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Bioquímica
UA1- Introdução a Bioquímica
Desafio: O amido e a celulose são biomoléculas encontradas nos vegetais; ambas são polímeros naturais formados por moléculas de um açúcar, a glicose. No entanto, apesar de apresentarem a mesma classificação, elas têm, nos vegetais, funções biológicas distintas. Portanto, seu desafio é apontar qual a classificação do amido e da celulose e descrever a diferença estrutural entre eles. Como o setor agronômico é responsável pela produção de alimentos, aponte, também, qual a função alimentar dessas biomoléculas.
Padrão de resposta esperado.
O amido e a celulose são carboidratos formados por monossacarídeos, a glicose. A diferença está na ligação glicosídica entre seus monossacarídeos. Veja mais a seguir.
Exercícios 1-Sobre a técnica de separação das organelas celulares, assinale a alternativa correta:
A. O rompimento da membrana celular por choque osmótico remove impurezas presentes na célula. As técnicas de separação das organelas celulares foram aperfeiçoadas de forma a permitir a separação das diferentes organelas e macromoléculas sem prejudicar suas funções. Para tanto, é necessário, primeiramente, romper a membrana plasmática para que as organelas fiquem livres em um extrato. Após, a centrifugação diferencial vai separar as frações celulares. Como esse é um método que separa grosseiramente as organelas, está sujeito a contaminações, que podem ser minimizadas com lavagens e novas centrifugações.
B. O estudo das organelas em frações individuais não é útil para o estudo de suas funções, porque, nas células, elas estão interagindo com outras organelas.
As técnicas de separação das organelas celulares foram aperfeiçoadas de forma a permitir a separação das diferentes organelas e macromoléculas sem prejudicar suas funções. Para tanto, é necessário, primeiramente, romper a membrana plasmática para que as organelas fiquem livres em um extrato. Após, a centrifugação diferencial vai separar as frações celulares. Como esse é um método que separa grosseiramente as organelas, está sujeito a contaminações, que podem ser minimizadas com lavagens e novas centrifugações.
C. Questão correta. Os passos envolvidos na separação de organelas celulares são, em ordem: lise celular - para rompimento da membrana -, centrifugação - para separação das frações celulares - e lavagens - para purificação. As técnicas de separação das organelas celulares foram aperfeiçoadas de forma a permitir a separação das diferentes organelas e macromoléculas sem prejudicar suas funções. Para tanto, é necessário, primeiramente, romper a membrana plasmática para que as organelas fiquem livres em um extrato. Após, a centrifugação diferencial vai separar as frações celulares. Como esse é um método que separa grosseiramente as organelas, está sujeito a contaminações, que podem ser minimizadas com lavagens e novas centrifugações.
D. O princípio da técnica de centrifugação em gradiente de densidade é separar as organelas de acordo com suas funções. As técnicas de separação das organelas celulares foram aperfeiçoadas de forma a permitir a separação das diferentes organelas e macromoléculas sem prejudicar suas funções. Para tanto, é necessário, primeiramente, romper a membrana plasmática para que as organelas fiquem livres em um extrato. Após, a centrifugação diferencial vai separar as frações celulares. Como esse é um método que separa grosseiramente as organelas, está sujeito a contaminações, que podem ser minimizadas com lavagens e novas centrifugações.
E. A centrifugação diferencial é o método mais preciso de separação das organelas, e utilizá-lo evita passos de purificação posteriores. As técnicas de separação das organelas celulares foram aperfeiçoadas de forma a permitir a separação das diferentes organelas e macromoléculas sem prejudicar suas funções. Para tanto, é necessário, primeiramente, romper a membrana plasmática para que as organelas fiquem livres em um extrato. Após, a centrifugação diferencial vai separar as frações celulares. Como esse é um método que separa grosseiramente as organelas, está sujeito a contaminações, que podem ser minimizadas com lavagens e novas centrifugações.
2. Qual das alternativas seguintes relaciona corretamente a organela celular e sua função?
A. Núcleo – respiração celular. Os lisossomos são organelas ricas em enzimas responsáveis pela degradação de compostos celulares. Esses materiais entram no lisossomo e são degradados até suas moléculas mais simples (monossacarídeos, aminoácidos, etc.), que são, então, liberadas para serem utilizadas em novos componentes celulares, ou catabolizadas. 
As demais organelas citadas no exercício são responsáveis por:
Núcleo - armazenar a informação genética contida no DNA e regular o metabolismo celular.
Mitocôndria - catalisar a oxidação dos nutrientes orgânicos e gerar ATP.
Ribossomo - traduzir o RNA que sai do núcleo e síntetizar proteínas.
Vacúolo - digerir moléculas complexas.
B. Mitocôndria – fotossíntese.Os lisossomos são organelas ricas em enzimas responsáveis pela degradação de compostos celulares. Esses materiais entram no lisossomo e são degradados até suas moléculas mais simples (monossacarídeos, aminoácidos, etc.), que são, então, liberadas para serem utilizadas em novos componentes celulares, ou catabolizadas. 
As demais organelas citadas no exercício são responsáveis por:
Núcleo - armazenar a informação genética contida no DNA e regular o metabolismo celular.
Mitocôndria - catalisar a oxidação dos nutrientes orgânicos e gerar ATP.
Ribossomo - traduzir o RNA que sai do núcleo e síntetizar proteínas.
Vacúolo - digerir moléculas complexas.
C. Ribossomo – fabricação de ácidos graxos. Os lisossomos são organelas ricas em enzimas responsáveis pela degradação de compostos celulares. Esses materiais entram no lisossomo e são degradados até suas moléculas mais simples (monossacarídeos, aminoácidos, etc.), que são, então, liberadas para serem utilizadas em novos componentes celulares, ou catabolizadas. 
As demais organelas citadas no exercício são responsáveis por:
Núcleo - armazenar a informação genética contida no DNA e regular o metabolismo celular.
Mitocôndria - catalisar a oxidação dos nutrientes orgânicos e gerar ATP.
Ribossomo - traduzir o RNA que sai do núcleo e síntetizar proteínas.
Vacúolo - digerir moléculas complexas.
D. Questão correta Lisossomo – degradação celular. Os lisossomos são organelas ricas em enzimas responsáveis pela degradação de compostos celulares. Esses materiais entram no lisossomo e são degradados até suas moléculas mais simples (monossacarídeos, aminoácidos, etc.), que são, então, liberadas para serem utilizadas em novos componentes celulares, ou catabolizadas. 
As demais organelas citadas no exercício são responsáveis por:
Núcleo - armazenar a informação genética contida no DNA e regular o metabolismo celular.
Mitocôndria - catalisar a oxidação dos nutrientes orgânicos e gerar ATP.
Ribossomo - traduzir o RNA que sai do núcleo e síntetizar proteínas.
Vacúolo - digerir moléculas complexas.
E. Vacúolo – transporte de proteínas. Os lisossomos são organelas ricas em enzimas responsáveis pela degradação de compostos celulares. Esses materiais entram no lisossomo e são degradados até suas moléculas mais simples (monossacarídeos, aminoácidos, etc.), que são, então, liberadas para serem utilizadas em novos componentes celulares, ou catabolizadas. 
As demais organelas citadas no exercício são responsáveis por:
Núcleo - armazenar a informação genética contida no DNA e regular o metabolismo celular.
Mitocôndria - catalisar a oxidação dos nutrientes orgânicos e gerar ATP.
Ribossomo - traduzir o RNA que sai do núcleo e síntetizar proteínas.
Vacúolo - digerir moléculas complexas.
3. Considerando as organelas celulares, qual dos grupos abaixo está envolvido na síntese de compostos necessários para a célula?
A. Retículo endoplasmático rugoso, lisossomo e vacúolo.
Os ribossomos são as organelas responsáveis pela síntese proteica, que continua no retículo endoplasmático rugoso. Já o retículo endoplasmático liso participada síntese de lipídeos.
B. Lisossomo, vacúolo e ribossomo. Os ribossomos são as organelas responsáveis pela síntese proteica, que continua no retículo endoplasmático rugoso. Já o retículo endoplasmático liso participa da síntese de lipídeos.
C. Vacúolo, retículo endoplasmático rugoso e retículo endoplasmático liso. Os ribossomos são as organelas responsáveis pela síntese proteica, que continua no retículo endoplasmático rugoso. Já o retículo endoplasmático liso participa da síntese de lipídeos.
D. Retículo endoplasmático liso, ribossomo e vacúolo. Os ribossomos são as organelas responsáveis pela síntese proteica, que continua no retículo endoplasmático rugoso. Já o retículo endoplasmático liso participa da síntese de lipídeos.
E. Questão correta Ribossomo, retículo endoplasmático rugoso e retículo endoplasmático liso. Os ribossomos são as organelas responsáveis pela síntese proteica, que continua no retículo endoplasmático rugoso. Já o retículo endoplasmático liso participa da síntese de lipídeos.
4. Qual a classificação das enzimas e alguns hormônios? E por que podem ser classificados em uma única classe de compostos químicos?
A. Questão correta São proteínas, porque são formadas por cadeias de aminoácidos. As proteínas têm funções muito diversificadas e essenciais em todos os organismos vivos. Elas incluem proteínas agindo como enzimas, hormônios, fatores de coagulação, imunoglobulinas, receptores de membrana, além de controle da maquinaria genética, contração muscular, respiração, entre outras.
B. São carboidratos, porque são formados por ligações glicosídicas. As proteínas têm funções muito diversificadas e essenciais em todos os organismos vivos. Elas incluem proteínas agindo como enzimas, hormônios, fatores de coagulação, imunoglobulinas, receptores de membrana, além de controle da maquinaria genética, contração muscular, respiração, entre outras.
C. São monossacarídeos, porque são estruturas simples. As proteínas têm funções muito diversificadas e essenciais em todos os organismos vivos. Elas incluem proteínas agindo como enzimas, hormônios, fatores de coagulação, imunoglobulinas, receptores de membrana, além de controle da maquinaria genética, contração muscular, respiração, entre outras.
D. São ácidos nucleicos, porque são sintetizados exclusivamente nos seres humanos. As proteínas têm funções muito diversificadas e essenciais em todos os organismos vivos. Elas incluem proteínas agindo como enzimas, hormônios, fatores de coagulação, imunoglobulinas, receptores de membrana, além de controle da maquinaria genética, contração muscular, respiração, entre outras.
E. São lipídeos, porque são formados por cadeias de ácidos graxos. As proteínas têm funções muito diversificadas e essenciais em todos os organismos vivos. Elas incluem proteínas agindo como enzimas, hormônios, fatores de coagulação, imunoglobulinas, receptores de membrana, além de controle da maquinaria genética, contração muscular, respiração, entre outras.
5. Sobre as biomoléculas encontradas nos compostos orgânicos, assinale a alternativa correta:
A. Questão correta Carboidratos são cadeias de açúcares ligados entre si por ligações glicosídicas. A ligação covalente entre dois monossacarídeos é denominada ligação glicosídica, e une monossacarídeos formando dissacarídeos (ex.: os monossacarídeos glicose e frutose, quando ligados, formam o dissacarídeo sacarose). Ela é formada entre um grupo -OH de um açúcar e um grupo -OH de outro açúcar por uma reação de condensação, que libera uma molécula de água quando a ligação é formada.
B. Lipídeos são as biomoléculas mais complexas, e são todos formados por cadeias de ácidos graxos. A ligação covalente entre dois monossacarídeos é denominada ligação glicosídica, e une monossacarídeos formando dissacarídeos (ex.: os monossacarídeos glicose e frutose, quando ligados, formam o dissacarídeo sacarose). Ela é formada entre um grupo -OH de um açúcar e um grupo -OH de outro açúcar por uma reação de condensação, que libera uma molécula de água quando a ligação é formada.
C. As ligações peptídicas são formadas entre um grupo amina e um grupo carboxílico, e acontecem na união de nucleotídeos complementares.A ligação covalente entre dois monossacarídeos é denominada ligação glicosídica, e une monossacarídeos formando dissacarídeos (ex.: os monossacarídeos glicose e frutose, quando ligados, formam o dissacarídeo sacarose). Ela é formada entre um grupo -OH de um açúcar e um grupo -OH de outro açúcar por uma reação de condensação, que libera uma molécula de água quando a ligação é formada.
D. As bases nitrogenadas do DNA são capazes de parear com qualquer outra base para formar uma molécula de fita dupla A ligação covalente entre dois monossacarídeos é denominada ligação glicosídica, e une monossacarídeos formando dissacarídeos (ex.: os monossacarídeos glicose e frutose, quando ligados, formam o dissacarídeo sacarose). Ela é formada entre um grupo -OH de um açúcar e um grupo -OH de outro açúcar por uma reação de condensação, que libera uma molécula de água quando a ligação é formada.
E. A principal função dos carboidratos é manter a estrutura das células. A ligação covalente entre dois monossacarídeos é denominada ligação glicosídica, e une monossacarídeos formando dissacarídeos (ex.: os monossacarídeos glicose e frutose, quando ligados, formam o dissacarídeo sacarose). Ela é formada entre um grupo -OH de um açúcar e um grupo -OH de outro açúcar por uma reação de condensação, que libera uma molécula de água quando a ligação é formada.
UA2Carboidratos
Desafio: Imagine que você integra uma equipe em uma clínica de saúde que atende a uma criança de origem asiática com 9 anos de idade. A mãe da paciente relata que a filha apresenta forte dor abdominal, diarreia, cólicas, náuseas e gases após ingerir leite ou seus derivados. E os testes laboratoriais básicos como hemograma, perfil lipídico, hepático e renal estão dentro da normalidade. Frente a esse quadro:
a) Qual o possível diagnóstico da criança? Qual teste laboratorial seria fundamental para confirmação?
b) Explique o porquê a criança apresenta os sintomas de má digestão de leite e derivados.
c) Qual a relação da etnia da criança com esse caso clínico?
Padrão de resposta esperado
a) O possível diagnóstico da criança é intolerância à lactose. Em situações normais, a lactase que está presente na microvilosidades do intestino delgado (borda em escova) degrada a lactose em galactose e glicose. A lactose é um dissacarídeo composto de galactose e glicose unidos por uma ligação glicosídica beta-1,4, no qual a lactase quebra essa ligação. Os monossacarídeos resultantes (galactose e glicose) são absorvidos e entram na corrente sanguínea. Até mesmo o diagnóstico de uma pessoa intolerante à lactose é baseado neste princípio, por exemplo, o teste de hidrogênio na respiração. Neste teste, a pessoa ingere uma bebida rica em lactose e, após um intervalo de tempo, é analisado o hálito através da expiração. Se o nível de hidrogênio estiver alto, provavelmente o metabolismo da lactose possa estar prejudicado.
b) A falta da lactase em pessoas intolerantes à lactose permite que bactérias que estão no intestino grosso fermentem a lactose. Desta forma, o resultado é a produção de gás metano, hidrogênio e dióxido de carbono. Em vez de ser absorvida no duodeno, a lactose segue no tubo digestivo até o intestino grosso, local colonizado por bactérias da flora intestinal normal. Após a fermentação, os produtos finais gerados (metano, hidrogênio e dióxido de carbono) causam os sintomas de pessoas intolerantes à lactose como: dores abdominais, inchaço, diarreia, náuseas e até mesmo vômitos.
c) Os asiáticos tem aproximadamente 100% de intolerância à lactose, devido ao gene herdado da lactase. Desta forma, é muito importante identificar a etnia para hipótese diagnóstica.
Exercícios 1-O que são os monossacarídeos?
A. Monossacarídeos são produtos de condensação de ácidos graxos. Monossacarídeos são aqueles açucares que não podem ser hidrolisados em carboidratos mais simples. E eles podemter de 3 a 7 carbonos, sendo classificados como trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses, respectivamente. Além disso, podem ser classificados como aldoses e cetoses, tendo o grupo aldeído ou cetona na molécula.
B. Monossacarídeos são produtos de condensação de mais de dez unidades de monossacarídeos. Monossacarídeos são aqueles açucares que não podem ser hidrolisados em carboidratos mais simples. E eles podem ter de 3 a 7 carbonos, sendo classificados como trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses, respectivamente. Além disso, podem ser classificados como aldoses e cetoses, tendo o grupo aldeído ou cetona na molécula.
C. Monossacarídeos são produtos de condensação de três a dez monossacarídeos. Monossacarídeos são aqueles açucares que não podem ser hidrolisados em carboidratos mais simples. E eles podem ter de 3 a 7 carbonos, sendo classificados como trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses, respectivamente. Além disso, podem ser classificados como aldoses e cetoses, tendo o grupo aldeído ou cetona na molécula.
