LISTA DE EXERCICIOS - EXTRA –1S METABOLISMO DE CONTROLE – JUNHO 2015

Professora Ionara Urrutia Moura 1. (Unicamp) As macromoléculas (polissacarídeos, proteínas ou lipídios) ingeridas na alimentação não

podem ser diretamente usadas na produção de energia pela célula. Essas macromoléculas devem sofrer digestão (quebra), produzindo moléculas menores, para serem utilizadas no processo de respiração celular. a) Quais são as moléculas menores que se originam da digestão das macromoléculas citadas no texto? b) Como ocorre a “quebra” química das macromoléculas ingeridas? c) Respiração é um termo aplicado a dois processos distintos, porém intimamente relacionados, que

ocorrem no organismo em nível pulmonar e celular. Explique que relação existe entre os dois processos.

2.Atualmente, sabe-se que a relação gene-proteína nem sempre é de um para um. Relacioná-los não é uma

questão simples: em geral, o genoma de um organismo é idêntico em todas as suas células, enquanto o

conjunto de proteínas de cada uma delas varia, dependendo de sua fase de desenvolvimento, do tecido

analisado, do processamento do pré-RNA mensageiro (pré-mRNA) e, até, do ambiente a que o organismo

está submetido.

Mas como genes e proteínas estão relacionados? Em organismos eucariotos, como é o caso da espécie

humana, a informação genética armazenada no DNA é convertida em uma seqüência de aminoácidos,

formando as proteínas -- moléculas fundamentais na determinação das características dos organismos.

Contudo, a informação genética está organizada da seguinte forma: os genes incluem regiões codificadoras

da seqüência de aminoácidos, os exons , e regiões não-codificadoras, os introns. A primeira etapa na síntese

de proteínas é a transcrição do gene em uma molécula de RNA, o pré-mRNA. Este inclui ambas as regiões

e, quando é processado, os introns são removidos da molécula, transformando o pré-mRNA no mRNA

maduro, que será, então, traduzido em proteína. Esse processamento de um pré-mRNA pode variar,

resultando na formação de mais de um tipo de proteína, a partir de uma mesma seqüência de DNA.

Um exemplo extremo descrito recentemente na mosca-da-banana, a Drosophila melanoaster , revela que um

mesmo gene desse inseto é capaz de codificar cerca de 38 mil proteínas. Na espécie humana, estima-se que o

número de genes varie entre 50 mil e 150 mil e que existam milhões de proteínas diferentes

a) Explique o processo pelo qual os genes controlam a produ~cão de prote~inas em todos os seres

vivos.

b) No texto são abordados os introns e exons. Qual a consequência disso para os seres vivos:

3 Leia o texto

Folha Saúde 28 de mar;o de 2012 Vaca louca- 25 04 2012 4.Explique a metafora do primeiro paragrafo usando os termos antigeno e anticorpo. 5.Como voce explicaria a expressão “fator inato de resistencia” 6.De acordo com o texto, a proteina IFTTM3 ,, pode ser considerada um anticorpo: porque:

7. (G2 1996) No modelo molecular do ácido ribonucleico (RNA) representado adiante,

os números 1, 2 e 3 indicam, respectivamente:

a) desoxirribose, ácido fosfórico e base nitrogenada.

b) ácido fosfórico, desoxirribose e base nitrogenada. c) ribose, ácido fosfórico e base nitrogenada. d) ácido fosfórico, ribose e base nitrogenada. e) ácido fosfórico, base nitrogenada e desoxirribose.

8. (G2 1996) Assinale a alternativa que relaciona corretamente o nome das moléculas representadas pelos números

1, 2 e 3, respectivamente, sabendo-se que a figura adiante representa a unidade estrutural do ácido

desoxirribonucleico (DNA).

a) base nitrogenada, ribose e ácido fosfórico. b) ácido fosfórico, ribose e base nitrogenada. c) desoxirribose, base nitrogenada e ácido fosfórico. d) ácido fosfórico, desoxirribose e base nitrogenada. e) base nitrogenada, desoxirribose e ácido fosfórico.

