Figura 2

Figura 1 Legenda: Inibição Activação

Biologia – 12º anoMaio de 2011

Curso Científico-Humanístico deCiências e Tecnologias

Teste de Avaliação - Versão 1Nome: Nº: Turma: Classificação:

1. A glicocinase, só existe no fígado e a hexocinase existe em todas as células. Ambas são enzimas intracelulares, que fosforilam o mesmo substrato, a glicose, transformando-a em glicose-6-fosfato (G6P). Dependendo das enzimas intervenientes, a G6P pode ou ser degradada na via da glicólise para gerar energia ou então ser usada na síntese do glicogénio.A glicólise ocorre nos tecidos em geral e a síntese de glicogénio ocorre principalmente no fígado, quando existe excesso de glicose no sangue.O gráfico da figura 1, apresenta as velocidades de reacção dessas duas enzimas em função da concentração da glicose e algumas das reacções da glicólise e gliconeogénese(síntese do glicogénio). Os níveis normais de glicose no sangue são cerca de 4mM/L.

1.1. Seleccione a alternativa que permite preencher os espaços, de modo a obter afirmações correctas.

1.1.1.A enzima glicocinase requer, níveis _____ elevados de glicose do que a hexoquinase, para catalisar a fosforilação da glicose impedindo que o fígado consuma glicose quando a glicemia é ______.___ bem mais […] alta ___ bem menos […] alta___ bem mais […] baixa ___ bem menos […] baixa

1.1.2.O fígado actua como regulador da glicose sanguínea(glicémia), pois nas suas células a glicocinase ______inibida pelos teores elevados da glicose−6−fosfato, possiblitando que o excesso de glicose circulante seja acumulado sob a forma de _______.

___ é […] glicogénio ___ é […] frutose-6-fosfato___ não é […] frutose-6-fosfato ___ não é […]glicogénio

1.1.3.Perante o estímulo hormonal da insulina, a frutose−2,6−difosfato produzida funciona como um potente activador alostérico promovendo a fosforilação da _______ e como inibidor da enzima frutose-1,6-difosfatase que catalisa a reacção inversa promovendo a acumulação da ______.

___ glicose […] frutose 1,6 difosfato ___ frutose-6-fosfato […] frutose 1,6 difosfato___ glicose […] glicose ___ frutose-6-fosfato […] glicose

1.2. Os gráficos I e II da figura 2 representam a variação da concentração de duas substâncias ao longo do tempo.

Seleccione a alternativa que completa correctamente a afirmação seguinte.

Considerando isoladamente a reacção catalisada pela glicose-fosfato-isomerase na via da glicólise, os gráficos I e II representam, respectivamente, a variação da concentração de…

___ glicose-6-fosfato e frutose-6-fosfato.___ glicose-6-fosfato e glicose-1-fosfato.___ frutose-6-fosfato e glicose-6-fosfato.___ frutose-6-fosfato e frutose-2,6-difosfato

Figura 3

Figura 4

1.3. O esquema da figura 3 resume as etapas da síntese e da degradação do glicogénio no fígado, órgão responsável pela regulação da taxa de glicose no sangue.

(1) glicocinase(2) glicose-6 fosfato fosfatase(3) fosfoglicomutase(4) UDPG sintase(5) glicogénio sintase(6) glicogénio fosforilase

Um paciente portador de um defeito genético apresenta crises frequentes de hipoglicemia nos intervalos entre as refeições, embora a taxa de glicogénio hepático permaneça elevada.

Seleccione a alternativa que completa correctamente a afirmação seguinte.

Nesse paciente, as enzimas que podem apresentar actividade deficiente, dentre as identificadas, são:

___ glicocinase / UDPG sintase ___ glicogénio fosforilase / glicocinase___ fosfoglicomutase / glicogénio sintase ___ glicose-6 fosfato fosfatase / glicogénio fosforilase

1.4. Explique, baseando-se nos dados do texto e figura 1, as condições de concentração de glicose para que a glicocinase contribua para a sintese do glicogénio hepático e a vantagem dessa actuação na regulação da glicémia no homem.