D. Monossacarídeos são produtos de condensação de duas unidades monossacarídeos. Monossacarídeos são aqueles açucares que não podem ser hidrolisados em carboidratos mais simples. E eles podem ter de 3 a 7 carbonos, sendo classificados como trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses, respectivamente. Além disso, podem ser classificados como aldoses e cetoses, tendo o grupo aldeído ou cetona na molécula.
E. Questão correta Monossacarídeos são aqueles açúcares que não podem ser hidrolisados em carboidratos mais simples. Monossacarídeos são aqueles açucares que não podem ser hidrolisados em carboidratos mais simples. E eles podem ter de 3 a 7 carbonos, sendo classificados como trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses, respectivamente. Além disso, podem ser classificados como aldoses e cetoses, tendo o grupo aldeído ou cetona na molécula.
2-Quais dos carboidratos a seguir podem ser classificados como dissacarídeos?
A. Questão correta Lactose, maltose e sacarose. Dissacarídeos são produtos da ligação glicosídica entre unidades monossacarídicas. A lactose é um dissacarídeo formado por galactose e glicose. Já a maltose é formado por 2 moléculas de glicose. Por fim, a sacarose é composta de frutose e glicose.
B. Glicose, frutose e galactose. Dissacarídeos são produtos da ligação glicosídica entre unidades monossacarídicas. A glicose e a frutose, por exemplo, são carboidratos mais simples que não sofrem hidrólise, são monossacarídeos. 
C. Lactose, sacarose e galactose. Dissacarídeos são produtos da ligação glicosídica entre unidades monossacarídicas. A lactose é um dissacarídeo formado por galactose e glicose. Já a galactose é um monossacarídeo.
D. Amido e celulose. Dissacarídeos são produtos da ligação glicosídica entre unidades monossacarídicas. E o amido, por exemplo, é produto de condensação de mais de dez unidades monossacarídicas, ou seja, é um polissacarídeo.
E. Glicogênio e quitina. Dissacarídeos são produtos da ligação glicosídica entre unidades monossacarídicas. E o glicogênio, por exemplo, é produto de condensação de mais de dez unidades monossacarídicas, ou seja, é um polissacarídeo.
3- Qual a função do glicogênio e como sua estrutura pode ser definida?
A. Função: Armazenar frutose. Estrutura: Polímero linear com inúmeras frutoses ligadas por ligações alfa1-4. O glicogênio é utilizado em situações que requerem energia e tem função de armazenamento de glicose. O glicogênio hepático servirá para manter a glicemia em condições de jejum. O glicogênio muscular servirá para uso do próprio músculo em exercício. Sua estrutura pode ser definida como um polímero ramificado, formado por ligações glicosídicas alfa1-4 e alfa1-6.
B. Questão correta Função: Disponibilizar um polímero de glicose para uso em condições como jejum ou exercício. Estrutura: polímero ramificado com várias estruturas de glicose ligadas por ligações entre os carbonos alfa (1 e 4) e (1 e 6). O glicogênio é utilizado em situações que requerem energia e tem função de armazenamento. O glicogênio hepático servirá para manter a glicemia em condições de jejum. O glicogênio muscular servirá para uso do próprio músculo em exercício. Sua estrutura pode ser definida como um polímero ramificado, formado por ligações glicosídicas alfa1-4 e alfa1-6.
C. Função: Formar um esqueleto de lactose. Estrutura: monômeros agrupados em torno do centro do grânulo de glicogênio. O glicogênio é utilizado em situações que requerem energia e tem função de armazenamento de glicose. O glicogênio hepático servirá para manter a glicemia em condições de jejum. O glicogênio muscular servirá para uso do próprio músculo em exercício. Sua estrutura pode ser definida como um polímero ramificado, formado por ligações glicosídicas alfa1-4 e alfa1-6.
D. Formar um polímero de frutose para uso após uma refeição. Estrutura: polímero linear formado por inúmeras frutoses ligadas por ligações beta 1-4. O glicogênio é utilizado em situações que requerem energia e tem função de armazenamento de glicose. O glicogênio hepático servirá para manter a glicemia em condições de jejum. O glicogênio muscular servirá para uso do próprio músculo em exercício. Sua estrutura pode ser definida como um polímero ramificado, formado por ligações glicosídicas alfa1-4 e alfa1-6.
E. Função: Armazenar galactose. Estrutura: polímero ramificado de galactose formado por inúmeras ligações alfa 1-4 e alfa 1-6. O glicogênio é utilizado em situações que requerem energia e tem função de armazenamento de glicose. O glicogênio hepático servirá para manter a glicemia em condições de jejum. O glicogênio muscular servirá para uso do próprio músculo em exercício. Sua estrutura pode ser definida como um polímero ramificado, formado por ligações glicosídicas alfa1-4 e alfa1-6.
4- Sobre a celulose, é CORRETO afirmar que:
A. O organismo humano consegue digerir a celulose. A celulose é o principal constituinte das paredes das células vegetais. É insolúvel e consiste em unidades de β-d-glicopiranose ligadas por ligações β1 → 4 para formar cadeias longas e retas fortalecidas por pontes de hidrogênio cruzadas. Os mamíferos carecem de qualquer enzima que hidrolise as ligações β1 → 4, assim, não conseguem digerir a celulose. Porém, micro-organismos no intestino dos ruminantes e de outros herbívoros podem hidrolisar a ligação e fermentar os produtos até ácidos graxos de cadeia curta como uma importante fonte de energia.
B. A celulose é solúvel e o principal componente das paredes das células vegetais. A celulose é o principal constituinte das paredes das células vegetais. É insolúvel e consiste em unidades de β-d-glicopiranose ligadas por ligações β1 → 4 para formar cadeias longas e retas fortalecidas por pontes de hidrogênio cruzadas. Os mamíferos carecem de qualquer enzima que hidrolise as ligações β1 → 4, assim, não conseguem digerir a celulose. Porém, micro-organismos no intestino dos ruminantes e de outros herbívoros podem hidrolisar a ligação e fermentar os produtos até ácidos graxos de cadeia curta como uma importante fonte de energia.
C. Questão correta Micro-organismos como alguns fungos e bactérias são capazes de hidrolisar as ligações β1 → 4 da celulose. A celulose é o principal constituinte das paredes das células vegetais. É insolúvel e consiste em unidades de β-d-glicopiranose ligadas por ligações β1 → 4 para formar cadeias longas e retas fortalecidas por pontes de hidrogênio cruzadas. Os mamíferos carecem de qualquer enzima que hidrolise as ligações β1 → 4, assim, não conseguem digerir a celulose. Porém, micro-organismos no intestino dos ruminantes e de outros herbívoros podem hidrolisar a ligação e fermentar os produtos até ácidos graxos de cadeia curta como uma importante fonte de energia.
D. Os ruminantes produzem uma enzima capaz de hidrolisar as ligações β1 → 4 da celulose. A celulose é o principal constituinte das paredes das células vegetais. É insolúvel e consiste em unidades de β-d-glicopiranose ligadas por ligações β1 → 4 para formar cadeias longas e retas fortalecidaspor pontes de hidrogênio cruzadas. Os mamíferos carecem de qualquer enzima que hidrolise as ligações β1 → 4, assim, não conseguem digerir a celulose. Porém, micro-organismos no intestino dos ruminantes e de outros herbívoros podem hidrolisar a ligação e fermentar os produtos até ácidos graxos de cadeia curta como uma importante fonte de energia.
E. A celulose é um monossacarídeo estrutural no exoesqueleto de crustáceos e insetos. A celulose é o principal constituinte das paredes das células vegetais. É insolúvel e consiste em unidades de β-d-glicopiranose ligadas por ligações β1 → 4 para formar cadeias longas e retas fortalecidas por pontes de hidrogênio cruzadas. Os mamíferos carecem de qualquer enzima que hidrolise as ligações β1 → 4, assim, não conseguem digerir a celulose. Porém, micro-organismos no intestino dos ruminantes e de outros herbívoros podem hidrolisar a ligação e fermentar os produtos até ácidos graxos de cadeia curta como uma importante fonte de energia.
5- Sobre o amido, é correto afirmar: 
A. É de origem animal, porém com estrutura similar à da celulose. O amido é a principal forma de armazenamento de glicose em vegetais. É constituído por um polímero de glicose. Possui a amilopectina (ligações α-1,6) e amilose (ligações α-1,4), desta forma, a estrutura é ramificada e linear, respectivamente, similar à do glicogênio.
B. O glicogênio é o principal constituinte deste polissacarídeo e suas estruturas são similares. O amido é a principal forma de armazenamento de glicose em vegetais. É constituído por um polímero de glicose. Possui a amilopectina (ligações α-1,6) e amilose (ligações α-1,4), desta forma, a estrutura é ramificada e linear, respectivamente, similar à do glicogênio.
C. Questão correta É de origem vegetal e possui estrutura ramificada, similar a do glicogênio. O amido é a principal forma de armazenamento de glicose em vegetais. É constituído por um polímero de glicose. Possui a amilopectina (ligações α-1,6) e amilose (ligações α-1,4), desta forma, a estrutura é ramificada e linear, respectivamente, similar a do glicogênio.
D. É constituído por dissacarídeos, principalmente pela sacarose, e sua estrutura é octogonal. É constituído por um polímero de glicose, sendo a principal forma de armazenamento de glicose em vegetais. Possui a amilopectina (ligações α-1,6) e amilose (ligações α-1,4), desta forma, a estrutura é ramificada e linear, respectivamente, similar à do glicogênio.
E. É a principal forma de armazenamento de glicose em animais e sua estrutura é mista, sendo parte constituído por oilgossacarídeos e parte por dissacarídeos. O amido é a principal forma de armazenamento de glicose em vegetais. É constituído por um polímero de glicose. Possui a amilopectina (ligações α-1,6) e amilose (ligações α-1,4), desta forma, a estrutura é ramificada e linear, respectivamente, similar à do glicogênio.
UA3 Lipídios
Desafioo: Os lipídeos possuem diversas funções no metabolismo, tais como: função energética, componentes das membranas celulares, participação na transdução do sinal, hormonal, metabolismo do cálcio, coagulação sanguínea, antioxidante, entre outras. Para realizar essa imensa variedade de ações nos sistemas biológicos, os lipídeos necessitam de estruturas químicas diferentes.
Diante deste contexto, você foi desafiado a identificar os tipos de lipídeos. Para responder a esta pergunta analise as imagens abaixo e descreva cada uma:
Padrão de resposta esperado
Exercícios 1- Em relação às funções biológicas dos lipídeos é incorreto afirmar que:
A. Os hormônios sexuais são derivados do colesterol, uma classe de lipídeos. O hormônio testosterona e progesterona, por exemplo, são sintetizados a partir do colesterol.
B. Tem função de isolamento térmico. O tecido adiposo, que é repleto de triacilglicerídeos, evita a perda de calor.
C. A vitamina E é um antioxidante e tem característica de ser lipossolúvel. Essa vitamina atua na membrana plasmática e evita a lipoperoxidação, tornando-se um importante antioxidante.
D. Os lipídeos são componentes da membrana plasmática. Os fosfolipídeos são os principais representantes dos lipídeos na membrana plasmática.
E. Questão correta Os lipídeos são armazenados na forma de glicogênio no tecido adiposo. Os lipídeos são armazenados na forma de triacilgliceróis no tecido adiposo. O glicogênio é a forma de armazenamento de glicose. 
2- Sobre os ácidos graxos saturados, assinale a alternativa correta:
A. Possuem duas ou mais ligações duplas. Os ácidos graxos saturados possuem somente ligações simples entre os carbonos.
B. São na sua maioria de origem vegetal. São na sua maioria de origem animal.
C. Os óleos de girassol e de oliva são exemplos desse tipo de lipídeo. Os óleos tem uma grande quantidade de ácidos graxos insaturados.
D. São líquidos em temperatura ambiente. São de origem animal e são sólidos em temperatura ambiente (até 25 graus Celsius).
E. Questão correta São na sua maioria de origem animal. São de origem animal e são sólidos em temperatura ambiente (até 25 graus Celsius). Os ácidos graxos insaturados são de origem vegetal.
3- a Sobre os ácidos graxos insaturados é correto afirmar que:
A. São sólidos em temperatura ambiente. São líquidos em temperatura ambiente (até 25 graus Celsius).
B. São de origem animal na sua maioria. São de origem vegetal na sua maioria. Exceto pelo óleo de peixe.
C. Não possuem ligações duplas. Possuem uma ou mais ligas duplas.
D. São classificados como ácidos graxos insaturados os que possuem 4 ou mais ligas duplas. São classificados como ácidos graxos insaturados os que possuem 1 ou mais ligas duplas.
E. Questão correta Possuem uma ou mais ligações duplas. Possuem insaturações entre os carbonos e são líquidos em temperatura ambiente (até 25 graus Celsius).
4- Sobre o processo de hidrogenação, assinale a alternativa correta:
A. É um processo que adiciona carboxilas em ácidos graxos saturados. As carboxilas podem aumentar um pouco a solubilidade do composto químico. Entretanto, a hidrogenação “quebra”as ligas duplas tornando-a simples. Este processo pode gerar ácidos graxos trans que são prejudiciais à saúde, principalmente ao sistema cardiovascular.
B. É um processo industrial, em que é adicionado hidrogênios em ácidos graxos saturados para alterar sua estrutura de sólida para líquida. Muito comum em manteigas. É um processo industrial, em que é adicionado hidrogênios em ácidos graxos insaturados para alterar sua estrutura de líquida para sólida. Muito comum em margarinas de baixo custo.
C. É um processo que retira ácidos graxos na conformação Trans. Esse processo muitas vezes altera a conformação de Cis para Trans. Não retira a conformação Trans.
D. É um processo que adiciona hidroxilas em ácidos graxos saturados.
E. Questão correta É um processo industrial, em que é adicionado hidrogênios em ácidos graxos insaturados para alterar sua estrutura de líquida para sólida. Margarinas de baixo custo realizam essa adição de hidrogênios nos ácidos graxos insaturados. Esse processo transforma a conformação entre os ácidos graxos de Cis para Trans e aumenta o risco cardiovascular para quem ingere alimentos processados desta forma.
5- O tecido adiposo tem algumas funções essenciais para o funcionamento do metabolismo, dentre elas está a secreção de alguns hormônios e o armazenamento de substratos energéticos. Qual tipo de lipídeo é armazenado no adipócito, a célula do tecido adiposo?
A. Ácido graxo saturado. Os ácidos graxos (AG) são componentes dos triacilglicerol, no qual é composto de três AG e um glicerol.
B. Ácido graxo insaturado. O lipídeo que é armazenado é o triacilglicerol (TAG), composto de três ácidos graxos e glycerol, podendo ser saturado ou insaturado.
C. Fosfolipídeos. Componente da membrana plasmática, não é utilizado para armazenar lipídeos.
D. Colesterol. O colesterol é utilizado para sintetizar hormônios esteróides, a bile e também é componente da membrana plasmática. O lipídeo que é armazenado é o triacilglicerol (TAG) é composto de três ácidos graxos e glicerol. Esse TAG é utilizado quandoo organismo precisa de fonte energética, por exemplo, no jejum ou no exercício prolongado.
E. Questão correta Triacilglicerol. O TAG é utilizado quando o organismo precisa de fonte energética, por exemplo, no jejum ou no exercício prolongado.
UA4 Síntese e papel das lipoproteínas plasmáticas
Desafio: A avaliação das lipoproteínas plasmáticas é uma indicação fundamental da saúde vascular de um indivíduo e deve ser realizada com frequência em adultos. Você faz parte de uma equipe que atua no laboratório de análises clínicas de um hospital juntamente com um estagiário jovem aprendiz, que lhe auxilia nas atividades básicas. Durante sua rotina no laboratório, você se depara com os resultados de exame a seguir:
	Lipídeo
	Valores de referência
	Resultado dos exames
	Colesterol total
	< 190 mg/dL
	503 mg/dL
	LDL
	< 100 mg/dL
	449 mg/dL
	HDL
	> 40 mg/dL
	39 mg/dL
	Triglicerídeos
	< 150 mg/dL
	150 mg/dL
	Índice aterogênico*
	< 4
	10
*Índice aterogênico: relação entre o colesterol total e o HDL; indica risco de desenvolvimento de aterosclerose. O estagiário, espantado com os níveis de lipídeos sanguíneos apresentados, lhe pergunta se pode acontecer de os resultados estarem errados por terem saído tão distantes dos valores normais. Você reflete sobre essa dúvida, observa que nenhum outro resultado naquele dia saiu equivocado e está ciente de que o equipamento foi submetido ao controle interno da qualidade, assegurando a qualidade laboratorial das análises e, portanto, a confiabilidade analítica. A seguir, você procura tomar conhecimento do caso e descobre que os resultados pertencem a um senhor de 57 anos, que procurou atendimento por estar sentindo dor no peito há algumas horas, acompanhada de tontura, fadiga e de uma sensação de ansiedade.  Responda: a) Qual resposta você daria ao estagiário? b) Pensando nos seus conhecimentos bioquímicos, quais os motivos aos quais você poderia atribuir o desenvolvimento desse quadro?