9. (Fuvest 2007) O código genético é o conjunto de todas as trincas possíveis de bases nitrogenadas (códons). A sequência de códons do RNA mensageiro determina a sequência de aminoácidos da proteína. É correto afirmar que o código genético a) varia entre os tecidos do corpo de um indivíduo. b) é o mesmo em todas as células de um indivíduo, mas varia de indivíduo para indivíduo. c) é o mesmo nos indivíduos de uma mesma espécie, mas varia de espécie para espécie.

d) permite distinguir procariotos de eucariotos. e) é praticamente o mesmo em todas as formas de vida

20 ) Muitas estruturas do nosso organismo possuem em sua estrutura o colágeno. Quimicamente, o colágeno

pertence ao grupo de:

a) carboidratos

b) lipídeos

c) proteínas

d) glicídeos

e) ácidos nucléicos

21)A fenilcetonúria é uma doença que resulta de um defeito na enzima fenilalanina hidroxilase, que participa do

catabolismo do aminoácido fenilalanina.

A falta de hidroxilase produz o acúmulo de fenilalanina que, por transaminação, forma ácido fenilpirúvico. Quando em

excesso, o ácido fenilpirúvico provoca retardamento mental severo.

Por outro lado, o portador desse defeito enzimático pode ter uma vida normal desde que o defeito seja diagnosticado

imediatamente após o nascimento e que sua dieta seja controlada. A fenilcetonúria é tão comum que mesmo nas

latas de refrigerantes dietéticos existe o aviso: "Este produto contém fenilcetonúricos!".

Qual o principal cuidado a tomar com a dieta alimentar de um portador desse defeito enzimático? Por quê? 9.

(Udesc) Assinale a alternativa que completa CORRETAMENTE as afirmativas a seguir: As_________ são proteínas

especiais que_________ reações químicas que ocorrem no_________ das células. Quando o organismo é aquecido

demasiadamente, elas são__________.

a) gorduras; catalisam; interior; desnaturadas

b) moléculas; aceleram; exterior; recriadas

c) enzimas; retardam; exterior; derretidas

d) gorduras; alteram; limite; destruídas

e) enzimas; catalisam; interior; desnaturadas

22)Considere um gato siamês, que difere de outras raças de gatos por sua pelagem característica: escura nas patas,

no focinho e no pavilhão auditivo, contrastando com o resto do corpo, onde é clara. As regiões escuras são as mais

frias e nelas, a substância que controla a produção do pigmento responsável pela pelagem escura é ativa, enquanto

nas claras, que são quentes, essa substância é inativa.

Pela sua ação no escurecimento da pelagem do animal, conclui-se que essa substância é:

a) um glicídio

b) um lipídio

c) uma enzima

d) um glicosaminoglicano

e) uma vitamina

23)Considere as seguintes afirmativas:

I - As proteínas são moléculas de grande importância para os organismos - atuam tanto estruturalmente como

também metabolicamente.

II - As enzimas são proteínas que atuam como catalisadores biológicos.

III - Existem proteínas que atuam como linhas de defesa do organismo e algumas delas são conhecidas como

anticorpos. Quais estão corretas?

a) Apenas I

b) Apenas II

c) Apenas III

d) Apenas II e III

e) I, II, III

24)Assinale a alternativa INCORRETA a respeito da molécula dada pela fórmula geral

a seguir

a) É capaz de se ligar a outra molécula do mesmo tipo através de pontes de

hidrogênio.

b) Entra na constituição de enzimas.

c) R representa um radical variável que identifica diferentes tipos moleculares dessa

substância.

d) Os vegetais são capazes de produzir todos os tipos moleculares dessa substância,

necessários à sua sobrevivência.

e) Essas moléculas são unidas umas às outras nos ribossomos.