2. A imobilização de enzimas é uma estratégia que pode ser utilizada em alguns bioprocessos, com vantagens sobre as enzimas livres. De uma forma geral, procura-se, com a imobilização, propiciar o uso de enzimas por períodos prolongados através de processos contínuos ou semicontínuos, aumentando assim a rentabilidade dos bioprocessos.Os gráficos I e II da figura 4 mostram a actividade da enzima lipase livre e imobilizada, em duas situações experimentais.

2.1. Faça corresponder as letras (de A a E) aos seguintes afirmações relativas à interpretação dos gráficos I e II da figura 4.

Chave:A- Afirmação apoiada pelos dados do gráfico IB- Afirmação apoiada pelos dados do gráfico IIC- Afirmação apoiada pelos dados dos gráficos I e IID- Afirmação não relacionada com os gráficosE- Afirmação contrariada pelo(s) gráfico(s)

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Gráfico I Gráfico II

___ A imobilização parece conferir alguma proteção à enzima.___ A velocidade da reacção é maior à medida que a temperatura aumenta.___ A velocidade da reacção da enzima imobilizada é superior à da enzima livre.___ A velocidade da reacção da enzima livre e imobilizada é diferente por haver alteração da conformação da

enzima.___ A imobilização deslocou o pH óptimo da enzima livre, para um valor de pH mais básico. ___ A ligação da enzima ao suporte dificulda a sua desnaturação ___ Com o aumento da temperatura a perda de actividade da enzima livre é maior. ___ As enzimas imobilizadas podem ser recuperadas e reutilizadas facilmente.

3. Um grupo de estudantes de Biologia planificou uma actividade experimental com o objectivo de estudar as condições em que ocorre a transformação do leite em iogurte. Os procedimentos e resultados da actividade experimental são apresentados no quadro seguinte.Balão Conteúdo Condições de

incubação Consistência Sabor

1 1l de leite 12 horas, 42º C Líquida A leite2 1l de leite 12 horas, 15º C Líquida A leite

3 1l de leite 48 horas, 42º C Pedaços sólidos num líquido amarelo Azedo

4 1l de leite + 1 iogurte natural 12 horas, 42º C Sólida Ácido5 1l de leite+ 1 iogurte natural 12 horas, 15º C Líquida A leite6 1l de leite+ 1 iogurte natural 4 horas, 42º C Semi-líquida Pouco ácido

7 1l de leite+ 1 iogurte natural previamente fervido 12 horas, 42º C Líquida A leite

3.1. O iogurte forma-se como resultado da fermentação___ láctica e desnaturação das proteínas por alteração de pH do meio.___ acética e hidrólise das proteínas por alteração da temperatura do meio.___ acética e hidrólise da lactose por alteração da temperatura do meio.___ láctica e desnaturação da lactose por alteração de pH do meio.

3.2. Os resultados nos balões 5 e 7 explicam-se respectivamente pela desnaturação ___________ das enzimas devido às diferenças de ______ .___ reversível e irreversível […] pH ___ reversível e irreversível […] temperatura___ irreversível e reversível […] pH ___ irreversível e reversível […] temperatura

3.3. Os resultados nos balões 3 e 6 explicam-se pela ocorrência de uma fermentação respectivamente _______________ , sendo a consistência __________ proporcional ao grau de acidez.___ prolongada e interrompida […] inversamente___ prolongada e interrompida […] directamente___ interrompida e prolongada […] inversamente ___ interrompida e prolongada […] directamente

3.4. “A fermentação é obtida pela acção de Streptococcus termophilus e Lactobacillus bulgaricus, obtendo-se um teor de acidez de cerca de 4,5.” Este valor obtido não pode ser superior devido…___ ao facto de a fermentação ser um processo que visa somente a produção de energia (ATP) mobilizada

para o crescimento dos microrganismos .___ à intolerância dos organismos fermentadores relativamente a teores muito elevados de ácido láctico.___ à inibição do crescimento das bactérias lácticas nestes teores de ácido acético.___ à intolerância dos organismos fermentadores a teores de ácido pirúvico.