Padrão de resposta esperado
a) Provavelmente não houve equívoco algum com os resultados dos exames, pois o quadro apresentado sugere que o paciente está com uma dislipidemia severa e que isso está afetando seu sistema cardiovascular, o que se deduz pelos sintomas que o paciente refere.
b) Esse quadro pode ser desenvolvido por uma série de fatores, incluindo genéticos e ambientais. Entre os fatores ambientais, existe a alimentação excessiva, o tabagismo, o alcoolismo e diversas outras condições que podem prejudicar o controle dos níveis fisiológicos de lipídeos circulantes.
1- A densidade de uma lipoproteína pode sugerir sobre a sua função fisiológica. Dessa maneira, lipoproteínas com menor densidade, ou seja, que apresentam maior conteúdo lipídico, podem ser intuitivamente implicadas em qual função fisiológica?​​​​​​​
A. Transporte reverso de colesterol. A menor densidade dessas lipoproteínas sugere que elas são ricas em lipídeos, especialmente triacilgliceróis, o que leva a crer que sua função é a distribuição destes para as células. O transporte reverso do colesterol e as trocas proteicas com outras lipoproteínas são tarefas da HDL. Já o transporte reverso dos fosfolipídeos não precisa ocorrer, pois eles podem ser metabolizados na periferia, diferentemente do colesterol.
B. Trocas proteicas com outras lipoproteínas. A menor densidade dessas lipoproteínas sugere que elas são ricas em lipídeos, especialmente triacilgliceróis, o que leva a crer que sua função é a distribuição destes para as células. O transporte reverso do colesterol e as trocas proteicas com outras lipoproteínas são tarefas da HDL. Já o transporte reverso dos fosfolipídeos não precisa ocorrer, pois eles podem ser metabolizados na periferia, diferentemente do colesterol.
C. Distribuição de apoproteínas aos tecidos. A menor densidade dessas lipoproteínas sugere que elas são ricas em lipídeos, especialmente triacilgliceróis, o que leva a crer que sua função é a distribuição destes para as células. O transporte reverso do colesterol e as trocas proteicas com outras lipoproteínas são tarefas da HDL. Já o transporte reverso dos fosfolipídeos não precisa ocorrer, pois eles podem ser metabolizados na periferia, diferentemente do colesterol.
D. Questão correta Entrega de triacilgliceróis nos tecidos periféricos. A menor densidade dessas lipoproteínas sugere que elas são ricas em lipídeos, especialmente triacilgliceróis, o que leva a crer que sua função é a distribuição destes para as células. O transporte reverso do colesterol e as trocas proteicas com outras lipoproteínas são tarefas da HDL. Já o transporte reverso dos fosfolipídeos não precisa ocorrer, pois eles podem ser metabolizados na periferia, diferentemente do colesterol.
E. Transporte reverso de fosfolipídeos. A menor densidade dessas lipoproteínas sugere que elas são ricas em lipídeos, especialmente triacilgliceróis, o que leva a crer que sua função é a distribuição destes para as células. O transporte reverso do colesterol e as trocas proteicas com outras lipoproteínas são tarefas da HDL. Já o transporte reverso dos fosfolipídeos não precisa ocorrer, pois eles podem ser metabolizados na periferia, diferentemente do colesterol.
2- Existem quatro grandes grupos de lipoproteínas que atuam no transporte dos lipídeos produzidos endogenamente e dos obtidos pela dieta. A classe de lipoproteínas mais especificamente relacionada ao transporte de colesterol para a periferia é:​​​​​​​
A. quilomícron. A LDL é a lipoproteína que entrega colesterol na periferia, pois apresenta a apoproteína capaz de se ligar aos receptores de LDL (ApoB100), possuindo tamanho adequado para internalização, diferentemente da VLDL. O quilomícron e o VLDL têm como função entregar triacilgliceróis na periferia. O HDL tem como função o transporte reverso do colesterol da periferia para o fígado e a ApoE4 é a apoproteína de ligação ao receptor hepático.
B. Questão correta LDL. A LDL é a lipoproteína que entrega colesterol na periferia, pois apresenta a apoproteína capaz de se ligar aos receptores de LDL (ApoB100), possuindo tamanho adequado para internalização, diferentemente da VLDL. O quilomícron e o VLDL têm como função entregar triacilgliceróis na periferia. O HDL tem como função o transporte reverso do colesterol da periferia para o fígado e a ApoE4 é a apoproteína de ligação ao receptor hepático.
C. VLDL. A LDL é a lipoproteína que entrega colesterol na periferia, pois apresenta a apoproteína capaz de se ligar aos receptores de LDL (ApoB100), possuindo tamanho adequado para internalização, diferentemente da VLDL. O quilomícron e o VLDL têm como função entregar triacilgliceróis na periferia. O HDL tem como função o transporte reverso do colesterol da periferia para o fígado e a ApoE4 é a apoproteína de ligação ao receptor hepático.
D. HDL. A LDL é a lipoproteína que entrega colesterol na periferia, pois apresenta a apoproteína capaz de se ligar aos receptores de LDL (ApoB100), possuindo tamanho adequado para internalização, diferentemente da VLDL. O quilomícron e o VLDL têm como função entregar triacilgliceróis na periferia. O HDL tem como função o transporte reverso do colesterol da periferia para o fígado e a ApoE4 é a apoproteína de ligação ao receptor hepático.
E. ApoE4. A LDL é a lipoproteína que entrega colesterol na periferia, pois apresenta a apoproteína capaz de se ligar aos receptores de LDL (ApoB100), possuindo tamanho adequado para internalização, diferentemente da VLDL. O quilomícron e o VLDL têm como função entregar triacilgliceróis na periferia. O HDL tem como função o transporte reverso do colesterol da periferia para o fígado e a ApoE4 é a apoproteína de ligação ao receptor hepático.
3- Os quilomícrons são as maiores lipoproteínas plasmáticas. Sua meia-vida circulante envolve uma etapa em que ele é considerado nascente. Qual o motivo para o quilomícron ser considerado nascente?​​​​​​
A. Porque ele ainda não possui triacilgliceróis suficientes para distribuir aos tecidos. O quilomícron é considerado nascente, pois precisa adquirir apolipoproteínas necessárias à sua função. Isso ocorrequando da sua interação com o HDL, não com o VLDL. Ele é liberado na linfa já com os triacilgliceróis necessários à sua função, a qual não é a distribuição de colesterol nos tecidos, mas sim de triacilgliceróis. O momento em que ele chega no fígado geralmente é quando já teve seu conteúdo entregue para os tecidos periféricos e se encontra no estado remanescente.
B. Porque ele não possui colesterol suficiente para distribuir aos tecidos. O quilomícron é considerado nascente, pois precisa adquirir apolipoproteínas necessárias à sua função. Isso ocorre quando da sua interação com o HDL, não com o VLDL. Ele é liberado na linfa já com os triacilgliceróis necessários à sua função, a qual não é a distribuição de colesterol nos tecidos, mas sim de triacilgliceróis. O momento em que ele chega no fígado geralmente é quando já teve seu conteúdo entregue para os tecidos periféricos e se encontra no estado remanescente. 
C. Questão correta Porque ele ainda não possui todas as apoproteínas necessárias à sua função.O quilomícron é considerado nascente, pois precisa adquirir apolipoproteínas necessárias à sua função. Isso ocorre quando da sua interação com o HDL, não com o VLDL. Ele é liberado na linfa já com os triacilgliceróis necessários à sua função, a qual não é a distribuição de colesterol nos tecidos, mas sim de triacilgliceróis. O momento em que ele chega no fígado geralmente é quando já teve seu conteúdo entregue para os tecidos periféricos e se encontra no estado remanescente.
D. Porque ele precisa chegar ao fígado para se tornar maduro. O quilomícron é considerado nascente, pois precisa adquirir apolipoproteínas necessárias à sua função. Isso ocorre quando da sua interação com o HDL, não com o VLDL. Ele é liberado na linfa já com os triacilgliceróis necessários à sua função, a qual não é a distribuição de colesterol nos tecidos, mas sim de triacilgliceróis. O momento em que ele chega no fígado geralmente é quando já teve seu conteúdo entregue para os tecidos periféricos e se encontra no estado remanescente.
E. Porque ele precisa interagir com a VLDL na corrente circulatória para amadurecer. O quilomícron é considerado nascente, pois precisa adquirir apolipoproteínas necessárias à sua função. Isso ocorre quando da sua interação com o HDL, não com o VLDL. Ele é liberado na linfa já com os triacilgliceróis necessários à sua função, a qual não é a distribuição de colesterol nos tecidos, mas sim de triacilgliceróis. O momento em que ele chega ao fígado geralmente é quando já teve seu conteúdo entregue para os tecidos periféricos e se encontra no estado remanescente.
4- Quilomícrons e VLDL são as lipoproteínas de menor densidade que se conhece. Além dessa característica em comum, o que mais essas lipoproteínas compartilham?​​​​​​​
A. Questão correta A sua função. A função dessas duas lipoproteínas é a mesma: entregar triacilgliceróis nos tecidos periféricos. O local de síntese, a presença de apolipoproteínas e a origem dos triacilgliceróis diferem em cada uma delas. Quilomícrons: sintetizados no intestino, a partir das gorduras da dieta; possuem ApoB48. VLDL: sintetizados no fígado, a partir das lipoproteínas remanescentes e triacilgliceróis gerados pela lipogênese hepática; possuem ApoB100.
B. O seu local de síntese. A função dessas duas lipoproteínas é a mesma: entregar triacilgliceróis nos tecidos periféricos. O local de síntese, a presença de apolipoproteínas e a origem dos triacilgliceróis diferem em cada uma delas. Quilomícrons: sintetizados no intestino, a partir das gorduras da dieta; possuem ApoB48. VLDL: sintetizados no fígado, a partir das lipoproteínas remanescentes e triacilgliceróis gerados pela lipogênese hepática; possuem ApoB100.
C. A presença da ApoB100.A função dessas duas lipoproteínas é a mesma: entregar triacilgliceróis nos tecidos periféricos. O local de síntese, a presença de apolipoproteínas e a origem dos triacilgliceróis diferem em cada uma delas. Quilomícrons: sintetizados no intestino, a partir das gorduras da dieta; possuem ApoB48. VLDL: sintetizados no fígado, a partir das lipoproteínas remanescentes e triacilgliceróis gerados pela lipogênese hepática; possuem ApoB100.
D. A presença da ApoB48. A função dessas duas lipoproteínas é a mesma: entregar triacilgliceróis nos tecidos periféricos. O local de síntese, a presença de apolipoproteínas e a origem dos triacilgliceróis diferem em cada uma delas. Quilomícrons: sintetizados no intestino, a partir das gorduras da dieta; possuem ApoB48. VLDL: sintetizados no fígado, a partir das lipoproteínas remanescentes e triacilgliceróis gerados pela lipogênese hepática; possuem ApoB100.
E. A origem dos triacilgliceróis que cada uma carrega. A função dessas duas lipoproteínas é a mesma: entregar triacilgliceróis nos tecidos periféricos. O local de síntese, a presença de apolipoproteínas e a origem dos triacilgliceróis diferem em cada uma delas.Quilomícrons: sintetizados no intestino, a partir das gorduras da dieta; possuem ApoB48. VLDL: sintetizados no fígado, a partir das lipoproteínas remanescentes e triacilgliceróis gerados pela lipogênese hepática; possuem ApoB100.
5-A HDL é a lipoproteína com maior densidade entre as principais lipoproteínas do plasma. Qual o motivo de ela ser considerada o colesterol bom?​​​​​​
A. Ela sintetiza colesterol para as células que dele necessitam. A HDL é considerada o colesterol bom, pois é a única que pode remover o colesterol da periferia e endereçá-lo ao fígado, onde poderá ser utilizado. Ela não tem a habilidade de sintetizar colesterol, não faz transporte de proteínas hepáticas para a periferia, assim como não realiza o transporte do colesterol sintetizado no fígado para a periferia (função do LDL). Por fim, ela não transporta triacilgliceróis do fígado para a periferia (função da VLDL).
B. Ela transporta proteínas hepáticas para a periferia.A HDL é considerada o colesterol bom, pois é a única que pode remover o colesterol da periferia e endereçá-lo ao fígado, onde poderá ser utilizado. Ela não tem a habilidade de sintetizar colesterol, não faz transporte de proteínas hepáticas para a periferia, assim como não realiza o transporte do colesterol sintetizado no fígado para a periferia (função do LDL). Por fim, ela não transporta triacilgliceróis do fígado para a periferia (função da VLDL).
C. Ela faz o transporte do colesterol sintetizado no fígado para a periferia. A HDL é considerada o colesterol bom, pois é a única que pode remover o colesterol da periferia e endereçá-lo ao fígado, onde poderá ser utilizado. Ela não tem a habilidade de sintetizar colesterol, não faz transporte de proteínas hepáticas para a periferia, assim como não realiza o transporte do colesterol sintetizado no fígado para a periferia (função do LDL). Por fim, ela não transporta triacilgliceróis do fígado para a periferia (função da VLDL).
D. Ela transporta triacilgliceróis do fígado para a periferia. A HDL é considerada o colesterol bom, pois é a única que pode remover o colesterol da periferia e endereçá-lo ao fígado, onde poderá ser utilizado. Ela não tem a habilidade de sintetizar colesterol, não faz transporte de proteínas hepáticas para a periferia, assim como não realiza o transporte do colesterol sintetizado no fígado para a periferia (função do LDL). Por fim, ela não transporta triacilgliceróis do fígado para a periferia (função da VLDL).
E. Questão correta Ela faz o transporte reverso do colesterol da periferia para o fígado. A HDL é considerada o colesterol bom, pois é a única que pode remover o colesterol da periferia e endereçá-lo ao fígado, onde poderá ser utilizado. Ela não tem a habilidade de sintetizar colesterol, não faz transporte de proteínas hepáticas para a periferia, assim como não realiza o transporte do colesterol sintetizado no fígado para a periferia (função do LDL). Por fim, ela não transporta triacilgliceróis do fígado para a periferia (função da VLDL).
UA5 Aminoácidos
Desafio: A qualidade proteica de uma dieta pode ser definida pela quantidade de proteína e pela qualidade da proteína que os alimentoscontêm. Essas características, juntamente com a biodisponibilidade dos nutrientes e, principalmente, da sua composição de aminoácidos essenciais e não essenciais, determinam o valor biológico proteico.
	Classificação dos aminoácidos
	Não essenciais
	Essenciais
	Alanina
	Arginina
	Asparagina
	Histidina
	Asparato
	Metionina
	Cisteína
	Treonina
	Glutamato
	Valina
	Glutamina
	Isoleucina
	Glicina
	Fenilalanina
	Prolina
	Triptofano
	Serina
	Lisina
	Tirosina
	Leucina
Os aminoácidos essenciais são definidos como necessários por meio da ingestão pela dieta, pois não temos a capacidade de síntese endógena. Já para os aminoácidos não essenciais possuimos síntese endógena, sendo que sua ingestão não é obrigatória. Portanto, quanto maior a quantidade de aminoácidos essenciais em uma proteína, maior será seu valor biológico proteico. Devido a esse fato, diferenciamos o valor nutricional biológico das proteínas vegetais versus proteínas animais.
Diante de tal contexto:
a) Relacione e justifique as diferentes dietas quanto ao seu valor biológico proteico: dieta vegetariana X dieta tradicional*.
b) Diferencie a composição de aminoácidos da carne bovina e de vegetais, como o trigo, que é bastante usado em dietas vegetarianas.
*Compreende-se como dieta tradicional a que não tem restrição a qualquer macronutriente (carboidrato, proteína e lipídeos) alimentar, de qualquer espécie.
