Lista de Exercícios Biofísica FFW112 (1) (1)

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Lista de exercícios – Biofísica para Farmácia 
 
1) Comente sobre as diferenças de canais iônicos e proteínas transportadoras no que 
diz respeito ao mecanismo de transporte e ao tipo de soluto transportado. 
 
2) Como uma molécula de massa molecular elevada e coeficiente de partição alto 
deve atravessar uma membrana biológica? Comente sobre as diferentes 
possiblidades, justificando. 
 
3) Como uma molécula pequena e carregada pode atravessar uma membrana 
biológica? Comente sobre as diferentes possiblidades, justificando. 
 
4) Por que o valor do potencial de repouso da membrana celular é próximo ao 
potencial de equilíbrio do íon potássio e não ao do íon sódio? 
 
5) Calcule a concentração de uma solução de Na3PO4 a 25 °C, com pressão osmótica 
a 3 atmosferas dado que R = 0,0821 atm.L/mol.K; 
 
6) Calcule a pressão osmótica para uma solução de NaCl a 0,01 M e Na3PO4 a 0,02 
M a 25 °C, dado que R = 0,0821 atm.L/mol.K; 
 
7) Calcule a osmolaridade de uma solução de NaCl a 30 oC com pressão osmótica = 
2,45 atm. 
 
8) Qual é a faixa de comprimento de onda da luz no ultravioleta (UV)? 
 
9) Como a luz UV pode ser empregada para avaliação quantitativa de moléculas? 
 
10) Como se define o comprimento de onda? 
 
11) De que forma o comprimento de onda se relaciona à frequência da luz? 
 
12) De acordo com a lei de Lambert-Beer, como se relacionam a absorvância e 
transmitância? 
 
13) Calcule a concentração de um cromóforo na solução original, dado seu ε360nm = 
26.000 M-1cm-1 e o valor de absorvância a 360 nm obtido no espectrofotômetro 
ao se fazer a análise de uma solução deste cromóforo diluída 10 x em água = 0,35. 
 
14) Calcule a concentração da proteína purificada cuja sequência está a seguir, dado 
o valor de absorvância a 280 nm = 0,25 quando a amostra é diluída 50 x em água. 
Sequência primária da Proteína X: 
MKHMAGAAAGAVYGGLGGWMLGSAMSRPMMHFGNDWEDRY 
(coeficiente de extinção molar do triptofano, W, 5.500M-1cm-1; Coef extinção 
molar da tirosina, Y, 1.490 M-1cm-1). 
 
GABARITO 
1) O aluno deve comentar que canais iônicos só transportam íons (ou ânions ou cátions, nunca 
ambos), e que proteínas transportadoras podem transportar íons, mas também outros solutos. Canais 
iônicos não saturam, ao contrário de proteínas transportadoras (ou seja, quanto maior o gradiente de 
concentração, mais rapidamente transportam o íon), permitem transporte mais rápido (maior velocidade 
de transporte). Ambos são proteínas transmembranares (proteínas integrais de membrana) e são muito 
seletivos para os solutos a serem transportados e atuam sempre a favor do gradiente de concentração, já 
que não fazem transporte ativo. 
2) Coeficiente de partição óleo/água alto: molécula hidrofóbica. Pode atravessar a membrana 
diretamente (havendo gradiente de concentração), mas sendo grande talvez não atravesse. Necessidade de 
proteína transportadora para facilitar o transporte. R: difusão simples ou facilitada (a favor do gradiente de 
concentração). Transporte ativo (se contra o gradiente de concentração). 
3) Pequena e carregada – não pode ser difusão simples, pois é carregada. Se a favor gradiente de 
concentração: difusão facilitada. Se for um íon: canal iônico. Contra gradiente de concentração: Transporte 
ativo. Em todas as situações há que haver um transportador para a molécula em questão na célula. Sem 
transportador, não há passagem. 
4) Potencial eq K+ = -90 mV, potencial Eq Na+ +60 mV, pot membrana ~ de -50 a -90 mV. O valor 
é mais próximo ao pot equilíbrio do K+ (que é medido pela equação de Nernst) pq canais de K+ estão mais 
tempo abertos que canais de Na+ (a membrana é naturalmente mais permeável a K+ que a Na+). Sendo 
assim, há maior contribuição da difusão do K+ que do Na+ para o potencial de repouso (além, é claro, da 
atividade da Na+K+ATPase). 
5) Dado que a pressão osmótica é definida como  = icRT e que o fosfato de sódio em solução se 
ioniza em 4 espécies (3 Na+ e 1 PO4-3), pode-se calcular a concentração molar da seguinte maneira: 
3 = 4 x c x 0,0821 x 298 (temperatura em K) 
C = 0,0306 M (ou: 30,6 mM) 
6) Neste caso, i de NaCl = 2 (Na+ e Cl- em solução), e i de Na3PO4 = 4. T = 298K. 
 = (ic do NaCl + ic do Na3PO4) x R x T = (2 x 0,01 + 4 x 0,02) x 0,0821 x 298 
 = 0,1 x 24,46 = 2,45 atm. 
7) Calcule a osmolaridade de uma solução de NaCl a 30 oC com pressão osmótica = 2,45 atm. 
Neste caso, a incógnita é o termo ic 
T = 303K 
R = 0,0821 atm.L/mol.K. 
E i também é conhecido (para NaCl, i = 2) 
2,45 = ic x R x T 
2,45 = ic x 0,0821 x 303 
2,45 = ic x 24,88 
ic = 2,45/24,88 = 0.0985M 
8) A faixa de comprimento de onda da luz no ultravioleta é compreendida entre ~100 a ~ 400 nm. 
9) Pode-se avaliar quantitativamente uma determinada molécula, pois a absorção de luz no UV será 
diretamente proporcional à concentração desta molécula em solução (trabalhando na faixa linear do 
equipamento da relação Abs x concentração). 
10) Comprimento de onda é definido como a distância em nanômetros entre unidades repetidas da 
radiação luminosa propagada em uma determinada frequência (distância entre as cristas de uma onda). 
11) O comprimento de onda se relaciona inversamente a frequência, dado que = c/ sendo  a 
frequência e  o comprimento de onda e c a velocidade da luz no vácuo. Sendo assim, quanto menor o 
comprimento de onda maior a frequência da energia radiante. 
12) A absorvância (A) se relaciona à transmitância (T) da seguinte maneira: A= log10(1/T), sendo T = 
I/I0, onde I é a intensidade da luz transmitida, e I0 é a intensidade da luz incidente. 
13) Caso a medida tenha sido realizada em cubeta padrão, o caminho óptico = 1 cm; Dessa forma, a 
concentração = Abs/ 
Como a solução original foi diluída 10 x para a leitura, deve-se multiplicar o valor de abs lido (0,35) por 
10. Abs da solução não diluída = 3,5. Concentração = 3,5/26000; Valor de concentração = 1,34 x 10-4 M 
ou: 0,135 mM; 
14) Caso a medida tenha sido realizada em cubeta padrão, o caminho óptico = 1 cm. 
Sabemos que: proteína280nm = (#Trp, W)(5500) + (#Tyr, Y)(1490), logo: proteínaX280nm = (2 * 5.500) + 
(2 * 1.490) = 13.980 M-1.cm-1 
A = c * b *  = 0,25 = c * b * 13980 = c = 0,25/13980 = 1,8 * 10-5 M (18uM) 
Como a amostra está 50 x diluída, a verdadeira concentração da amostra é: 1,8 * 10-5 * 50 = 900 M ou 0,9 
mM.