25) Ceará joga fora opção alimentar"

Segundo pesquisas da UFC, a cada ano 800 toneladas de carne de cabeça de lagosta não são aproveitadas sendo

lançadas ao mar. "0 estudo sobre hidrólise enzimática de desperdício de lagosta", título do pesquisador Gustavo

Vieira, objetiva o uso de material de baixo custo para enriquecer a alimentação de populações carentes. O processo

consiste na degradação de moléculas orgânicas complexas em simples por meio de um catalisador e na posterior

liofilização. O pó resultante é de alto teor nutritivo, com baixa umidade e resiste, em bom estado de conservação, por

longos períodos. (Jornal do Brasil - 27/08/94)

Com base nos processos descritos no artigo anterior, assinale a opção correta. a) As moléculas orgânicas simples obtidas são glicerídios que são utilizados pelo organismo com função reguladora. b) As moléculas orgânicas complexas empregadas são proteínas que, ao serem digeridas em aminoácidos são utilizadas pelo organismo com função estrutural. c) O catalisador do processo é uma enzima capaz de degradar proteínas em monossacarídeos essenciais à liberação de energia para as atividades orgânicas. d) A hidrólise enzimática de moléculas orgânicas complexas é realizada por catalisador inorgânico em presença de água. e) O alto teor nutritivo do produto é devido ao fato de as moléculas orgânicas simples obtidas serem sais minerais indispensáveis ao desenvolvimento orgânico.

Molécula reverte processo que leva à insuficiência cardíaca 11/05/2012

Por Karina Toledo Agência FAPESP – Uma molécula desenvolvida por pesquisadores da Universidade Stanford, nos Estados Unidos, e da Universidade de São Paulo (USP) se mostrou capaz de estabilizar e até mesmo reverter o processo degenerativo observado na insuficiência cardíaca. O mal é caracterizado pela incapacidade do coração em bombear sangue adequadamente e leva à morte 70% dos afetados nos primeiros cinco anos. Os resultados dos testes pré-clínicos com a molécula batizada de βIIV5-3 foram divulgados na revista PLoS One. A pesquisa faz parte do pós-doutorado de Julio Cesar Batista Ferreira, com Bolsa da FAPESP. “A insuficiência cardíaca é o resultado final comum de diferentes doenças cardiovasculares, como infarto do miocárdio e hipertensão arterial. Depois que o problema se instala, a sobrevida do paciente costuma ser relativamente curta, mesmo com a ajuda de todos os fármacos do mercado”, disse Ferreira, professor do Instituto de Ciências Biomédicas da USP. Ainda durante o doutorado, realizado na Escola de Educação Física e Esporte da USP sob orientação da professora Patricia Chakur Brum, Ferreira encontrou evidências de que uma proteína chamada PKCβII ("protein kinase C isoform βII") poderia ser a vilã por trás do processo que leva à insuficiência cardíaca. Para testar sua hipótese, decidiu criar uma molécula capaz de inibir a ação dessa proteína nas células do coração. O trabalho foi feito em colaboração com a pesquisadora Daria Mochly-Rosen, da Escola de Medicina de Stanford.