Padrão de resposta esperado
O valor biológico proteico será diferente nas duas dietas citadas, pois o padrão de aminoácidos essenciais varia de acordo com o tipo de proteína ingerida. As proteínas de origem vegetal possuem grande variabilidade, tanto em aminoácidos essenciais, quanto em digestibilidade proteica. Entretanto, em dietas vegetarianas, a maioria das proteínas vegetais tem o valor nutritivo baixo, pois contém números restritos de aminoácidos essenciais e baixa variabilidade desses aminoácidos quando comparada com as proteínas de origem animal (dieta tradicional). As proteínas de origem animal possuem uma maior quantidade de aminoácidos essenciais e apresentam alto valor biológico proteico.
Na tabela a seguir, pode ser verificado que a porcentagem de aminoácidos essenciais é maior na carne bovina do que no trigo. Dessa forma, em dietas vegetarianas, é necessário que haja suplementação de alguns aminoácidos essenciais para complementar o teor de aminoácidos ingeridos, pois somente um alimento de origem vegetal não terá todos estes em concentrações que são apropriadas para uma dieta equilibrada.
	Composição das proteínas da carne bovina X trigo
	Aminoácidos essenciais
	Carne bovina
	Trigo
	(mg aminoácidos/g proteínas)
	Fenilalanina+Tirosina
	83,86
	92,65
	Histidina
	38,10
	23,41
	Isoleucina39
	39,43
	23,81
	Leucina
	92,24
	81,48
	Lisina
	95,28
	25,87
	Metionina+Cisteína
	35,59
	18,12
	Treonina
	48,23
	24,67
	Triptofano
	ND
	ND
	Triptofano
	43,00
	27,89
Exercicios 1- Quais grupos ligados ao carbono alfa são comuns a todos aminoácidos?
A. Hidrogênio, grupo amina, grupo tiol e a cadeia lateral, que é comun a todos os aminoácidos. As partes comuns são o hidrogênio, o grupo amina e o grupo carboxílico. Já a cadeia lateral diferencia os aminoácidos: as cadeias laterais ou R variam em apenas um hidrogênio nos grupos com anel aromático, portanto, o tamanho da cadeia lateral influencia no peso molecular, assim como nas características hidrofílica ou hidrofóbica, conferindo propriedades e funções difentes.
B. Hidrogênio, grupo amina, grupo metila e a cadeia lateral, que diferencia os aminoácidos. As partes comuns são o hidrogênio, o grupo amina e o grupo carboxílico. Já a cadeia lateral diferencia os aminoácidos: as cadeias laterais ou R variam em apenas um hidrogênio nos grupos com anel aromático, portanto, o tamanho da cadeia lateral influencia no peso molecular, assim como nas características hidrofílica ou hidrofóbica, conferindo propriedades e funções difentes.
C. Hidrogênio, grupo amina, grupo tiol e a cadeia lateral, que diferencia os aminoácidos. As partes comuns são o hidrogênio, o grupo amina e o grupo carboxílico. Já a cadeia lateral diferencia os aminoácidos: as cadeias laterais ou R variam em apenas um hidrogênio nos grupos com anel aromático, portanto, o tamanho da cadeia lateral influencia no peso molecular, assim como nas características hidrofílica ou hidrofóbica, conferindo propriedades e funções difentes.
D. Hidrogênio, grupo amina e a cadeia lateral, que diferencia os aminoácidos. As partes comuns são o hidrogênio, o grupo amina e o grupo carboxílico. Já a cadeia lateral diferencia os aminoácidos: as cadeias laterais ou R variam em apenas um hidrogênio nos grupos com anel aromático, portanto, o tamanho da cadeia lateral influencia no peso molecular, assim como nas características hidrofílica ou hidrofóbica, conferindo propriedades e funções difentes.
E. Questão correta Hidrogênio, grupo amina, grupo carboxílico e cadeia lateral, que diferencia os aminoácidos.As partes comuns são o hidrogênio, o grupo amina e o grupo carboxílico. Já a cadeia lateral diferencia os aminoácidos: as cadeias laterais ou R variam em apenas um hidrogênio nos grupos com anel aromático, portanto, o tamanho da cadeia lateral influencia no peso molecular, assim como nas características hidrofílica ou hidrofóbica, conferindo propriedades e funções difentes.
2- Quantos aminoácidos constituem as unidades monoméricas predominantes nas proteínas em mamíferos? E como são classificados?
A. Apenas 22 aminoácidos constituem as unidades monoméricas predominantes nas proteínas e podem ser classificados em: ácidos, aromáticos, alifáticos ou portadores de enxofre, com base nas propriedades de seus grupamentos R. Apenas 20 aminoácidos constituem as unidades monoméricas predominantes nas proteínas em mamíferos e podem ser classificados em: polares com carga positiva (básicos) e com carga negativa (ácidos), aromáticos, apolares ou alifáticos e polares sem carga, com base nas propriedades de seus grupamentos R.
B. Apenas 30 aminoácidos constituem as unidades monoméricas predominantes nas proteínas e podem ser classificados em: básicos, aromáticos, alifáticos ou portadores de enxofre, com base nas propriedades de seus grupamentos R. Apenas 20 aminoácidos constituem as unidades monoméricas predominantes nas proteínas em mamíferos e podem ser classificados em: polares com carga positiva (básicos) e com carga negativa (ácidos), aromáticos, apolares ou alifáticos e polares sem carga, com base nas propriedades de seus grupamentos R.
C. Questão correta Apenas 20 aminoácidos constituem as unidades monoméricas predominantes nas proteínas em mamíferos e podem ser classificados em: polares com carga positiva (básicos) e com carga negativa (ácidos), aromáticos, apolares ou alifáticos e polares sem carga, com base nas propriedades de seus grupamentos R. Apenas 20 aminoácidos constituem as unidades monoméricas predominantes nas proteínas em mamíferos e podem ser classificados em: polares com carga positiva (básicos) e com carga negativa (ácidos), aromáticos, apolares ou alifáticos e polares sem carga, com base nas propriedades de seus grupamentos R.
D. Apenas 18 aminoácidos constituem as unidades monoméricas predominantes nas proteínas e podem ser classificados em: básicos, ácidos, aromáticos e alifáticos, com base nas propriedades de seus grupamentos R. Apenas 20 aminoácidos constituem as unidades monoméricas predominantes nas proteínas em mamíferos e podem ser classificados em: polares com carga positiva (básicos) e com carga negativa (ácidos), aromáticos, apolares ou alifáticos e polares sem carga, com base nas propriedades de seus grupamentos R.
E. Apenas 300 aminoácidos constituem as unidades monoméricas predominantes nas proteínas e podem ser classificados em: básicos, ácidos, alifáticos ou portadores de enxofre, com base nas propriedades de seus grupamentos R. Apenas 20 aminoácidos constituem as unidades monoméricas predominantes nas proteínas em mamíferos e podem ser classificados em: polares com carga positiva (básicos) e com carga negativa(ácidos), aromáticos, apolares ou alifáticos e polares sem carga, com base nas propriedades de seus grupamentos R.
3- Mais de 300 aminoácidos diferentes já foram encontrados nas células, no entanto, somente 20 deles são comumente encontrados em proteínas (os chamados aminoácidos comuns). Estes 20 aminoácidos comuns são classificados em essenciais ou não essenciais para o organismo humano.
Com base em seu conhecimento em bioquímica, assinale a alternativa correta.
A. Aminoácidos essenciais são assim denominados devido ao fato de todo peptídeo necessitar de pelo menos um resíduo de cada para desempenhar suas funções. Apesar de poderem ser sintetizados in vivo a partir de determinados metabólitos, os aminoácidos não essenciais são tão necessários para o bom funcionamento do organismo quanto os aminoácidos essenciais.
B. Aminoácidos não essenciais são assim denominados devido ao fato de não serem necessários para o funcionamento do organismo.Apesar de poderem ser sintetizados in vivo a partir de determinados metabólitos, os aminoácidos não essenciais são tão necessários para o bom funcionamento do organismo quanto os aminoácidos essenciais.
C. Questão correta Aminoácidos não essenciais são assim denominados devido ao fato de o organismo ser capaz de produzí-los endogenamente. Apesar de poderem ser sintetizados in vivo a partir de determinados metabólitos, os aminoácidos não essenciais são tão necessários para o bom funcionamento do organismo quanto os aminoácidos essenciais.
D. Aminoácidos essenciais são assim denominados devido ao fato de o organismo ser capaz de produzi-los endogenamente. Apesar de poderem ser sintetizados in vivo a partir de determinados metabólitos, os aminoácidos não essenciais são tão necessários para o bom funcionamento do organismo quanto os aminoácidos essenciais.
E. Glutamato e glutamina são exemplos de aminoácidos que o organismo não produz endogenamente. Apesar de poderem ser sintetizados in vivo a partir de determinados metabólitos, os aminoácidos não essenciais são tão necessários para o bom funcionamento do organismo quanto os aminoácidos essenciais.
4- Quais aminoácidos possuem um anel aromático em sua estrutura?
A. Questão correta Fenilalanina, tirosina e triptofano. Os grupamentos α-R determinam as propriedades dos aminoácidos e os grupos R aromáticos estão presentes nos aminoácidos fenilalanina, tirosina e triptofano. De forma geral, são relativamente apolares e influenciam no peso molecular.
B. Tirosina e triptofano.Os grupamentos α-R determinam as propriedades dos aminoácidos e os grupos R aromáticos estão presentes nos aminoácidos fenilalanina, tirosina e triptofano. De forma geral, são relativamente apolares e influenciam no peso molecular.
C. Fenilalanina, tirosina, triptofano e prolina.Os grupamentos α-R determinam as propriedades dos aminoácidos e os grupos R aromáticos estão presentes nos aminoácidos fenilalanina, tirosina e triptofano. De forma geral, são relativamente apolares e influenciam no peso molecular.
D. Fenilalanina, tirosina, triptofano, prolina e histidina. Os grupamentos α-R determinam as propriedades dos aminoácidos e os grupos R aromáticos estão presentes nos aminoácidos fenilalanina, tirosina e triptofano. De forma geral, são relativamente apolares e influenciam no peso molecular.
E. Todos os aminoácidos possuem um anel aromático. Os grupamentos α-R determinam as propriedades dos aminoácidos e os grupos R aromáticos estão presentes nos aminoácidos fenilalanina, tirosina e triptofano. De forma geral, são relativamente apolares e influenciam no peso molecular.
5- Aminoácidos são as unidades monoméricas que, quando unidas através de ligações peptídicas, dão origem a moléculas maiores e mais complexas denominadas peptídeos e proteínas. As ligações peptídicas são ligações covalentes entre aminoácidos formadas através:
A. de uma reação de hidrólise, onde dois aminoácidos são unidos pelos seus grupos α-carboxila. A ligação peptídica é formada pela remoção de elementos de água (desidratação) do grupo α-carboxila de um aminoácido (uma hidroxila OH- é removida) e do grupo α-amino de outro aminoácido (um próton H+ é removido). Uma ligação covalente entre o carbono (do grupo α-carboxila) e o nitrogênio (do grupo α-amino) é formada, unindo os dois aminoácidos.
B. de uma reação de condensação, onde dois aminoácidos são unidos pelos seus grupos α-amino. A ligação peptídica é formada pela remoção de elementos de água (desidratação) do grupo α-carboxila de um aminoácido (uma hidroxila OH- é removida) e do grupo α-amino de outro aminoácido (um próton H+ é removido). Uma ligação covalente entre o carbono (do grupo α-carboxila) e o nitrogênio (do grupo α-amino) é formada, unindo os dois aminoácidos.
C. de uma reação de fosforólise, onde dois aminoácidos são unidos pelos seus grupos fosfato. A ligação peptídica é formada pela remoção de elementos de água (desidratação) do grupo α-carboxila de um aminoácido (uma hidroxila OH- é removida) e do grupo α-amino de outro aminoácido (um próton H+ é removido). Uma ligação covalente entre o carbono (do grupo α-carboxila) e o nitrogênio (do grupo α-amino) é formada, unindo os dois aminoácidos.
D. de uma reação de hidrólise, onde o grupo α-amino de um aminoácido é ligado ao grupo α-carboxila de outro aminoácido. A ligação peptídica é formada pela remoção de elementos de água (desidratação) do grupo α-carboxila de um aminoácido (uma hidroxila OH- é removida) e do grupo α-amino de outro aminoácido (um próton H+ é removido). Uma ligação covalente entre o carbono (do grupo α-carboxila) e o nitrogênio (do grupo α-amino) é formada, unindo os dois aminoácidos.
E. Questão correta de uma reação de condensação, onde o grupo α-amino de um aminoácido é ligado ao grupo α-carboxila de outro aminoácido. A ligação peptídica é formada pela remoção de elementos de água (desidratação) do grupo α-carboxila de um aminoácido (uma hidroxila OH- é removida) e do grupo α-amino de outro aminoácido (um próton H+ é removido). Uma ligação covalente entre o carbono (do grupo α-carboxila) e o nitrogênio (do grupo α-amino) é formada, unindo os dois aminoácidos.
UA6 Proteínas: estrutura
Desafio: A bactéria Clostridium perfringens* normalmente está associada a infecções alimentares. No entanto, a contaminação de pele e tecidos moles por essa bactéria pode levar a um quadro bastante grave, chamado de mionecrose clostridial, que também é conhecida como gangrena gasosa. É importante salientar que algumas cepas da bactéria supracitada pode causar uma doença leve a moderada ou até uma gastroenterite grave. Nessa condição, o indivíduo com gangrena gasosa apresenta infecções necrosantes de tecidos moles, que são rapidamente progressivas e se caracterizam por conta da destruição tecidual e de gás nos tecidos, podendo levar ao choque. É aconselhável repouso e reposição de líquidos no paciente que ingeriu alimentos contaminados. Diante de tal contexto, explique como a Clostridium perfringens consegue alterar as proteínas. Qual seria sua patogenia? * A bactéria Clostridium perfringens não possui colágeno em nenhuma parte de sua composição. 
Padrão de resposta esperado
A patogenia dessa bactéria anaeróbia está relacionada à sua capacidade de hidrolisar ligações peptídicas das proteínas. Uma possível explicação da invasão da bactéria Clostridium perfringens é a síntese da colagenase. Essa enzima quebra as ligações peptídicas do colágeno e destrói o tecido, no caso do paciente, permitindo a invasão dos tecidos pela bactéria. O colágeno tem uma estrutura de tripla hélice que é composta, basicamente, por lisina, prolina, hidroxiprolina e hidroxilisina. Além disso, pode ser classificado em colágenos do tipo I ao XII, dependendo da sua localização nos variados tecidos. Portanto, essa enzima consegue hidrolisar as ligações peptídicas entre esses aminoácidos e entrar no tecido do hospedeiro. E como a bactéria Clostridium perfringens não possui colágeno em nenhuma parte de sua composição, não é afetada por sua enzima colagenase. A colagenase afetará somente o hospedeiro quepossuir os diversos tipos de colágeno.
Exercícios 1- Durante a maturação das proteínas, podem ocorrer as modificações pós-tradução. Quais são as suas funções?
A. Questão correta As funções das modificações pós-tradução podem acrescentar novos grupamentos químicos ou remover segmentos do peptídeo. Somente por meio dessas modificações que algumas proteínas se tornam funcionais.
B. Marcar a proteína para ser degradada. A marcação de proteínas acontece quando elas não estão realizando suas funções adequadamente. Normalmente, o sistema ubiquitina-proteossoma realiza a degradação proteica.
C. Não possui nenhuma função biológica. Em geral, somente depois das modificações pós-tradução que a proteína ficará ativa.
D. Dentre as funções, está inverter alguns aminoácidos de posição para corrigir eventuais erros que possam ter ocorrido na síntese proteica. A estrutura primária da proteína não pode ser afetada por modificações pós-tradução, que têm o papel de alterar a funcionalidade da proteína pela modificação do seu tamanho ou pela adição de algum grupamento prostético a ela.
E. Servem para formar as ligações peptídicas entre os aminoácidos das proteínas. As funções das modificações pós-tradução podem acrescentar novos grupamentos químicos ou remover segmentos do peptídeo.
2-Em relação à estrutura das proteínas impactando na sua função, marque a alternativa correta:
A. Questão correta Proteínas com aminoácidos que possuem interações mais intensas, como por exemplo, as proteínas globulares, tendem a ser mais solúveis no meio extracelular. A estrutura tridimensional da proteína e sua solubilidade estão diretamente relacionados à sua função.