3.5. A ingestão de leite provoca dores abdominais intensas e diarreia nalgumas pessoas, situação que é conhecida como intolerância à lactose, devida à falta da lactase. No entanto, outros dissacarídeos como a maltose e a sacarose são bem tolerados. Explique a vantagem da ingestão de iogurte por estas pessoas, referindo a especificidade da lactase.

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Figura 5

4. A figura 5 representa o efeito inibidor de diferentes concentrações de galactose na actividade enzimática da lactase.

4.1. A galactose na reacção em que intervém a lactase, actua como inibidor ______ da enzima, a uma taxa inibição tanto maior quanto ______ a concentração do inibidor.

___ competitivo […] maior ___ competitivo […] menor___ não competitivo […] maior___ não competitivo […] menor

4.2. A análise do gráfico ______ afirmar que a lactase é uma enzima alostérica, porque a reacção ______ a taxa máxima. ___ permite […] tende a atingir ___ permite […] nunca atinge___ não permite […] tende a atingir ___ não permite […] nunca atinge

4.3. A inibição da lactase no metabolismo da lactose é exercida pela galactose que é o(a):___substrato ____ produto. ___ coenzima ___ cofactor.

5. Estabeleça a correspondência correcta entre as afirmações e as técnicas de conservação de alimentos da chave.AFIRMAÇÕESA - Conservação pelo calor que utiliza temperaturas inferiores a 100°C.B - Conservação pelo frio a temperaturas inferiores ao ponto de congelação da água. C - Provoca a plasmólise das células microbianas.D - Provoca a morte dos microrganismos pela utilização de temperaturas superiores a 100ºC. E - Destrói os microrganismos superficiais por acção de radiações. F - É aplicado a líquidos e consiste na remoção física dos microrganismos. G - Liberta compostos com acção bactericida. H - Método de conservação pelo frio que retarda o crescimento da maior parte dos microrganismos. CHAVE:__ Refrigeração __ Esterilização __ Filtração esterilizante __ Salga__ Pasteurização __ Congelação __ Ionização __ Fumagem

6. Apesar das mais catastróficas expectativas de que o crescimento desmesurado da população humana acarretaria, inevitavelmente, grandes crises de fome, na verdade, tal não se tem verificado.Nos últimos 40 anos, o aperfeiçoamento e a generalização de técnicas de irrigação, o melhoramento da qualidade de culturas, o fácil acesso a fertilizantes e o desenvolvimento de sistemas de transporte eficazes têm contribuído para o aumento da produção alimentar.A engenharia genética permitiu aumentar, de forma significativa, quer a quantidade, quer a qualidade das reservas alimentares mundiais. A par destes benefícios, muitas questões se levantam acerca da segurança desses procedimentos.

6.1. As afirmações seguintes referem-se a características e/ou a consequências das culturas transgénicas.

6.1.1.Faça corresponder S (sim) ou N (não) a cada uma das letras que identificam as afirmações seguintes, de acordo com a possibilidade de serem utilizadas como argumentos a favor da utilização generalizada de plantas transgénicas

___ As culturas transgénicas permitem aumentar substancialmente as reservas alimentares mundiais, sem grande aumento das áreas de cultivo respectivas.

___ A transferência de genes pode desencadear mutações inesperadas e imprevisíveis em plantas receptoras.

___ Plantas transgénicas capazes de produzirem os seus próprios «pesticidas» tornariam desnecessária a pulverização, com produtos tóxicos, de extensas áreas de cultivo.

___ O melhoramento do conteúdo proteico de uma dada variedade vegetal comestível, através de engenharia genética, pode traduzir-se numa alimentação mais nutritiva.

___ As plantas transgénicas podem intercruzar-se com variedades não modificadas, resultando em combinações génicas com efeitos desconhecidos, em determinados meios.

___ Quando presentes no mesmo habitat, a disseminação de plantas transgénicas, com maior capacidade adaptativa, eliminam gradualmente as plantas não modificadas.

___ As substâncias acumuladas pela planta transgénica e que a defendem de potenciais predadores são transferidas de nível trófico em nível trófico.

