Biofísica - Lista-I-Biofisica
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1ª. lista de exercícios – Biofísica I (março de 2005) 1) Quais são os componentes básicos das principais macromoléculas biológicas ? Comente sobre cada um delas. 2) O Carbono (C) e o Sílicio (Si) pertencem ao Grupo IV da tabela periódica, cuja valência é 4, entretanto a bioquímica de organismos vivos está baseada no C. Não poderia a vida ter como elemento principal o Si? Por que? 2) A água é um solvente especial e essencial para vida. Quais são as propriedades que a distingue de outros solventes e explique qualitativamente a origem atômica dessas propriedades. 4) Qual é a importância e quais são as interações entre átomos não ligados em sistemas biológicos? Comente sobre sobre elas. 5) O que é o efeito hidrofóbico. Dê exemplos. 6) Dada a seguinte seqüência de aminoácidos, NH 2 -DRTYWAACGGNLACYGPPTTDFK-COOH, qual é a carga teórica total do peptídeo nos pHs 3, 4, 5, ...., 9, até 10. Utilize os valores de pK a para cada um dos resíduos tabelados. Faça o gráfico pH versus carga total teórica e interprete. Dados os seguintes pK a (Garret & Grisham): • grupo Carboxila Terminal (C-terminal): pK a = 2 • grupo Amino Terminal (N-terminal): pK a = 9 •Arginina: pK a (grupo guanidina) = 12.5 •Ácido Aspártico: pK a = 3.9 •Cisteína: pK a = 8.3 •Ácido Glutâmico: pK a = 4.3 •Histidina: pK a = 6.0 •Lisina: pK a = 10.5 •Serine: pK a = 13 •Treonina: pK a = 13 •Tirosina: pK a = 10.1 7) Hidrofobicidade é uma propriedade que pode ser quantificada. A tabela abaixo mostra os índices de hidrofobicidade para os 20 aminoácidos mais comuns. Os valores são dados em unidades de energia livre de Gibbs, ou seja, kcal/mol e tem o seguinte significado: quanto mais positivo o valor da hidrofobicidade mais hidrofóbico é o resíduo; e quanto mais negativo mais hidrofílico, ou seja, tem maior preferência pela água. Ela também é conhecida como tabela de escala de hidropaticidade por motivos óbvios. Dadas as seguintes seqüências de aminoácidos (não considerar N- e C- terminais na análise): I) AGKLKLYVEAYDG II) GDGEIVLIVLLLLGVIGL III) LLLLLLLLLLLLLLLLL IV) KDKDKDKDKEGEW Calcule os valores totais e analise a distribuição da hidrofobicidade de cada seqüência. Como cada peptídeo se comportaria se fosse dissolvido a) na água, b) no óleo e c) numa solução contendo água e óleo (forma 2 fases). Tabela de escala de hidrofobicidade Ala 1.8 Arg -4.5 Asn -3.5 Asp -3.5 Cis 2.5 Gln -3.5 Glu -3.5 Gly -0.4 His -3.2 Ile 4.5 Leu 3.8 Lys -3.9 Met 1.9 Phe 2.8 Pro -1.6 Ser -0.8 Thr -0.7 Try -0.9 Tyr -1.3 Val 4.2 Tabela conforme: Kyte J and Doolittle RF: A simple method for displaying the hydropathic character of a protein. Journal of Molecular Biology 157:105, 1982.
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1ª. lista de exercícios – Biofísica I (março de 2005) 1) Quais são os componentes básicos das principais macromoléculas biológicas ? Comente sobre
cada um delas. 2) O Carbono (C) e o Sílicio (Si) pertencem ao Grupo IV da tabela periódica, cuja valência é 4,
entretanto a bioquímica de organismos vivos está baseada no C. Não poderia a vida ter como elemento principal o Si? Por que?
2) A água é um solvente especial e essencial para vida. Quais são as propriedades que a distingue
de outros solventes e explique qualitativamente a origem atômica dessas propriedades. 4) Qual é a importância e quais são as interações entre átomos não ligados em sistemas biológicos?
Comente sobre sobre elas. 5) O que é o efeito hidrofóbico. Dê exemplos. 6) Dada a seguinte seqüência de aminoácidos, NH2-DRTYWAACGGNLACYGPPTTDFK-COOH, qual é a carga teórica total do peptídeo nos pHs 3, 4, 5, ...., 9, até 10. Utilize os valores de pKa para cada um dos resíduos tabelados. Faça o gráfico pH versus carga total teórica e interprete. Dados os seguintes pKa (Garret & Grisham):
• grupo Carboxila Terminal (C-terminal): pKa = 2 • grupo Amino Terminal (N-terminal): pKa = 9 •Arginina: pKa(grupo guanidina) = 12.5 •Ácido Aspártico: pKa = 3.9 •Cisteína: pKa = 8.3 •Ácido Glutâmico: pKa = 4.3
•Histidina: pKa = 6.0 •Lisina: pKa = 10.5 •Serine: pKa = 13 •Treonina: pKa = 13 •Tirosina: pKa = 10.1
7) Hidrofobicidade é uma propriedade que pode ser quantificada. A tabela abaixo mostra os índices de hidrofobicidade para os 20 aminoácidos mais comuns. Os valores são dados em unidades de energia livre de Gibbs, ou seja, kcal/mol e tem o seguinte significado: quanto mais positivo o valor da hidrofobicidade mais hidrofóbico é o resíduo; e quanto mais negativo mais hidrofílico, ou seja, tem maior preferência pela água. Ela também é conhecida como tabela de escala de hidropaticidade por motivos óbvios. Dadas as seguintes seqüências de aminoácidos (não considerar N- e C-terminais na análise): I) AGKLKLYVEAYDG II) GDGEIVLIVLLLLGVIGL III) LLLLLLLLLLLLLLLLL IV) KDKDKDKDKEGEW Calcule os valores totais e analise a distribuição da hidrofobicidade de cada seqüência. Como cada peptídeo se comportaria se fosse dissolvido a) na água, b) no óleo e c) numa solução contendo água e óleo (forma 2 fases). Tabela de escala de hidrofobicidade Ala 1.8 Arg -4.5 Asn -3.5 Asp -3.5
Cis 2.5 Gln -3.5 Glu -3.5 Gly -0.4
His -3.2 Ile 4.5 Leu 3.8 Lys -3.9
Met 1.9 Phe 2.8 Pro -1.6 Ser -0.8
Thr -0.7 Try -0.9 Tyr -1.3 Val 4.2
Tabela conforme: Kyte J and Doolittle RF: A simple method for displaying the hydropathic character of a protein. Journal of Molecular Biology 157:105, 1982.