“O βIIV5-3 é uma combinação de seis aminoácidos ligados a uma molécula carreadora, capaz de atravessar a membrana celular. Esse princípio ativo inibe a interação da proteína com seu receptor”, disse Ferreira. Para chegar a essa combinação, os cientistas usaram programas de computador capazes de alinhar duas proteínas e apontar semelhanças e diferenças estruturais, completou. “Isso permite escolher regiões específicas de interação entre essas proteínas.” A equipe então testou a molécula em dois modelos animais. No primeiro, um grupo de ratos passou por uma cirurgia para obstruir uma artéria coronária e induzir o infarto. Cerca de um mês depois, os animais apresentaram sinais de insuficiência cardíaca. Metade foi tratada com o βIIV5-3 por seis semanas e a outra metade recebeu placebo. “Após as seis semanas, a função cardíaca havia melhorado cerca de duas vezes nos animais tratados com o βIIV5-3, quando comparada ao grupo controle. Além disso, a mortalidade caiu de 35% para 3%”, contou Ferreira. O segundo experimento foi feito com ratos que apresentavam grande sensibilidade ao sódio. Com seis semanas de vida, os animais foram submetidos a uma dieta rica em sal e, logo em seguida, desenvolveram hipertensão. Quando completaram 11 semanas, já estavam com sinais de insuficiência cardíaca e passaram a receber o tratamento ou o placebo. A função cardíaca dos animais que receberam o βIIV5-3 melhorou duas vezes em relação ao grupo controle e, nesse caso, ficou igual à de ratos sem insuficiência cardíaca. Já a mortalidade caiu de 50% para 0%. “Mesmo após o término do tratamento os animais que receberam o βIIV5-3 apresentaram reduzida mortalidade quando comparados ao grupo placebo”, comemorou o pesquisador. Validação Para provar que também em humanos a PKCβII desempenha papel decisivo no agravamento da insuficiência cardíaca, os pesquisadores avaliaram amostras de biópsia cardíacas de portadores desse problema. “A relação foi clara: quanto mais altos eram os níveis de PKCβII, pior era a função cardíaca dos pacientes”, contou Ferreira. Essa etapa da pesquisa teve a participação de Berta Napchan Boer e Max Grinberg, ambos do Instituto do Coração (Incor) da USP. O próximo passo foi entender por que a proteína PKCβII é deletéria ao músculo cardíaco. Para isso, os pesquisadores realizaram uma série de experimentos in vitro com a proteína isolada e com culturas de células cardíacas de ratos. “Descobrimos que a PKCβII desregula o controle de qualidade das proteínas dentro das células cardíacas. Ela se liga ao proteassomo, um complexo intracelular que elimina as proteínas oxidadas, e impede que ele funcione adequadamente”, explicou Ferreira. Para piorar, o coração com insuficiência torna-se um ambiente pró-oxidante, ou seja, no qual está favorecida a produção de radicais livres e outras substâncias tóxicas que danificam as proteínas e outras macromoléculas da célula. “Como há aumento na produção de proteínas oxidadas e o controle de qualidade está desregulado, elas começam a se acumular e a impedir que as células cardíacas contraiam de forma apropriada. Com o tempo, o coração vai deixando de bater adequadamente e as células começam a morrer”, disse Ferreira. Nos experimentos feitos com ratos, a molécula desenvolvida se mostrou capaz de reativar o sistema de controle de qualidade nas células cardíacas. As proteínas oxidadas voltaram a ser eliminadas pelo proteassomo e o processo degenerativo foi interrompido. Antes de testar o candidato a fármaco em seres humanos, os pesquisadores pretendem realizar outra rodada de ensaios pré-clínicos com animais de maior porte, possivelmente porcos. “A molécula já foi bem-sucedida nos testes de toxicidade realizados em animais. Se tudo correr bem, dentro de aproximadamente sete anos saberemos com certeza se ela poderá se tornar um medicamento”, afirmou Ferreira. O artigo Protein Quality Control Disruption by PKCβII in Heart Failure; Rescue by the Selective PKCβII Inhibitor, βIIV5-3 (doi:10.1371/journal.pone.0033175), de Julio Ferreira e outros, pode ser lido em www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0033175

26 Texto Para a próxima questão

As reações enzimáticas são muito importantes em alimentos e ocorrem não só no alimento in natura, mas ta

mbém durante o seu processamento e armazenamento. O aroma da cebola, por exemplo, deve-se à ação da

alinase, enzima que age sobre os compostos que contêm enxofre presentes nesse alimento. Enzimas proteolíticas

como a bromelina presente no abacaxi são empregadas no amaciamento da carne. As amilases são enzimas

importantes principalmente na produção de xaropes de milho pela sua capacidade de romper as ligações

glicosídicas do amido. Frutas e vegetais que contêm compostos fenólicos na sua composição, quando cortadas e

expostas ao ar, sofrem escurecimento causado pela enzima polifenoloxidase (PPO). O que essa enzima faz é

oxidar os fenóis a ortoquinonas .Estes últimos compostos polimerizam facilmente formando compostos escuros,

as melaninas. Essas reações de escurecimento enzimático podem ser mais facilmente observadas em vegetais de

cores claras, como banana, batata e maçã.

Com base no texto analise os procedimentos que seguem. 1 )Um aluno, querendo evitar o escurecimento de uma torta de maçãs, acrescentou suco de limão 2) A cebola fica mais suave se aquecida 3) A alinase poderia ser utilizada como a,maciante de carnes. 4) É possível evitar o escurecimento da maçã mantendo-a livre do contato com o ar. Diga se os procedimentos estão corretos ou não. Justifique .

27. Foi realizado o seguinte experimento durante a aula de Biologia:

Procedimento A - Acrescentou-se 20 ml de saliva em dois tubos de ensaio etiquetados, respectivamente, com os

números 1 e 2.