___ Graças à introdução de genes que conferem resistência a determinados factores ambientais, é possível tornar produtivos solos que de outra forma não o seriam.

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Tabela I

6.2. Analise as afirmações que se seguem, relativas a acontecimentos que culminam com a formação de uma cultura de plantas transgénicas.6.2.1.Reconstitua a sequência temporal dos acontecimentos mencionados, segundo uma relação de causa-

efeito, colocando por ordem as letras que os identificam.

A – O gene de interesse é integrado no genoma nuclear.B – A célula da planta é bombardeada com DNA recombinante.C – O gene de interesse é introduzido no vector.D – O crescimento e a diferenciação celulares dão origem a organismos adultos.E – O aglomerado de células indiferenciadas apresenta DNA recombinante. _______________

6.3. Seleccione a alternativa que permite preencher os espaços e obter afirmações correctas. 6.3.1.A cultura de células vegetais in vitro permite obter, a partir de uma única célula alterada geneticamente,

uma planta inteira que exibe _____ suas células _____.___em todas as […] os genes estranhos e próprios___em todas as […] apenas os genes próprios___em algumas das […] os genes estranhos e próprios___em algumas das […] apenas os genes próprios

6.3.2.A presença de parede celular em células vegetais constituiu, durante algum tempo, um entrave à _____ plantas. O recurso à utilização de _____ permitiu ultrapassar este factor.___ introdução de genes exógenos em […] tecido caloso___ introdução de genes exógenos em […] protoplastos___ micropropagação de […] tecido caloso___ micropropagação de […] protoplastos

6.3.3. As moléculas de DNA de organismos distintos podem ser clivadas por uma dada _____ em sequências nucleotídicas _____.___ DNA polimerase […] distintas ___ enzima de restrição […] distintas___ DNA polimerase […] idênticas ___ enzima de restrição […] idênticas.

6.4. Seleccione a alternativa que completa correctamente a afirmação seguinte.6.4.1.A hipersensibilidade a produtos alimentares de origem vegetal pode ser minimizada, substituindo

nestes os genes codificadores de...___ antigénios, que se comportam como alérgenos.___ alérgenos, que se comportam como antigénios do próprio organismo.___ histamina, que se comporta como alérgeno.___ imunoglobulinas, que se comportam como antigénios do próprio organismo.

6.5. Os organismos geneticamente modificados, usados comercialmente, são homozigóticos dominantes para o gene que confere uma nova característica. A soja transgénica possui um gene que confere resistência ao herbicida glifosato. Plantas não transgénicas, quando submetidas à acção do herbicida, morrem possibilitando o controlo de plantas daninhas.

A partir dessas informações, analise as afirmações:

I- Plantas de soja homozigóticas (RR), quando cruzadas com soja não transgénica, produzirão uma prole 100% resistente ao herbicida e a geração F2 terá uma proporção de três plantas resistentes para um susceptível.

II- Plantas de soja transgénica só serão favorecidas mediante a aplicação do herbicida glifosato.III- Plantas de soja transgénica promovem a morte tanto de insectos praga como de polinizadores.IV- O monocultivo de soja, transgénica ou não, empobrece o solo e reduz a biodiversidade.V- Os transgénicos são obtidos por multiplicação vegetativa de variedades mutantes seleccionadas em

laboratório.

Seleccione a alternativa que as avalia correctamente

___ Só as afirmações I, II e IV são verdadeiras.___ Só as afirmação I, IV e V são verdadeiras.___ Só as afirmações II, III e V são verdadeiras. ___ Só as afirmações III, IV e V são verdadeiras.

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6.6. Seleccione a alternativa que completa correctamente a afirmação seguinte.6.6.1.Os pesticidas orgânicos foram desenvolvidos a partir da década de 40 do Século XX. A sua grande

eficácia contra as pragas surpreendeu todos os agricultores. Por outro lado, sua alta persistência no ambiente resultou, após algum tempo, num grande índice de mortalidade de aves, as quais não entravam em contacto directo com esses produtos. Este facto relaciona-se com o conceito ecológico de bioampliação, que significa:

___ acumulação de resíduos tóxicos nos animais de maior porte, porque estes consomem maior quantidade de alimento.

___ aumento gradativo da concentração de produtos tóxicos, de forma crescente, a cada nível trófico da cadeia alimentar.

___ uma maior resistência, dos animais de níveis tróficos inferiores, à toxicidade desses produtos, em relação a animais que ocupam níveis tróficos superiores.

