transdesaminación de
alanina en el estado de saciedad? Justifique. b) En qué reacción
participa el esqueleto carbonado que se puede obtener a partir de la
transdesaminación de
la alanina? Señale la reacción involucrada, sustratos, cofactores y
productos de esta reacción c) ¿Cómo se regula la actividad de la enzima
mencionada en
el ítem (b) en estado de ayuno? Justifique. d) Señale los principales
destinos metabólicos de los productos que se obtienen a partir de la
reacción
mencionada en el ítem (b). RESPUESTAS a) alanina +
alfa-cetoglutaratoÛglutamato + piruvato(transaminasa), y luego glutamato
+ NADP+ (o NAD+)ÛNH3 +
alfa-cetoglutarato + NADPH (o NADH) + H+ (glutamato deshidrogenasa,
GDH). En saciedad: los niveles de ATP (o GTP) aumentados inhiben
alostéricamente a la
GDH, por lo tanto la transdesaminación estará inhibida. b) Reacción
catalizada por la Piruvato Deshidrogenasa: piruvato + CoA +
NAD+®Acetil-CoA + NADH +
H++ CO2. Cofactores: pirofosfato de tiamina, ácido lipoico, NAD+, FAD,
Coenzima A. Alternativamente: Reacción catalizada por la piruvato
carboxilasa:
piruvato + HCO3-+ ATP®oxaloacetato + ADP + Pi (biotina) c) En ayuno: La
actividad de la piruvato deshidrogenasa estará inhibida porque la enzima
se
fosforila por la quinasa (PDK) que se activa por AcCoA, ATP y NADH,
además el AcCoAy el NADH inhiben alostéricamente a la PDH. La enzima
piruvato
carboxilasa se activa por el modulador alostérico Ac CoA, cuyos niveles
se incrementan en el ayuno. d) El producto de la actividad de la
piruvato
deshidrogenasa, el Acetil CoA puede: oxidarse completamente en el Ciclo
de Krebs, combinarse con oxaloacetato para formar citrato que se utiliza
para la
síntesis de AG, puede formar cuerpos cetónicos. El NADH se reoxidará en
la cadena de transporte de electrones y el CO2 se eliminara por la
respiración El
producto de la piruvato carboxilasa, el oxaloacetato se utiliza para la
gluconeogénesis. PREGUNTA Nº2 a) Indique todas las enzimas involucradas
en la
reducción de la ubiquinona b) Explique el efecto de la oligomicina sobre
el consumo de oxígeno c) Explique por qué se pueden formar radicales
libres en la
cadena de transporte de electrones. ¿Qué compuestos no enzimáticos
pueden regular la concentración de estas especies en la mitocondria? d)
Dados los
potenciales de reducción estándar de las siguientes hemirreacciones:
R=1,98 cal/mol. K F= 23062 cal/mol.V Piruvato + 2 H+ + 2 e- → lactato
E°´ = -0,185 V
NAD+ + 2 H+ + 2 e- → NADH + H+ E°´ = -0,320 V Para el caso en el cual la
temperatura es 37° C y las concentraciones intracelulares son
[piruvato] = 0,05 M
[NAD+] = 0,15 M [lactato] = 0,05M Escriba la reacción de reducción del
piruvato y calcule la concentración intracelular de [NADH] cuando la
reacción se
encuentra en el equilibrio.
2. RESPUESTAS a) Complejo I (NADH
deshidrogenasa), Complejo II (Succinato Deshidrogenasa), Glicerol
3-fosfato deshidrogenasa, Acil-CoA deshidrogenasa. b)
La oligomicina bloquea la entrada de protones a la matriz mitocondrial
mediante la ATP sintetasa, y por lo tanto inhibe la síntesis de ATP.
Como
consecuencia, aumenta el gradiente de H+ hasta que la cadena no puede
seguir transfiriendo más protones hacia el espacio intermembrana y por
lo tanto se
frena el consumo de oxígeno. c) Los radicales libres se pueden formar en
aquellas reacciones donde se transfieren electrones en forma
individual. El
principal radical libre que se puede formar en la cadena de transporte
de electrones es el anión superóxido, en el proceso de reducción del
oxígeno
molecular. Durante la reducción de la molécula de oxígeno a agua se
produce ganancia de electrones en cuatro etapas, la primera de ellas
genera el radical
superóxido mientras que las transferencias de los dos siguientes
electrones producen la especie reactiva peróxido de hidrogeno y el
radical hidroxilo. Los
compuestos no enzimáticos capaces de regular la concentración de estas
especies son la vitamina E y el glutatión. d) Respuesta: Piruvato + NADH
+ H+ ®
Lactato + NAD+ ΔG = 0 ΔE = 0 E = E°’ + RTln [oxidado] n F [reducido]
-0,185 V = -0,320 V + 1,98 cal/mol. K. 310K .ln y 2. 23062 cal/mol.V
-0,185 V = -0,320
V + 0,013 .ln y -0,185 V + 0,320 V = ln y
0,013 10,38 = ln y y= 32208=0,15M y entonces
X= 4,6 10-6M X También se aceptó el cálculo de la concentración de NADH
utilizando la ecuación de DG. Se tuvo
en cuenta el procedimiento seguido ya que los valores pueden cambiar
según la aproximación utilizada. PREGUNTA Nº3 Con respecto al trabajo
práctico de
determinación de los parámetros cinéticos de la ureasa, responda: a)
¿Qué información se obtiene cuando Ud. incubó una determinada
concentración de
sustrato en presencia de la enzima durante diferentes intervalos de
tiempo? b) Represente en un mismo gráfico los resultados que Ud. debería
haber obtenido
a partir de las mediciones de absorbancia a distintos tiempos de
incubación, comparando la concentración más baja de sustrato con
respecto a la más alta.
c) ¿Cómo transformó los valores de absorbancia en los de concentración
de amoníaco? d) Si la temperatura del baño de incubación hubiera sido
menor que la
deseada (20ºC en lugar de 37ºC), ¿qué resultado diferente de los que
calculó, hubiera obtenido en esta condición? Justifique. RESPUESTAS a)
Se realizan
incubaciones por distintos tiempos para cada concentración de sustrato
con el fin de determinar la velocidad inicial de la reacción (para cada
concentración de sustrato), que se obtiene a partir de la tangente al
origen de la curva de [Producto] en función del tiempo. b) Gráfico:
Diferencias entre
menor y mayor concentración: i) en el punto final: es mayor la cantidad
de producto formado a partir de más sustrato y ii) en la pendiente
inicial: es
mayor cuanto más sustrato inicial haya. c) En el TP lo hicieron con el
coeficiente de extinción molar e (aplicando la ley de Beer donde A= e b
c, donde
c=concentración y b, una constante) pero también podrían decir que se
usa una curva de calibración. d) El parámetro cinético que varía con la
temperatura
es la Vmax
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