B. Proteínas com grande quantidade de aminoácidos hidrofóbicos, como, por exemplo as proteínas fibrosas, tendem a ser mais solúveis no meio extracelular. A presença de aminoácidos hidrofóbicos reduzem a solubilidade proteica.
C. A função das proteínas é pouco ou nada impactada pela sua estrutura, pois sua função depende de fatores como pH e temperatura. A estrutura proteica impacta diretamente na sua função por causa da conformação proteica necessária para a atividade.
D. Proteínas que possuem majoritariamente estrutura alfa-hélice podem se continuar funcionais se todas as estruturas alfa-hélice forem convertidas em estruturas beta-folha, por exemplo, ao mesmo tempo. A estrutura proteica impacta diretamente na sua função por causa da conformação proteica necessária para a atividade.
E. A temperatura e o pH do meio em que a proteína se encontre impacta apenas na sua estrutura, porém não na sua função biológica. A estrutura proteica impacta diretamente na sua função por causa da conformação proteica necessária para a atividade. Alterações de pH e de temperatura afetam diretamente a estrutura proteica.
3- O que é a estrutura primária da proteína?
A. Estrutura primária da proteína é o dobramento de segmentos curtos (3 a 30 resíduos) contínuos do polipeptídeo em unidades geometricamente ordenadas. A estrutura primária da proteína é a sequência de aminoácidos em uma cadeia polipeptídica. A estrutura secundária da proteína é o dobramento de segmentos curtos (3 a 30 resíduos) contínuos do polipeptídeo em unidades geometricamente ordenadas. 
B. A estrutura primária da proteína é a reunião das unidades estruturais secundárias em unidades funcionais maiores, como o polipeptídeo maduro e seus domínios componentes. A estrutura primária da proteína é a sequência de aminoácidos em uma cadeia polipeptídica. A estrutura terciária da proteína é a reunião das unidades estruturais secundárias em unidades funcionais maiores, como o polipeptídeo maduro e seus domínios componentes.
C. A estrutura primária da proteína é o número e os tipos de unidades polipeptídicas de proteínas oligoméricas e seus arranjos espaciais. A estrutura primária da proteína é a sequência de aminoácidos em uma cadeia polipeptídica. A estrutura quaternária da proteína é o número e os tipos de unidades polipeptídicas de proteínas oligoméricas e seus arranjos espaciais.
D. Questão correta A estrutura primária da proteína é a sequência de aminoácidos em uma cadeia polipeptídica. A sequência de aminoácidos em uma cadeia polipeptídica é o que define a estrutura primária da proteína.
E. A estrutura primária da proteína é a junção das estruturas secundárias, terciárias e quaternárias. A estrutura primária da proteína é a sequência de aminoácidos em uma cadeia polipeptídica. A estrutura quaternária é aquela que engloba as demais estruturas.
4- Como se origina a estabilidade de uma hélice alfa?
A. Questão correta A estabilidade de uma hélice alfa se origina, principalmente, das pontes de hidrogênio formadas entre o oxigênio da carbonila, da ligação peptídica, e o átomo de hidrogênio da ligação peptídica do nitrogênio, do quarto resíduo adiante na cadeia polipeptídica. Uma ponte de hidrogênio ocorre, aproximadamente, a cada 4 aminoácidos.
B. A estabilidade de uma hélice alfa se origina, principalmente, das pontes de oxigênio formadas da ligação peptídica. A estabilidade de uma hélice alfa se origina, principalmente, das pontes de hidrogênio formadas entre o oxigênio da carbonila, da ligação peptídica, e o átomo de hidrogênio da ligação peptídica do nitrogênio, do quarto resíduo adiante na cadeia polipeptídica.
C. A estabilidade de uma hélice alfa se origina, principalmente, da carbonila. A ponte de hidrogênio é realizada com o oxigênio da carbonila e o átomo de hidrogênio da ligação peptítica do nitrogênio.
D. A estabilidade de uma hélice alfa se origina dos aminoácidos que, a partir das pontes de hidrogênio, formam as ligações peptídicas. A estabilidade de uma hélice alfa se origina, principalmente, das pontes de hidrogênio formadas entre o oxigênio da carbonila, da ligação peptídica, e o átomo de hidrogênio da ligação peptídica do nitrogênio, do quarto resíduo adiante na cadeia polipeptídica.
E. A estabilidade de uma hélice alfa se origina, principalmente, das pontes de hidrogênio formadas entre o oxigênio da carbonila, da ligação peptídica, e o átomo de hidrogênio da ligação peptídica do nitrogênio, do segundo resíduo adiante na cadeia polipeptídica.A alfa-hélice forma pontes de hidrogênio e intercadeia no quarto resíduo adiante na cadeia polipeptídica, não no segundo resíduo.
5-Em relação às proteínas, assinale a alternativa correta: 
A. Sua composição é essencialmente carbono e hidrogênio.As proteínas são compostas essencialmente por carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.
B. A temperatura não pode alterar sua conformação. Uma alta temperatura tem a capacidade de desnaturar a proteína alterando dessa forma sua conformação nativa e inativando-a.
C. Possuem estruturas regulares de ordem primária ou secundária. Podem formar estruturas diferenciadas, denominadas primária, secundária, terciária e quaternária.
D. Formam os aminoácidos. São formadas por aminoácidos.
E. Questão correta Algumas proteínas tem até 4 níveis de organização, tal como a hemoglobina.Uma mutação de um aminoácido pode causar prejuízo na função da hemoglobina ocasionando a anemia falciforme.
UA7 Catálise enzimática 
Desafio: A história da produção da cerveja surgiu há milhares de anos, provavelmente do contato da água com cereais, desencadeando a fermentação. No Brasil, a estimativa da chegada da bebida foi no século XVIII, quando a família real a trouxe para a nova colônia.
A fabricação da cerveja acontece em condições de baixo teor de oxigênio (hipóxia) ou anaeróbias (sem oxigênio).
Uma levedura chamada Saccharomyces cerevisiae consegue converter o piruvato, produzido a partir de carboidratos, em etanol e CO2, em um processo chamado de fermentação etanólica.
Acompanhe na imagem como se dá esse processo.
Diante de tal contexto, descreva o que é necessário para que a levedura consiga transformar o açúcar em álcool, considerando as reações enzimáticas que acontecem nas leveduras na produção da cerveja.
Padrão de resposta esperado
Para que a levedura ou outro microrganismo transforme o etanol, são necessárias duas reações enzimáticas. Primeiramente, a glicose(açúcar) é convertida em piruvato por uma via denominada glicólise. Na primeira etapa, o piruvato sofre descarboxilação catalisada pela enzima piruvato descarboxilase (requer o cofator inorgânico magnésio), no qual essa reação produz acetaldeído e dióxido de carbono (CO2), ou seja, são os produtos dessa enzima.
Na segunda etapa, o álcool desidrogenase reduz o acetaldeído a etanol, derivado do NADH (uma coenzima derivada da vitamina B3). Portanto, por meio dessas reações enzimáticas é gerado CO2 e etanol, pré-requisitos fundamentais na fabricação da cerveja e de outras bebidas alcoólicas.
Exercícios 1- Sobre as enzimas, é correto afirmar que:
A. São moléculas lipossolúveis. São moléculas solúveis em água e possuem uma alta especificidade em seu substrato. A eficiência das enzimas é bem elevada, sendo que uma molécula de enzima é capaz de produzir uma altíssima quantidade de produto. São proteínas com atividade catalítica e as enzimas são proteínas na sua maioria, portanto, são constituídas por aminoácidos.
B. São constituídas por moléculas de glicose. São moléculas solúveis em água e possuem uma alta especificidade em seu substrato. A eficiência das enzimas é bem elevada, sendo que uma molécula de enzima é capaz de produzir uma altíssima quantidade de produto. São proteínas com atividade catalítica e as enzimas são proteínas na sua maioria, portanto, são constituídas por aminoácidos.
C. Questão correta São, na maioria das vezes, proteínas por natureza. São moléculas solúveis em água e possuem uma alta especificidade em seu substrato. A eficiência das enzimas é bem elevada, sendo que uma molécula de enzima é capaz de produzir uma altíssima quantidade de produto. São proteínas com atividade catalítica e as enzimas são proteínas na sua maioria, portanto, são constituídas por aminoácidos.
D. Não têm uma especificidade elevada. São moléculas solúveis em água e possuem uma alta especificidade em seu substrato. A eficiência das enzimas é bem elevada, sendo que uma molécula de enzima é capaz de produzir uma altíssima quantidade de produto. São proteínas com atividade catalítica e as enzimas são proteínas na sua maioria, portanto, são constituídas por aminoácidos.
E. A eficiência da enzima é baixa em comparação a reações espontâneas. São moléculas solúveis em água e possuem uma alta especificidade em seu substrato. A eficiência das enzimas é bem elevada, sendo que uma molécula de enzima é capaz de produzir uma altíssima quantidade de produto. São proteínas com atividade catalítica e as enzimas são proteínas na sua maioria, portanto, são constituídas por aminoácidos.
2- Quais são os componentes gerais de uma reação enzimática simples?
A. Enzima e produto. Sem a enzima e o substrato essa reação não acontece. A enzima seliga ao substrato e forma o complexo ES, em que se dissocia em produto e enzima. A enzima não é alterada na reação e fica disponível para uma nova reação. A enzima e o substrato são partes iniciais da reação enzimática, porém, após formar o complexo ES, o substrato é convertido em produto. Sem a enzima, não é possível essa conversão, sendo necessário o substrato para ser convertido em produto.
B. Substrato e produto. Sem a enzima e o substrato essa reação não acontece. A enzima seliga ao substrato e forma o complexo ES, em que se dissocia em produto e enzima. A enzima não é alterada na reação e fica disponível para uma nova reação. A enzima e o substrato são partes iniciais da reação enzimática, porém, após formar o complexo ES, o substrato é convertido em produto. Sem a enzima, não é possível essa conversão, sendo necessário o substrato para ser convertido em produto.
C. Enzima e substrato. Sem a enzima e o substrato essa reação não acontece. A enzima seliga ao substrato e forma o complexo ES, em que se dissocia em produto e enzima. A enzima não é alterada na reação e fica disponível para uma nova reação. A enzima e o substrato são partes iniciais da reação enzimática, porém, após formar o complexo ES, o substrato é convertido em produto. Sem a enzima, não é possível essa conversão, sendo necessário o substrato para ser convertido em produto.
D. Questão correta Enzima, substrato e produto. Sem a enzima e o substrato essa reação não acontece. A enzima seliga ao substrato e forma o complexo ES, em que se dissocia em produto e enzima. A enzima não é alterada na reação e fica disponível para uma nova reação. A enzima e o substrato são partes iniciais da reação enzimática, porém, após formar o complexo ES, o substrato é convertido em produto. Sem a enzima, não é possível essa conversão, sendo necessário o substrato para ser convertido em produto.
E. Somente o produto.Sem a enzima e o substrato essa reação não acontece. A enzima seliga ao substrato e forma o complexo ES, em que se dissocia em produto e enzima. A enzima não é alterada na reação e fica disponível para uma nova reação. A enzima e o substrato são partes iniciais da reação enzimática, porém, após formar o complexo ES, o substrato é convertido em produto. Sem a enzima, não é possível essa conversão, sendo necessário o substrato para ser convertido em produto.
3- Sobre a ligação da enzima ao seu substrato, é correto afirmar que:
A. Existem quatro modelos propostos aceitos. Existem somente dois modelos. O chave-fechadura não é tão bem aceito quanto o modelo encaixe-induzido, pois este se baseia, exclusivamente, na forma geométrica da enzima com seu substrato. A complementaridade geométrica é sobre o modelo chave-fechadura. Atualmente, o modelo encaixe induzido é o mais aceito para explicar a dinâmica que acontece no sítio ativo entre a enzima e o substrato. Essa flexibilidade permite a quebra e a síntese de novas ligações que acontecem no sítio ativo. Isso é necessário para a conversão do substrato em produto.
B. O modelo chave-fechadura é o modelo mais bem aceito, pois permite gerar uma grande variedade de produtos. Existem somente dois modelos. O chave-fechadura não é tão bem aceito quanto o modelo encaixe-induzido, pois este se baseia, exclusivamente, na forma geométrica da enzima com seu substrato. A complementaridade geométrica é sobre o modelo chave-fechadura. Atualmente, o modelo encaixe induzido é o mais aceito para explicar a dinâmica que acontece no sítio ativo entre a enzima e o substrato. Essa flexibilidade permite a quebra e a síntese de novas ligações que acontecem no sítio ativo. Isso é necessário para a conversão do substrato em produto.
C. O modelo encaixe-induzido se baseia na complementaridade geométrica entre a enzima e o substrato. Existem somente dois modelos. O chave-fechadura não é tão bem aceito quanto o modelo encaixe-induzido, pois este se baseia, exclusivamente, na forma geométrica da enzima com seu substrato. A complementaridade geométrica é sobre o modelo chave-fechadura. Atualmente, o modelo encaixe induzido é o mais aceito para explicar a dinâmica que acontece no sítio ativo entre a enzima e o substrato. Essa flexibilidade permite a quebra e a síntese de novas ligações que acontecem no sítio ativo. Isso é necessário para a conversão do substrato em produto.
D. Existem dois modelos propostos: chave-fechadura e encaixe-induzido. Entretanto, nenhum desses modelos é eficiente. Existem somente dois modelos. O chave-fechadura não é tão bem aceito quanto o modelo encaixe-induzido, pois este se baseia, exclusivamente, na forma geométrica da enzima com seu substrato. A complementaridade geométrica é sobre o modelo chave-fechadura. Atualmente, o modelo encaixe induzido é o mais aceito para explicar a dinâmica que acontece no sítio ativo entre a enzima e o substrato. Essa flexibilidade permite a quebra e a síntese de novas ligações que acontecem no sítio ativo. Isso é necessário para a conversão do substrato em produto.
E. Questão correta O modelo encaixe-induzido permite uma grande flexibilidade entre a enzima e o substrato para que possam reagir e gerar o produto. Existem somente dois modelos. O chave-fechadura não é tão bem aceito quanto o modelo encaixe-induzido, pois este se baseia, exclusivamente, na forma geométricada enzima com seu substrato. A complementaridade geométrica é sobre o modelo chave-fechadura. Atualmente, o modelo encaixe induzido é o mais aceito para explicar a dinâmica que acontece no sítio ativo entre a enzima e o substrato. Essa flexibilidade permite a quebra e a síntese de novas ligações que acontecem no sítio ativo. Isso é necessário para a conversão do substrato em produto.
4- Sobre os cofatores, é correto afirmar que:
A. São exclusivamente derivados de vitaminas. Podem ser derivados de íons inorgânicos, como, por exemplo, ferro, magnésio, selênio, etc, bem como de coenzimas (derivado de vitaminas), que são denominados cofatores. Nem todas as enzimas precisam de cofatores. Algumas enzimas só conseguem alcançar sua atividade máxima e funcionar adequadamente com cofatores. Várias doenças podem ser causadas pela escassez vitamínica, exemplo disso é a falta de vitamina C, que causa o escorbuto, ou a falta de niacina (vitamina B3), que leva à pelagra.
B. Questão correta Existem dois grupos de cofatores: íons inorgânicos (p.ex., ferro, selênio, magnésio) e coenzimas (derivadas de vitaminas).Podem ser derivados de íons inorgânicos, como, por exemplo, ferro, magnésio, selênio, etc, bem como de coenzimas (derivado de vitaminas), que são denominados cofatores. Nem todas as enzimas precisam de cofatores. Algumas enzimas só conseguem alcançar sua atividade máxima e funcionar adequadamente com cofatores. Várias doenças podem ser causadas pela escassez vitamínica, exemplo disso é a falta de vitamina C, que causa o escorbuto, ou a falta de niacina (vitamina B3), que leva à pelagra.
C. Todas as enzimas necessitam de cofatores. Podem ser derivados de íons inorgânicos, como, por exemplo, ferro, magnésio, selênio, etc, bem como de coenzimas (derivado de vitaminas), que são denominados cofatores. Nem todas as enzimas precisam de cofatores. Algumas enzimas só conseguem alcançar sua atividade máxima e funcionar adequadamente com cofatores. Várias doenças podem ser causadas pela escassez vitamínica, exemplo disso é a falta de vitamina C, que causa o escorbuto, ou a falta de niacina (vitamina B3), que leva à pelagra.