___ aumento gradativo da sensibilidade, dos animais que ocupam níveis tróficos superiores, às substâncias tóxicas.

7. Até há relativamente pouco tempo, a situação do tratamento dos resíduos sólidos urbanos (RSU) em Portugal era desastrosa. A maior parte era despejada em mais de 300 lixeiras espalhadas pelo país. A situação melhorou substancialmente nos últimos anos, uma vez que foram construídos novos aterros controlados, encerrando-se todas as lixeiras. O país também inaugurou os seus primeiros incineradores de lixos urbanos.A compostagem terá necessariamente de acelerar o passo, por imposição de uma directiva comunitária, relativa a tudo o que tenha a ver com aterros sanitários. De acordo com esta directiva, os aterros poderão receber cada vez menos resíduos biodegradáveis. Ou seja, antes de entrar no aterro, o lixo terá de ser parcialmente expurgado de tudo o que se degrade naturalmente. O destino destes materiais será a compostagem ou a incineração.7.1. Uma alternativa satisfatória para resolver o problema do lixo urbano consiste na utilização de um método no

qual os restos orgânicos são convertidos num produto final que pode servir como fertilizante para o solo.Neste caso, materiais tais como plásticos, vidros e metais devem, anteriormente, ser separados do lixo orgânico. Essa alternativa corresponde a:___ aterro sanitário. ___ compostagem. ___ incineração. ___ lixeira.

7.2. Seleccione a alternativa que permite preencher os espaços, de modo a obter afirmações correctas.7.2.1.Contrariamente ao que ocorre na compostagem, na deposição controlada dos resíduos em aterro

sanitário a intervenção dos microrganismos ocorre essencialmente em condições de _____. Estes processos de tratamento de RSU assemelham-se _____.___ aerobiose […] pela ocorrência de mineralização da matéria orgânica___ anaerobiose […] na forma de valorização dos resíduos___ aerobiose […] na forma de valorização dos resíduos___ anaerobiose […] pela ocorrência de mineralização da matéria orgânica

7.3. Seleccione a alternativa que completa correctamente a afirmação seguinte.7.3.1.Nos aterros sanitários ocorre produção de metano que, contrariamente ao CO2,…

___ contribui para o aumento do efeito de estufa.___ pode ser valorizado energeticamente.___ favorece a ocorrência de chuvas ácidas.___ faz diminuir a concentração de ozono na estratosfera.

7.3.2.Relativamente ao processo de incineração de RSU, é correcto afirmar que ocorre…___ redução do volume de resíduos e valorização energética dos mesmos.___ eliminação total dos resíduos e degradação aeróbia da matéria orgânica.___ redução do volume de resíduos e degradação aeróbia da matéria orgânica.___ eliminação total dos resíduos e valorização energética dos mesmos.

COTAÇÃO

1.1 1.1.2 1.1.3 1.2 1.3 1.4 2.1 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 4.1 4.2Total6 6 6 6 6 15 9 6 6 6 6 15 6 6

4.3 5 6.1 6.2 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.4 6.5 6.6 7.1 7.2 7.3.1 7.3.26 9 9 8 6 6 6 6 9 6 6 6 6 6 200

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QUESTÕES RESPOSTAS – V1 COTAÇÃO

1.1.1 bem mais […] baixa 61.1.2 não é […]glicogénio 61.1.3 frutose-6-fosfato […] frutose 1,6 difosfato 61.2 glicose-6-fosfato e frutose-6-fosfato 61.3 glicose-6 fosfato fosfatase / glicogénio fosforilase 6

1.4

A resposta deve abordar os seguintes tópicos:O fígado possui 2 enzimas que fosforilam a glicose (transformação da glicose em glicose-6-fosfato): a

glicocinase e a hexocinase.A glicocinase, enzima exclusiva do fígado, só tem actividade significativa, quando a concentração de glicose no

sangue é elevada, ao contrário da hexocinase (enzima presente em todas as células), que tem grande actividade mesmo quando a glicémia é relativamente baixa (gráfico da figura 1).