Procedimento B - O tubo 1 foi aquecido a 80oC por cerca de 30 minutos, enquanto o tubo 2 foi colocado em estufa e

mantido a 36oC.

Procedimento C - Após serem resfriados à temperatura ambiente, acrescentou-se em cada tubo dois gramas de amido

de milho (maizena).

Baseado no experimento, responda:

a) Em qual(is) dos tubos ocorrerá digestão do amido? Justifique.

.b) Se após o procedimento C, pingássemos algumas gotas de lugol(reagente a base de iodo) nos dois tubos, qual(is) dele(s)

ficaria(m) azulado(s)? Justifique. (0,3 ponto)

OBS.: O lugol é um reagente de coloração amarelada, que em presença de amido torna-se azul.

28. A figura ao lado expressa simbolicamente a contribuição da Biologia Molecular no conhecimento atual dos

genomas e sua aplicação em Biotecnologia. As técnicas de análise do DNA incluem a obtenção de padrões de distribuição de segmentos de desoxirribonucleotídeos submetidos a eletroforese, como os observados na figura. Constituem exemplos da utilização dessas técnicas as investigações de paternidade, criminalidade e análises comparativas de espécies e populações em estudos de Genética e Evolução. Os biólogos moleculares decifraram o código genético no começo dos anos 60 do século XX. No modelo proposto, códons constituídos por três bases nitrogenadas no

RNA, cada base representada por uma letra, codificam os vinte aminoácidos. Considerando as quatro bases nitrogenadas presentes no RNA (A, U, C e G), responda: a) Por que foram propostos no modelo códons de três letras, ao invés de códons de duas letras? b) Um dado aminoácido pode ser codificado por mais de um códon? Um único códon pode especificar mais de um aminoácido? 29. Para investigar a dinâmica de biossíntese de uma proteína transportadora de glicose para o interior das células,

com relação às várias organelas de uma célula, um pesquisador incubou as células em um meio de cultura contendo

um aminoácido marcado com carbono-14 (radioativo). Este procedimento garantiu ao cientista a possibilidade dele

“seguir” as moléculas do aminoácido marcado no decorrer do experimento.

Após um período de incubação, o pesquisador tomou amostras das células em cultura, isolou as várias organelas e mediu a radioatividade de cada uma. As organelas analisadas foram: núcleo, ribossomos, mitocôndrias e membrana plasmática. a) Identifique a organela que, inicialmente, apresentou radioatividade mais alta. Justifique sua resposta. (0,5 ponto) b) Ao final do período de incubação, qual organela apresentou radioatividade mais alta? Justifique sua resposta. (0,5 ponto)

Questão Dissertativa:

30. (Unicamp 2008) O gráfico a seguir representa a resposta imunitária de uma criança vacinada contra determinada

doença, conforme recomendação dos órgãos públicos de saúde.

a) Explique o que são vacinas e como protegem contra doenças.

b) Observe o gráfico e explique a que se deve a resposta imunitária da criança após a dose de reforço.

31. (Ufsm 2008) Considere, hipoteticamente, que o DNA de uma planta em estudo por pesquisadores brasileiros

possui um gene responsável pela produção do óleo aromatizante da planta. Esse gene é repelente natural de

mosquitos e possui como parte de sua sequência com sentido: ...AGGCCCGTTCCCTTA... Caso ocorressem

mutações gênicas que alterassem essa sequência para ...AGCCCCCAACCCAAA..., os novos aminoácidos

formados, conforme o quadro, seriam:

a) serina - glicina - valina - glicina - fenilalanina b) tirosina - prolina - valina - prolina - leucina c) serina - glicina - glutamina - glicina - aspargina d) serina - prolina - glicina - prolina - lisina e) arginina - prolina - valina - prolina - leucina

32 . (Ufrj 2007) As sequências de RNA mensageiro a seguir codificam peptídeos com atividades biológicas

específicas. Suponha que mutações no DNA tenham causado as seguintes mudanças nas duas moléculas de mRNA (1 e 2).

A tabela resumida do código genético mostra alguns códons e seus aminoácidos correspondentes.

Em qual das mudanças (1 ou 2) há risco de perda ou de diminuição

da atividade biológica?