D. Os cofatores são opcionais nas reações enzimáticas, pois as enzimas podem funcionar na sua atividade máxima sem elas. Podem ser derivados de íons inorgânicos, como, por exemplo, ferro, magnésio, selênio, etc, bem como de coenzimas (derivado de vitaminas), que são denominados cofatores. Nem todas as enzimas precisam de cofatores. Algumas enzimas só conseguem alcançar sua atividade máxima e funcionar adequadamente com cofatores. Várias doenças podem ser causadas pela escassez vitamínica, exemplo disso é a falta de vitamina C, que causa o escorbuto, ou a falta de niacina (vitamina B3), que leva à pelagra.
E. A falta de uma coenzima, derivada de vitaminas não é capaz de gerar uma deficiência no indivíduo. Podem ser derivados de íons inorgânicos, como, por exemplo, ferro, magnésio, selênio, etc, bem como de coenzimas (derivado de vitaminas), que são denominados cofatores. Nem todas as enzimas precisam de cofatores. Algumas enzimas só conseguem alcançar sua atividade máxima e funcionar adequadamente com cofatores. Várias doenças podem ser causadas pela escassez vitamínica, exemplo disso é a falta de vitamina C, que causa o escorbuto, ou a falta de niacina (vitamina B3), que leva à pelagra.
5- Em relação à classificação das enzimas, assinale a alternativa correta:
A. Existem mais de 2 mil classes de enzimas. Existem apenas 6 grandes classes de enzimas. Essas classificações facilitam a sua identificação, pois existem descritas atualmente mais de 2 mil enzimas. Um isômero tem a mesma fórmula molecular, por exemplo, e glicose tem a mesma fórmula que a frutose e a galactose (C6H12O6). Porém, possuem pequenas diferenças de grupos químicos (cetona e aldeído) e posições de hidroxilas. Portanto, as isomerases são um exemplo clássico para demonstrar como as enzimas são específicas na hora de selecionar seu substrato.
B. Essas classificações somente dificultam a identificação das enzimas. Existem apenas 6 grandes classes de enzimas. Essas classificações facilitam a sua identificação, pois existem descritas atualmente mais de 2 mil enzimas. Um isômero tem a mesma fórmula molecular, por exemplo, e glicose tem a mesma fórmula que a frutose e a galactose (C6H12O6). Porém, possuem pequenas diferenças de grupos químicos (cetona e aldeído) e posições de hidroxilas. Portanto, as isomerases são um exemplo clássico para demonstrar como as enzimas são específicas na hora de selecionar seu substrato.
C. Questão correta As isomerases são um ótimo exemplo para demonstrar a especificidade das enzimas. Existem apenas 6 grandes classes de enzimas. Essas classificações facilitam a sua identificação, pois existem descritas atualmente mais de 2 mil enzimas. Um isômero tem a mesma fórmula molecular, por exemplo, e glicose tem a mesma fórmula que a frutose e a galactose (C6H12O6). Porém, possuem pequenas diferenças de grupos químicos (cetona e aldeído) e posições de hidroxilas. Portanto, as isomerases são um exemplo clássico para demonstrar como as enzimas são específicas na hora de selecionar seu substrato.
D. Para a ação das hidrolases é necessário uma molécula de ATP. Existem apenas 6 grandes classes de enzimas. Essas classificações facilitam a sua identificação, pois existem descritas atualmente mais de 2 mil enzimas. Um isômero tem a mesma fórmula molecular, por exemplo, e glicose tem a mesma fórmula que a frutose e a galactose (C6H12O6). Porém, possuem pequenas diferenças de grupos químicos (cetona e aldeído) e posições de hidroxilas. Portanto, as isomerases são um exemplo clássico para demonstrar como as enzimas são específicas na hora de selecionar seu substrato
E. As ligases realizam reações de transferências de grupos químicos. Existem apenas 6 grandes classes de enzimas. Essas classificações facilitam a sua identificação, pois existem descritas atualmente mais de 2 mil enzimas. Um isômero tem a mesma fórmula molecular, por exemplo, e glicose tem a mesma fórmula que a frutose e a galactose (C6H12O6). Porém, possuem pequenas diferenças de grupos químicos (cetona e aldeído) e posições de hidroxilas. Portanto, as isomerases são um exemplo clássico para demonstrar como as enzimas são específicas na hora de selecionar seu substrato.
UA8 Ácidos nucleicos e nucleotídeos
Desafio: Suponha que você esteja trabalhando em uma pesquisa com a tecnologia de edição gênica CRISPR-Cas9 que altera a sequência de nucleotídeos de uma molécula de DNA. Ao utilizar essa tecnologia, é possível substituir nucleotídeos únicos, por exemplo, trocar uma timina por uma citosina na posição x da molécula de DNA. E você precisa testar essa ferramenta em células que está cultivando em laboratório.
Descrição da imagem não disponível
Escolha uma base para ser substituída e indique:
Qual base será substituída e qual será a sua substituta?
As bases escolhidas são purinas e/ou pirimidinas?
Diferencie esses dois grupos.
Qual alteração no RNA complementar a sua mudança de base causaria?
Padrão de resposta esperado
A resposta depende das bases escolhidas: Caso a escolha seja alterar uma adenina por uma citosina: A adenina é uma base púrica, enquanto a citosina é uma base pirimídica. As bases púricas possuem em sua estrutura dois anéis interligados, já as pirimídicas possuem um anel simples. Quanto à alteração no RNA: antes, a adenina iria parear com uracila no RNA complementar. Com a mudança para citosina, o RNA terá uma guanina no lugar da uracila. 
Caso a escolha seja alterar uma timina por uma guanina: A timina é uma base pirimídica, enquanto a guanina é uma base púrica. As bases púricas possuem em sua estrutura dois anéis interligados, já as pirimídicas possuem um anel simples. Quanto à alteração no RNA: antes, a timina iria parear com adenina no RNA complementar. Com a mudança para guanina, o RNA terá uma citosina no lugar da adenina.
Caso a escolha seja alterar uma adenina por uma guanina. Tanto a adenina quanto a guanina são bases púricas. As bases púricaspossuem em sua estrutura dois anéis interligados, já as pirimídicas possuem um anel simples. Quanto à alteração no RNA: antes, a adenina iria parear com uracila no RNA complementar. Com a mudança para guanina, o RNA terá uma citosina no lugar da uracila.
 Exercícios 1- Qual das seguintes afirmações sobre a estrutura dos nucleotídeos é CORRETA?
A. O componente açúcar de um nucleotídeo é sempre ribose. Os açúcares dos nucleotídeos podem ser ribose ou desoxirribose, sempre na configuração D. As bases estão ligadas às pentoses na posição N-9 para purinas e a posição N-1 para pirimidinas através de uma ligação glicosídica.
B. O componente açúcar de um nucleotídeo é sempre desoxirribose. Os açúcares dos nucleotídeos podem ser ribose ou desoxirribose, sempre na configuração D. As bases estão ligadas às pentoses na posição N-9 para purinas e a posição N-1 para pirimidinas através de uma ligação glicosídica.
C. Questão correta As bases dos nucleotideos estão ligadas às pentoses por uma ligação glicosídica.Os açúcares dos nucleotídeos podem ser ribose ou desoxirribose, sempre na configuração D. As bases estão ligadas às pentoses na posição N-9 para purinas e a posição N-1 para pirimidinas através de uma ligação glicosídica.
D. O componente açúcar de um nucleotídeo está na configuração L. Os açúcares dos nucleotídeos podem ser ribose ou desoxirribose, sempre na configuração D. As bases estão ligadas às pentoses na posição N-9 para purinas e a posição N-1 para pirimidinas através de uma ligação glicosídica.
E. As bases dos nucleotídeos estão ligadas às pentoses por uma ligação peptídica. Os açúcares dos nucleotídeos podem ser ribose ou desoxirribose, sempre na configuração D. As bases estão ligadas às pentoses na posição N-9 para purinas e a posição N-1 para pirimidinas através de uma ligação glicosídica.
2- Além dos elementos orgânicos padrão carbono, hidrogênio e oxigênio, qual o outro elemento presente nos ácidos nucléicos?
A. Iodo. Os ácidos nucléicos têm bases nitrogenadas, que são compostos cíclicos que contêm nitrogênio.
B. Açúcar. Os ácidos nucléicos têm bases nitrogenadas, que são compostos cíclicos que contêm nitrogênio.
C. Cálcio. Os ácidos nucleicos têm bases nitrogenadas, que são compostos cíclicos que contêm nitrogênio.
D. Questão correta Nitrogênio.Os ácidos nucleicos têm bases nitrogenadas, que são compostos cíclicos que contêm nitrogênio.
E. Enxofre. Os ácidos nucleicos têm bases nitrogenadas, que são compostos cíclicos que contêm nitrogênio.
3- Quais compostos formam um nucleotídeo?
A. Um açúcar, uma base e nenhum fosfatos. Nucleotídeos são formados por um açúcar (ribose ou desoxirribose), uma base nitrogenada e um grupo fosfato.
B. Bases emparelhadas. Nucleotídeos são formados por um açúcar (ribose ou desoxirribose), uma base nitrogenada e um grupo fosfato.
C. Um açúcar e um fosfato. Nucleotídeos são formados por um açúcar (ribose ou desoxirribose), uma base nitrogenada e um grupo fosfato.
D. Dois açúcares e uma uma base. Nucleotídeos são formados por um açúcar (ribose ou desoxirribose), uma base nitrogenada e um grupo fosfato.
E. Questão correta Um açúcar, uma base e um grupo fosfato.Nucleotídeos são formados por um açúcar (ribose ou desoxirribose), uma base nitrogenada e um grupo fosfato.
4- Sobre as diferenças na composição do RNA e DNA, quais elementos são típicos apenas no RNA?
A. Questão correta Uracila e ribose. DNA e RNA possuem estruturas muito similares. Ambos são grandes polímeros formados por sequências de nucleotídeos e compostos por 3 unidades principais: um açúcar (desoxirribose ou ribose), um grupo fosfato e uma base nitrogenada. As duas moléculas, DNA e RNA, contêm duas bases púricas principais, adenina (A) e guanina (G), as quais possuem dois anéis interligados, e duas pirimídicas, que possuem um anel simples. No DNA e no RNA, uma das pirimidinas é a citosina (C), mas a segunda pirimidina não é a mesma nos dois: a timina (T) no DNA e a uracila (U) no RNA. Apenas raramente a timina é encontrada no RNA ou a uracila no DNA.
B. Citosina e guanina. DNA e RNA possuem estruturas muito similares. Ambos são grandes polímeros formados por sequências de nucleotídeos e compostos por 3 unidades principais: um açúcar (desoxirribose ou ribose), um grupo fosfato e uma base nitrogenada. As duas moléculas, DNA e RNA, contêm duas bases púricas principais, adenina (A) e guanina (G), as quais possuem dois anéis interligados, e duas pirimídicas, que possuem um anel simples. No DNA e no RNA, uma das pirimidinas é a citosina (C), mas a segunda pirimidina não é a mesma nos dois: a timina (T) no DNA e a uracila (U) no RNA. Apenas raramente a timina é encontrada no RNA ou a uracila no DNA.
C. Desoxirribose e uracila.DNA e RNA possuem estruturas muito similares. Ambos são grandes polímeros formados por sequências de nucleotídeos e compostos por 3 unidades principais: um açúcar (desoxirribose ou ribose), um grupo fosfato e uma base nitrogenada. 
As duas moléculas, DNA e RNA, contêm duas bases púricas principais, adenina (A) e guanina (G), as quais possuem dois anéis interligados, e duas pirimídicas, que possuem um anel simples. No DNA e no RNA, uma das pirimidinas é a citosina (C), mas a segunda pirimidina não é a mesma nos dois: a timina (T) no DNA e a uracila (U) no RNA. Apenas raramente a timina é encontrada no RNA ou a uracila no DNA.
D. Fosfato e ribose.DNA e RNA possuem estruturas muito similares. Ambos são grandes polímeros formados por sequências de nucleotídeos e compostos por 3 unidades principais: um açúcar (desoxirribose ou ribose), um grupo fosfato e uma base nitrogenada. 
As duas moléculas, DNA e RNA, contêm duas bases púricas principais, adenina (A) e guanina (G), as quais possuem dois anéis interligados, e duas pirimídicas, que possuem um anel simples. No DNA e no RNA, uma das pirimidinas é a citosina (C), mas a segunda pirimidina não é a mesma nos dois: a timina (T) no DNA e a uracila (U) no RNA. Apenas raramente a timina é encontrada no RNA ou a uracila no DNA.
E. Adenina e uracila. DNA e RNA possuem estruturas muito similares. Ambos são grandes polímeros formados por sequências de nucleotídeos e compostos por 3 unidades principais: um açúcar (desoxirribose ou ribose), um grupo fosfato e uma base nitrogenada. 
As duas moléculas, DNA e RNA, contêm duas bases púricas principais, adenina (A) e guanina (G), as quais possuem dois anéis interligados, e duas pirimídicas, que possuem um anel simples. No DNA e no RNA, uma das pirimidinas é a citosina (C), mas a segunda pirimidina não é a mesma nos dois: a timina (T) no DNA e a uracila (U) no RNA. Apenas raramente a timina é encontrada no RNA ou a uracila no DNA.
5- Lembrando que a ordem das bases nitrogenadas em uma molécula de RNA pode servir como molde para a formação de outro tipo de molécula, podemos afirmar que a sequência das bases nitrogenadas do RNA determina a sequência de:
A. Açúcares em uma proteína.A síntese de proteínas (chamada tradução) é coordenada por um molde de RNA, portanto, a sequência das bases nitrogenadas do RNA determina a sequência de aminoácidos de uma proteína.
B. Aminoácidos em um nucleotídeo. A síntese de proteínas (chamada tradução) é coordenada por um molde de RNA, portanto, a sequência das bases nitrogenadas do RNA determina a sequência de aminoácidos de uma proteína.
C. Questão correta Aminoácidos em uma proteína. A síntese de proteínas (chamada tradução) é coordenada por um molde de RNA, portanto, a sequência das bases nitrogenadas do RNA determina a sequência de aminoácidos de uma proteína.
D. Grupos fosfato em um nucleotídeo. A síntese de proteínas (chamada tradução) é coordenada por um molde de RNA, portanto, a sequência das bases nitrogenadas do RNA determina a sequência de aminoácidos de uma proteína.
E. Grupos fosfato em uma proteína. A síntese de proteínas (chamada tradução) é coordenada por um molde de RNA, portanto, a sequência das bases nitrogenadas do RNA determina a sequência de aminoácidos de uma proteína.
UA9 Água, pH e tampões
Desafio: O organismo humano tem vários sistemas tampão que funcionampara manter o pH do sangue sem alterações. Entretanto, sabemos que a capacidade de tamponamento de um tampão é limitada, e existem muitos casos de distúrbios causados por variações no pH sanguíneo.
Acompanhe o caso clínico a seguir.
1. Qual é o distúrbio ácido-básico apresentado pelo paciente?
2. Cite um exemplo de um sistema tampão do sangue e explique brevemente o seu funcionamento.
Padrão de resposta esperado
1. Como o pH está menor que 7,4, o paciente apresenta quadro de acidose. A paCO2 acima do valor normal indica que é uma acidose respiratória.
2. O sistema tampão bicarbonato - ácido carbônico é o principal responsável pela regulação do pH no sangue. Ele é formado por ácido carbônico (H2CO3) e por bicarbonato  (HCO3-). Quando íons H+ são liberados no sangue como resultado das inúmeras reações químicas que ocorrem nesse meio, o bicarbonato do tampão prontamente reage com ele, resultando na formação de  ácido carbônico (H2CO3). O ácido carbônico produzido pela reação do bicarbonato se dissocia em CO2 e H2O. O CO2 é então eliminado na respiração, e a relação da equação é recomposta. Quando íons OH- são liberados no sangue, o ácido carbônico reage a eles produzindo bicarbonato e água. Assim, a concentração de ácido carbônico diminui. Há aumento da liberação de bicarbonato em vez do íon hidrogênio pelos rins, reduzindo a quantidade de bicarbonato no plasma, e, assim, a relação da equação é preservada
Exercícios 1-a Sobre a água, qual das alternativas, a seguir, está de acordo?
A. As trocas de estado físico da água acontecem de maneira muito rápida. Em condições normais de temperatura e pressão (25 ºC, 1 atm) na reação de ionização da água, para cada íon H+ liberado, libera-se também um íon OH-. Portanto, a água pura contém concentrações iguais de H+ e de OH- e é considerada neutra.