Esta diferença de actividade entre as 2 enzimas leva a que quando há excesso de glicose (após as refeições), exista uma grande transformação de glicose em glicose-6-fosfato que permite que ela seja utilizada tanto no metabolismo da glicólise das células do fígado, como também no metabolismo do glicogénio (gliconeogénese), levando à descida e estabilização da glicémia no organismo.

- O glicogénio sendo um polímero de glicose necessita de grande quantidade de glicose, para que seja sintetizado.

- Havendo baixas concentrações de glicose, a glicocinase é menos activa formando-se pouca glicose-6 P que não é suficiente para a síntese do glicogénio sendo a sua via metabólica mais provável a da degradação, (neste caso por via glicolítica para a produção de energia). O facto da glicocinase não estar activa quando a [glicose] é baixa, constitui uma vantagem

- Qdo há excesso de glicose no sangue ela (é transferida em maior quantidade para as células onde) sofre fosforilação por acção da glicocinase do fígado que nestas condições actua com maior actividade (aumentando a G6P) sendo assim favorecida a via da síntese do glicogénio neste orgão.

15

2.1 CEADBCAD 93.1 láctica e desnaturação das proteínas por alteração de pH do meio. 63.2 reversível e irreversível […] temperatura 63.3 prolongada e interrompida […] directamente 63.4 à intolerância dos organismos fermentadores relativamente a teores de ácido láctico superiores. 6

3.5

A resposta deve abordar os seguintes tópicos:- A lactase é a enzima que possui um centro activo a que a lactose se liga activando o desdobramento/digestão/hidrólise da lactose (em glicose e galactose).- Os indivíduos que não produzem lactase são intolerantes à lactose, não o sendo à maltose ou sacarose porque possuem a maltase e sacarase. Isto prova a especificidade absoluta destas enzimas que possuem um centro activo a que apenas se liga o substrato específico (A maltase ou sacarase não permitem a ligação da lactose).- Nos indivíduos com intolerância à lactose a ingestão do iogurte facilita a sua assimilação pois neste quase não existe lactose que foi desdobrada em glicose e metabolizada pelas bactérias em ácido láctico durante a fermentação láctica. Durante a transformação do leite em iogurte, ocorre fermentação láctica, ocorrendo a transformação parcial da lactose

(dissacarídeo) em glicose e galactose. Assim, o iogurte tem menos lactose do que o leite, daí a melhor tolerância ao iogurte das pessoas que não possuem lactase.A lactase é uma enzima de especificidade absoluta, logo a sua função não pode ser substituída por outras enzimas que

desdobram (hidrolisam) outros dissacarídeos (sacarase ou maltase), daí que as pessoas que não tenham lactase sejam intolerantes ao leite.

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4.1 competitivo […] maior 64.2 não permite […] tende a atingir 64.3 produto 6

5 H- Refrigeração D- Esterilização F- Filtração esterilizante C-SalgaA- Pasteurização B- Congelação E- Ionização G- Fumagem

9

6.1 (S): A, C, D, H; (N): B, E, F, G 96.2 C; B; A; E; D 86.3.1 em todas as […] os genes estranhos e próprios 66.3.2 introdução de genes exógenos em […] protoplastos 66.3.3 enzima de restrição […] idênticas.I 66.4 antigénios, que se comportam como alérgenos. 66.5 As afirmações I, II e IV são verdadeiras. 9

6.6 aumento gradativo da concentração de produtos tóxicos, de forma crescente, a cada nível trófico da cadeia alimentar. 6

7.1 compostagem. 67.2 anaerobiose […] pela ocorrência de mineralização da matéria orgânica 67.3.1 pode ser valorizado energeticamente. 67.3.2 redução do volume de resíduos e valorização energética dos mesmos. 6TOTAL 200

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