B. Compostos polares que formam ligações de hidrogênio não se diluem em água. Em condições normais de temperatura e pressão (25 ºC, 1 atm) na reação de ionização da água, para cada íon H+ liberado, libera-se também um íon OH-. Portanto, a água pura contém concentrações iguais de H+ e de OH- e é considerada neutra.
C. Substâncias apolares, como óleos, são solúveis em água. Em condições normais de temperatura e pressão (25 ºC, 1 atm) na reação de ionização da água, para cada íon H+ liberado, libera-se também um íon OH-. Portanto, a água pura contém concentrações iguais de H+ e de OH- e é considerada neutra.
D. Questão correta A água pura é considerada neutra porque contém concentrações iguais de H+ e de OH-.Em condições normais de temperatura e pressão (25 ºC, 1 atm) na reação de ionização da água, para cada íon H+ liberado, libera-se também um íon OH-. Portanto, a água pura contém concentrações iguais de H+ e de OH- e é considerada neutra.
E. A água tem grande capacidade de dissolver outros compostos porque realiza ligações covalentes com eles. Em condições normais de temperatura e pressão (25 ºC, 1 atm) na reação de ionização da água, para cada íon H+ liberado, libera-se também um íon OH-. Portanto, a água pura contém concentrações iguais de H+ e de OH- e é considerada neutra.
2- O que significa dizer que a água é uma molécula polar?
A. Em geral, a água tem carga ligeiramente negativa. A água é uma molécula polar porque tem distribuição desigual dos seus elétrons. O átomo de oxigênio forma uma ligação covalente com cada um dos átomos de hidrogênio, compartilhando com ele um par de elétrons. Há, ainda, na estrutura da água, um par de elétrons que não é compartilhado e que fica próximo ao oxigênio. O resultado dessa distribuição desigual de elétrons é devido o átomo de oxigênio possuir uma carga negativa parcial, e cada átomo de hidrogênio, uma carga positiva parcial.
B. A água não tem carga, a menos que esteja em forma sólida. Em condições normais de temperatura e pressão (25 ºC, 1 atm) na reação de ionização da água, para cada íon H+ liberado, libera-se também um íon OH-. Portanto, a água pura contém concentrações iguais de H+ e de OH- e é considerada neutra.
C. A água tem carga muito evidente, mas apenas em forma gasosa.
Em condições normais de temperatura e pressão (25 ºC, 1 atm) na reação de ionização da água, para cada íon H+ liberado, libera-se também um íon OH-. Portanto, a água pura contém concentrações iguais de H+ e de OH- e é considerada neutra.
D. A água tem carga ligeiramente positiva, mas apenas como um líquido. Em condições normais de temperatura e pressão (25 ºC, 1 atm) na reação de ionização da água, para cada íon H+ liberado, libera-se também um íon OH-. Portanto, a água pura contém concentrações iguais de H+ e de OH- e é considerada neutra.
E. Questão correta A água tem cargas parciais positivas e negativas distribuídas de maneira desigual.Em condições normais de temperatura e pressão (25 ºC, 1 atm) na reação de ionização da água, para cada íon H+ liberado, libera-se também um íon OH-. Portanto, a água pura contém concentrações iguais de H+ e de OH- e é considerada neutra.
3- Quando falamos de características das ligações de hidrogênio que a água forma, qual das alternativas seguintes é verdadeira?
A. Elas são fixas, raramente se desfazem. As atrações eletrostáticas entre as cargas negativas do átomo de Oxigênio de uma molécula com as cargas positivas dos átomos de Hidrogênio de outra molécula de água formam interações entre as moléculas, denominadas ligações de hidrogênio.
B. Questão correta Ocorrem pela ligação entre o hidrogênio de uma molécula com o oxigênio de outra. As atrações eletrostáticas entre as cargas negativas do átomo de Oxigênio de uma molécula com as cargas positivas dos átomos de Hidrogênio de outra molécula de água formam interações entre as moléculas, denominadas ligações de hidrogênio.
C. Elas são muito fracas e por isso não têm influência nas reações bioquímicas. As atrações eletrostáticas entre as cargas negativas do átomo de Oxigênio de uma molécula com as cargas positivas dos átomos de Hidrogênio de outra molécula de água formam interações entre as moléculas, denominadas ligações de hidrogênio.
D. Elas não são afetadas por variações na temperatura. As atrações eletrostáticas entre as cargas negativas do átomo de Oxigênio de uma molécula com as cargas positivas dos átomos de Hidrogênio de outra molécula de água formam interações entre as moléculas, denominadas ligações de hidrogênio.
E. Elas têm força de ligação muito alta. As atrações eletrostáticas entre as cargas negativas do átomo de Oxigênio de uma molécula com as cargas positivas dos átomos de Hidrogênio de outra molécula de água formam interações entre as moléculas, denominadas ligações de hidrogênio.
4- O pH de uma solução é o logaritmo negativo da concentração de íons H+. Com base nessa informação, qual das soluções listadas tem a maior concentração de íons H+?
A. Questão correta Solução com pH=1. Segundo a escala de pH, quanto maior a concentração de íons H+, menor o pH da solução. Portanto, a alternativa A, pH = - log[H+], 1 = - log[H+], [H+] = 10-1.
B. Solução com pH=4. Segundo a escala de pH, quanto maior a concentração de íons H+, menor o pH da solução. Portanto, a alternativa A, pH = - log[H+], 1 = - log[H+], [H+] = 10-1.
C. Solução com pH=7. Segundo a escala de pH, quanto maior a concentração de íons H+, menor o pH da solução. Portanto, a alternativa A, pH = - log[H+], 1 = - log[H+], [H+] = 10-1.
D. Solução com pH=10. Segundo a escala de pH, quanto maior a concentração de íons H+, menor o pH da solução. Portanto, a alternativa A, pH = - log[H+], 1 = - log[H+], [H+] = 10-1.
E. Solução com pH=14. undefined
5- Sobre as soluções tampão, pode-se afirmar que:
A. Os ácidos que funcionam como tampão são fortes. Os ácidos que funcionam como tampão são ácidos fracos que, portanto, têm menor tendência a doar prótons. O tamponamento é o resultado de uma reação química reversível que tem quantidades quase iguais de um doador e de seu aceptor de prótons conjugado. Quando H+ ou OH- é adicionado a uma solução tampão, o equilíbrio da reação é desviado para o lado oposto. Ocorre uma variação pequena das concentrações relativasdo ácido fraco e de seu ânion e, assim, uma variação também pequena no pH da solução. Dessa forma, o que varia é apenas a relação entre os componentes da solução, e não a soma da sua concentração.
B. Durante o tamponamento, a relação entre os componentes da reação não varia. Os ácidos que funcionam como tampão são ácidos fracos que, portanto, têm menor tendência a doar prótons. O tamponamento é o resultado de uma reação química reversível que tem quantidades quase iguais de um doador e de seu aceptor de prótons conjugado. Quando H+ ou OH- é adicionado a uma solução tampão, o equilíbrio da reação é desviado para o lado oposto. Ocorre uma variação pequena das concentrações relativas do ácido fraco e de seu ânion e, assim, uma variação também pequena no pH da solução. Dessa forma, o que varia é apenas a relação entre os componentes da solução, e não a soma da sua concentração.
C. Quando pequena quantidade de um ácido forte é acrescentada a uma solução tampão, a soma das concentrações dos componentes da solução varia.Os ácidos que funcionam como tampão são ácidos fracos que, portanto, têm menor tendência a doar prótons. O tamponamento é o resultado de uma reação química reversível que tem quantidades quase iguais de um doador e de seu aceptor de prótons conjugado. Quando H+ ou OH- é adicionado a uma solução tampão, o equilíbrio da reação é desviado para o lado oposto. Ocorre uma variação pequena das concentrações relativas do ácido fraco e de seu ânion e, assim, uma variação também pequena no pH da solução. Dessa forma, o que varia é apenas a relação entre os componentes da solução, e não a soma da sua concentração.
D. Questão correta Os ácidos que funcionam como tampão são ácidos que têm menor tendência a doar prótons. Os ácidos que funcionam como tampão são ácidos fracos que, portanto, têm menor tendência a doar prótons. O tamponamento é o resultado de uma reação química reversível que tem quantidades quase iguais de um doador e de seu aceptor de prótons conjugado. Quando H+ ou OH- é adicionado a uma solução tampão, o equilíbrio da reação é desviado para o lado oposto. Ocorre uma variação pequena das concentrações relativas do ácido fraco e de seu ânion e, assim, uma variação também pequena no pH da solução. Dessa forma, o que varia é apenas a relação entre os componentes da solução, e não a soma da sua concentração.
E. Não há um limite para adição de ácido ou base forte a um tampão sem alteração significativa do pH. Os ácidos que funcionam como tampão são ácidos fracos que, portanto, têm menor tendência a doar prótons. O tamponamento é o resultado de uma reação química reversível que tem quantidades quase iguais de um doador e de seu aceptor de prótons conjugado. Quando H+ ou OH- é adicionado a uma solução tampão, o equilíbrio da reação é desviado para o lado oposto. Ocorre uma variação pequena das concentrações relativas do ácido fraco e de seu ânion e, assim, uma variação também pequena no pH da solução. Dessa forma, o que varia é apenas a relação entre os componentes da solução, e não a soma da sua concentração.
UA10 Visão geral do metabolismo
Desafio: d O conceito de erros inatos do metabolismo remonta a 1902, quando Archi-bald Garrod publicou um artigo intitulado The incidence of alkaptonuria: a study in chemical individuality. A alcaptonúria é uma condição autossômica recessiva rara, cujos indivíduos afetados carecem de homogentisato 1,2-dioxigenase (também chamado de ácido homogentísico-oxidase) e, consequentemente, excretam em sua urina grandes quantidades de ácido homogentísico, um intermediário no catabolismo da fenilalanina e da tirosina. Essa urina escurece imediatamente, quando exposta ao ar, por isso a denominação da doença. A figura a seguir mostra essa e outras doenças relacionadas à problemas enzimáticos que levam à interrupção de rotas metabólicas.
Imagine que você está fazendo aconselhamento de um paciente com alcaptonúria e precisa explicar a ele a importância do metabolismo no organismo, qual tipo de rota metabólica é prejudicada pela doença e qual a classe de biomoléculas afetada.
Padrão de resposta esperado
O metabolismo compreende todas as reações químicas que ocorrem nos organismos vivos e que permitem obter, armazenar e utilizar energia para as funções celulares. Portanto, ele é essencial para a manutenção da vida. Essas reações são, basicamente, o processamento de biomoléculas. Elas são degradadas e reconstruídas em diversas reações para que se obtenha um produto final. A via metabólica que está afetada nos pacientes com alcaptonúria é uma via de degradação de biomoléculas, portanto, uma via catabólica. São as vias catabólicas que convertem moléculas da dieta (ou moléculas nutrientes armazenadas nas células) em compostos menores que são necessários para a síntese de novas moléculas complexas. Essa vias liberam energia e parte desta é conservada na forma de ATP e de transportadores de elétrons reduzidos (NADH, ADPH e FADH2); o restante é perdido com o calor. A biomolécula cuja degradação está afetada na alcaptonúria é uma proteína (moléculas formadas por aminoácidos).
Exercícios 1-Sobre as biomoléculas celulares, assinale a alternativa correta:
A. Todos os lipídeos são formados por cadeias de ácidos graxos. As células são compostas basicamente por quatro classes de biomoléculas: os açúcares que formam os carboidratos que são formados por cadeias de açúcares e ligados entre si por ligações glicosídicas; os ácidos graxos que formam grande parte dos lipídeos; os aminoácidos que formam as proteínas e os nucleotídeos que formam os ácidos nucleicos.
Pode-se afirmar também que a conformação tridimensional das biomoléculas é determinante para suas funções. As proteínas, por exemplo, desempenham inúmeras e importantes funções como: participam da estrutura celular, regulam a atividade de órgãos, participam do processo de defesa do organismo, catalisam reações químicas, atuam no transporte de gases e são responsáveis pela contração muscular.
B. A principal função das proteínas é armazenar energia. As células são compostas basicamente por quatro classes de biomoléculas: os açúcares que formam os carboidratos que são formados por cadeias de açúcares e ligados entre si por ligações glicosídicas; os ácidos graxos que formam grande parte dos lipídeos; os aminoácidos que formam as proteínas e os nucleotídeos que formam os ácidos nucleicos. Pode-se afirmar também que a conformação tridimensional das biomoléculas é determinante para suas funções. As proteínas, por exemplo, desempenham inúmeras e importantes funções como: participam da estrutura celular, regulam a atividade de órgãos, participam do processo de defesa do organismo, catalisam reações químicas, atuam no transporte de gases e são responsáveis pela contração muscular.
C. Questão correta Os carboidratos são formados por cadeias de açúcares. As células são compostas basicamente por quatro classes de biomoléculas: os açúcares que formam os carboidratos que são formados por cadeias de açúcares e ligados entre si por ligações glicosídicas; os ácidos graxos que formam grande parte dos lipídeos; os aminoácidos que formam as proteínas e os nucleotídeos que formam os ácidos nucleicos. Pode-se afirmar também que a conformação tridimensional das biomoléculas é determinante para suas funções. As proteínas, por exemplo, desempenham inúmeras e importantes funções como: participam da estrutura celular, regulam a atividade de órgãos, participam do processo de defesa do organismo, catalisam reações químicas, atuam no transporte de gases e são responsáveis pela contração muscular.
D. Os nucleotídeos são formados por cadeias de aminoácidos. As células são compostas basicamente por quatro classes de biomoléculas: os açúcares que formam os carboidratos que são formados por cadeias de açúcares e ligados entre si por ligações glicosídicas; os ácidos graxos que formam grande parte dos lipídeos; os aminoácidos que formam as proteínas e os nucleotídeos que formam os ácidos nucleicos. Pode-se afirmar também que a conformação tridimensional das biomoléculasé determinante para suas funções. As proteínas, por exemplo, desempenham inúmeras e importantes funções como: participam da estrutura celular, regulam a atividade de órgãos, participam do processo de defesa do organismo, catalisam reações químicas, atuam no transporte de gases e são responsáveis pela contração muscular.
E. A estrutura tridimensional das biomoléculas não interfere em suas funções. As células são compostas basicamente por quatro classes de biomoléculas: os açúcares que formam os carboidratos que são formados por cadeias de açúcares e ligados entre si por ligações glicosídicas; os ácidos graxos que formam grande parte dos lipídeos; os aminoácidos que formam as proteínas e os nucleotídeos que formam os ácidos nucleicos. Pode-se afirmar também que a conformação tridimensional das biomoléculas é determinante para suas funções. As proteínas, por exemplo, desempenham inúmeras e importantes funções como: participam da estrutura celular, regulam a atividade de órgãos, participam do processo de defesa do organismo, catalisam reações químicas, atuam no transporte de gases e são responsáveis pela contração muscular.
2- Sobre o catabolismo, é correto afirmar que:
A. Ocorre a formação de biomoléculas. No catabolismo ocorre a degradação de macromoléculas, como lipídeos, carboidratos e proteínas, em compostos menores que são necessários para a síntese de novas moléculas complexas, em um processo em que há liberação de energia.
B. É um processo que requer energia (ATP, NADH, FADH2).No catabolismo ocorre a degradação de macromoléculas, como lipídeos, carboidratos e proteínas, em compostos menores que são necessários para a síntese de novas moléculas complexas, em um processo em que há liberação de energia.
C. Questão correta Ocorre a degradação de biomoléculas, como lipídeos, carboidratos e proteínas. No catabolismo ocorre a degradação de macromoléculas, como lipídeos, carboidratos e proteínas, em compostos menores que são necessários para a síntese de novas moléculas complexas, em um processo em que há liberação de energia.
D. É um processo que retira energia da luz do sol. No catabolismo ocorre a degradação de macromoléculas, como lipídeos, carboidratos e proteínas, em compostos menores que são necessários para a síntese de novas moléculas complexas, em um processo em que há liberação de energia.
E. Ocorre a hipertrofia muscular. No catabolismo ocorre a degradação de macromoléculas, como lipídeos, carboidratos e proteínas, em compostos menores que são necessários para a síntese de novas moléculas complexas, em um processo em que há liberação de energia.
3- Para que ocorra a síntese de macromoléculas (anabolismo), é necessário: 
A. Questão correta ATP, NADH e FADH2. As vias anabólicas (biossíntese) ocorrem no sentido oposto às catabólicas, já que utilizam precursores pequenos e simples, como aminoácidos e nucleotídeos, para formar moléculas maiores e mais complexas, como as proteínas e os ácidos nucleicos. As reações anabólicas são endergônicas, isto é, necessitam de fornecimento de energia, na forma de ATP, NADH e FADH2.
B. Proteínas e carboidratos. As vias anabólicas (biossíntese) ocorrem no sentido oposto às catabólicas, já que utilizam precursores pequenos e simples, como aminoácidos e nucleotídeos, para formar moléculas maiores e mais complexas, como as proteínas e os ácidos nucleicos. As reações anabólicas são endergônicas, isto é, necessitam de fornecimento de energia, na forma de ATP, NADH e FADH2.
C. Energia luminosa. As vias anabólicas (biossíntese) ocorrem no sentido oposto às catabólicas, já que utilizam precursores pequenos e simples, como aminoácidos e nucleotídeos, para formar moléculas maiores e mais complexas, como as proteínas e os ácidos nucleicos. As reações anabólicas são endergônicas, isto é, necessitam de fornecimento de energia, na forma de ATP, NADH e FADH2.
D. Lipídeos. As vias anabólicas (biossíntese) ocorrem no sentido oposto às catabólicas, já que utilizam precursores pequenos e simples, como aminoácidos e nucleotídeos, para formar moléculas maiores e mais complexas, como as proteínas e os ácidos nucleicos. As reações anabólicas são endergônicas, isto é, necessitam de fornecimento de energia, na forma de ATP, NADH e FADH2. 
E. Somente proteínas. As vias anabólicas (biossíntese) ocorrem no sentido oposto às catabólicas, já que utilizam precursores pequenos e simples, como aminoácidos e nucleotídeos, para formar moléculas maiores e mais complexas, como as proteínas e os ácidos nucleicos. As reações anabólicas são endergônicas, isto é, necessitam de fornecimento de energia, na forma de ATP, NADH e FADH2.
4- Uma pessoa com câncer avançado normalmente apresenta sintomas de perda de peso e fadiga. Esse processo é conhecido como caquexia do câncer. Nesse contexto, qual via metabólica que está ativada nessa situação?
A. Anabolismo. Na caquexia do câncer acontece o catabolismo de proteínas musculares, carboidratos (glicogênio) e triacilgliceróis do tecido adiposo de forma involuntária.
B. Questão correta Catabolismo. Na caquexia do câncer acontece o catabolismo de proteínas musculares, carboidratos (glicogênio) e triacilgliceróis do tecido adiposo de forma involuntária.
C. Anfibolismo. Na caquexia do câncer acontece o catabolismo de proteínas musculares, carboidratos (glicogênio) e triacilgliceróis do tecido adiposo de forma involuntária.
D. Vias cíclicas.Na caquexia do câncer acontece o catabolismo de proteínas musculares, carboidratos (glicogênio) e triacilgliceróis do tecido adiposo de forma involuntária.
E. Vias de síntese. Na caquexia do câncer acontece o catabolismo de proteínas musculares, carboidratos (glicogênio) e triacilgliceróis do tecido adiposo de forma involuntária.
5- A glicose constitui a principal fonte de energia na maioria dos tecidos. Por qual via a glicose é metabolizada a piruvato?
A. Questão correta A glicose é metabolizada a piruvato pela via da glicólise. A palavra glicólise significa quebra de açúcar. Essa quebra é uma sequência de eventos que degradam a glicose, transformando-a em duas moléculas de piruvato e liberando energia.
B. A glicose é metabolizada a piruvato pela via da gliconeogênese. A palavra glicólise significa quebra de açúcar. Essa quebra é uma sequência de eventos que degradam a glicose, transformando-a em duas moléculas de piruvato e liberando energia.
C. A glicose é metabolizada a piruvato pela via da glicogenólise. A palavra glicólise significa quebra de açúcar. Essa quebra é uma sequência de eventos que degradam a glicose, transformando-a em duas moléculas de piruvato e liberando energia.
D. A glicose é metabolizada a piruvato pela via da glicogênese. A palavra glicólise significa quebra de açúcar. Essa quebra é uma sequência de eventos que degradam a glicose, transformando-a em duas moléculas de piruvato e liberando energia.
E. A glicose é metabolizada a piruvato pela via da lipólise. A palavra glicólise significa quebra de açúcar. Essa quebra é uma sequência de eventos que degradam a glicose, transformando-a em duas moléculas de piruvato e liberando energia.
UA11 Glicólise e oxidação do piruvato
Desafio: Imagine que você está jogando futebol com um amigo sedentário e que eventualmente sofre de crises de asma. Nos momentos de crise, seu amigo utiliza um fármaco broncodilatador que possui ação rápida para o alívio dos sintomas, contudo, neste dia ele esqueceu o medicamento dentro do carro, no estacionamento do campo de futebol. Quase ao final do jogo, seu amigo – já apresentando sinais de cansaço – começa a ter dificuldade para respirar, após ter corrido rapidamente para receber a bola. Como ele esqueceu o medicamento no carro, passam cerca de 5 minutos até que ele tenha acesso ao broncodilatador e volte a respirar normalmente. Apesar de ter superado a crise de asma, seu amigo está sentindo muita fadiga muscular.
Informações:• Pessoas sedentárias possuem menor quantidade de mitocôndrias do que pessoas que praticam atividade física regularmente.
• Tanto o lactato quanto o piruvato são liberados para a corrente sanguínea, sendoque a razão lactato/piruvato no sangue é de aproximadamente 25:1.
• Embora o equilíbrio da reação da lactato-desidrogenase favoreça a produção de lactato, o fluxo ocorre no sentido oposto se a razão NADH/NAD+ está baixa.
Levando em consideração o seu conhecimento em bioquímica, avalie como está a razão NADH/NAD+ na célula, e como está a razão lactato/piruvato no sangue. Além disso, aponte ao seu amigo quais medidas ele deveria tomar para evitar crises de hipóxia e fadiga muscular exacerbada.
Padrão de resposta esperado
No músculo esquelético, a produção de lactato ocorre quando a necessidade de produção de ATP excede a capacidade da mitocôndria para fosforilação oxidativa. Durante a atividade física de alta intensidade, a demanda por ATP excede a taxa que a cadeia de transporte de elétrons e o ciclo do ácido cítrico podem produzir ATP a partir de fosforilação oxidativa. Em indivíduos sedentários, esse processo ocorre ainda mais rápido devido a menor quantidade de mitocôndrias presente no músculo desses indivíduos. Desta forma, a completa oxidação do piruvato a CO₂ encontra-se diminuída, e a razão NADH/NAD+ alta na célula estimula a conversão de piruvato a lactato, aumentando a liberação de lactato na corrente sanguínea causando um aumento na razão lactato/piruvato no sangue.
O aumento nos níveis de lactato no sangue levam a uma diminuição do pH sanguíneo, o que causa fadiga muscular e dor. A crise de asma sofrida por seu amigo agravou a situação uma vez que a diminuição na disponibilidade de oxigênio estimulou ainda mais a liberação de lactato no sangue. Além disso, durante a crise de asma, a retenção de CO₂ pode causar acidose respiratória, pois o CO₂ retido interage com água para formar ácido carbônico (H₂CO₃), o qual se dissocia em H+ e bicarbonato, causando uma diminuição no pH sanguíneo.
Seu amigo deve ser aconselhado a fazer tratamento preventivo de longo prazo para as crises de asma, além de mudar seu estilo de vida sedentário a fim de aumentar o número de mitocôndrias e mioglobina no músculo esquelético, minimizando, assim, a necessidade de produção de ATP via glicólise anaeróbica.
UA12 Ciclo do ácido cítrico
Desafio: Você faz parte da equipe de um laboratório de bioquímica e foi convidado a dar uma palestra em uma universidade. Decidiu então trazer um estudo de caso para os alunos, através do seguinte texto: A veterinária Katia Cassaro diz que até hoje sofre com a matança de animais que abalou a Fundação Zoológico de São Paulo. A instituição, considerada referência internacional, perdeu pelo menos 200 animais em dois surtos, em 2004 e 2005, e até hoje ninguém sabe por quê. Logo depois do primeiro surto, a direção do zoo levantou a hipótese de que haveria um serial killer. Ele teria envenenado, entre outros, a elefanta Baíra e o chimpanzé Tony, camelos, dromedários, micos-leões e um orangotango-de-sumatra. As mortes provocaram comoção nacional. E Katia, então responsável pelo setor de mamíferos, era a única que tinha a chave de algumas das jaulas onde os animais apareceram subitamente mortos. O suposto serial killer teria usado monofluoracetato de sódio (MFA) dissolvido na água que os animais bebiam. A substância é um potente raticida, sem cor nem cheiro. Bastam 100 mililitros para matar um chimpanzé..." (Fonte: Revista Época) Após apresentar o caso, você informou aos alunos de que a comercialização do monofluoracetato de sódio atualmente é proibida pela Organização Mundial de Saúde (OMS). Para que eles compreendam o caso, explique, bioquimicamente, como essa substância poderia ter levado esses animais à morte.
Padrão de resposta esperado
O monofluoacetato é uma espécie de "inibidor suicida". Ele é capaz de competir com o acetil-CoA pelo sítio ativo da enzima citrato sintase (primeira enzima do ciclo do ácido cítrico). O produto gerado é o fluorcitrato (ao invés de citrato), que funciona como inibidor da enzima aconitase (segunda enzima do ciclo do ácido cítrico). Com a inibição da aconitase, fica impossível gerar o produto seguinte (o isocitrato), e o ciclo do ácido cítrico fica impossibilitado de seguir. Sendo assim, elétrons deixam de ser transferidos para as coenzimas NAD+ e FAD, comprometendo o funcionamento da cadeia transportadora de elétrons, e consequentemente a produção de ATP, podendo levar o indivíduo à morte.
Exercícios 1- A oxidação do citrato pode parecer um evento complicado, pois ela depende de oxaloacetato para a primeira reação do ciclo acontecer e termina com a produção do mesmo. Porém, os intermediários gerados são importantes, pois além de participarem da produção de NADH e FADH2, fornecem substrato para outras vias metabólicas. O oxaloacetato, por exemplo, serve como material de partida a biossíntese de pirimidinas e carboidratos em determinados tecidos. Que operação do ciclo do ácido cítrico seria afetada pela intensa utilização de oxaloacetato por outras vias metabólicas?
A. Questão correta A produção de citrato.Para o citrato (possui 6 átomos de carbono) ser formado é necessário a condensação do acetil-CoA (possui 2 átomos de carbono) com o oxaloacetato (possui 4 átomos de carbono).
B. A produção de acetil-CoA. A produção de acetil-CoA independe do ciclo do ácido cítrico. Ele é produzido diretamente a partir da oxidação de lipídios e aminoácidos ou a partir do piruvato gerado no final da glicólise.
C. A produção de piruvato. O piruvato é o produto final da glicólise.
D. A produção de fosfoglicerato. O fosfoglicerato é um intermediário da glicólise e não está diretamente relacionado com o ciclo do ácido cítrico
E. A produção de gliceraldeído-3-fosfato. O gliceraldeido-3-fosfato é gerado ao final da fase preparatória da glicólise. Na fase de pagamento haverá a produção de piruvato, que poderá ser transportado para a mitocôndria e formar acetil-CoA.
2- O objetivo da auxiliar de laboratório Karina Gonçalves, de 20 anos, era perder 10 kg e ficar pronta para o carnaval. Mas, agora, ela passa o dia sentada no sofá. Após substituir as refeições por um shake e um chá durante oito meses, sem acompanhamento médico, ela perdeu temporariamente os movimentos das pernas. O motivo, segundo especialista, foi uma hipovitaminose causada pela falta da vitamina B1 no organismo, que, neste caso, provocou a paralisação de estímulos para as pernas. 
Como a falta de vitamina B1 foi capaz de fazer com que Karina perdesse o movimento das pernas?
A. A carência de vitamina B1 inibiu a oxidação da glicose, inibindo a enzima hexocinase, dificultando a utilização desse carboidrato como combustível. A hexocinase é uma enzima responsável por fosforilar a glicose assim que ela entra na célula. Essa enzima não depende de vitamina B1 para funcionar.
B. Questão correta A carência de vitamina B1 inibiu o funcionamento da enzima piruvato desidrogenase, interferindo com a produção de acetil-CoA e inibindo o ciclo do ácido cítrico. A vitamina B1, também conhecida como tiamina, é importante na produção de tiamina pirofosfato (TPP). O TPP é um dos cinco cofatores que o complexo piruvato desidrogenase (PDH) necessita para funcionar. Com a carência de TPP, o PDH deixa de converter o piruvato em acetil-CoA, interferindo diretamente no ciclo do ácido cítrico e comprometendo a produção de ATP.
C. A carência de vitamina B1 inibiu o funcionamento da enzima aconitase, que converte o citrato em isocitrato, impedindo a formação de alfa-cetoglutarato no ciclo do ácido cítrico. A aconitase é uma enzima do ciclo do ácido cítrico que converte o citrato em isocitrato. Essa enzima não necessita de vitamina B1 para funcionar corretamente.
D. A carência de vitamina B1 inibiu o complexo II da cadeia transportadora de elétrons, que é a única enzima do ciclo do ácido cítrico presa na membrana mitocondrial. O complexo II realmente é a única enzima do ciclo do ácido cítrico presente na membrana mitocondrial. Essa enzima precisa de FAD para funcionar (que necessita de vitamina B2 ao invés de B1).
E. A carência de vitamina B1 inibiu o transporte de elétrons pelo NADH e FADH2 para a cadeia transportadora, reduzindo o funcionamentoda ATP sintase. A síntese de FAD e NAD+ depende das vitaminas B2 e B3 respectivamente. A vitamina B1 não está relacionada com produção dessas coenzimas.
3- O ciclo do ácido cítrico não contribui somente para a produção de ATP. Ele também fornece substratos para a síntese de grupo heme, aminoácidos, ácidos graxos e glicose. Os substratos removidos precisam ser repostos. Nos humanos, a reposição desses intermediários depende da síntese de oxaloacetato, e o processo é chamado de reação anaplerótica.
Para que essa reação de reposição se inicie, precisa-se de:
A. Questão correta Piruvato.O piruvato, nos rins e fígado, é substrato da enzima piruvato-carboxilase, que gera oxaloacetato como produto.
B. Glutamato. O glutamato pode ser produzido a partir do alfa-cetoglutarato. Essa via está removendo substrato do ciclo do ácido cítrico ao invés de repor.
C. Porfirinas. As profirinas podem ser produzidas a partir do succinil-CoA. Essa via está removendo substrato do ciclo do ácido cítrico ao invés de repor.
D. Asparagina. A aparagina pode ser produzida a partir do oxaloacetato. Essa via está removendo o oxaloacetato do ciclo do ácido cítrico ao invés de repor.
E. Acetil-CoA O acetil-CoA reage com o oxaloacetato para produzir citrato. Essa via não é capaz de repor o oxaloacetato no ciclo do ácido cítrico.
4-Nos organismos aeróbios, podemos dizer que o ciclo do ácido cítrico é uma via anfibólica, ou seja, é uma via catabólica e anabólica. Podemos citar como exemplo de via anabólica:
A. A oxidação de ácidos graxos. A oxidação de ácidos graxos é um exemplo de catabolismo. Os ácidos graxos são oxidados para gerar acetil-CoA.
B. A síntese de acetil-CoA. A oxidação de aminoácidos, ácidos graxos e carboidratos gera acetil-CoA, que continua a ser oxidado pelo ciclo do ácido cítrico. Portanto, trata-se de uma via catabólica.
C. A oxidação de aminoácidos. A oxidação de aminoácidos é uma via catabólica. Ela produz piruvato e/ou acetil-CoA que continuará a ser oxidado pelo ciclo do ácido cítrico.
D. Questão correta A síntese de glicose. O oxaloacetato do ciclo do ácido cítrico pode ser utilizado como substrato para a síntese de glicose (gliconeogênese). Portanto, trata-se de uma via anabólica.
E. A oxidação de carboidratos. A oxidação de carboidratos gera acetil-CoA, que continua a ser oxidado pelo ciclo do ácido cítrico. Portanto, trata-se de uma via catabólica.
5- O ciclo do ácido cítrico é altamente regulado dentro da mitocôndria. Na matriz mitocondrial, as concentrações de ADP e NADH alimentam o ciclo do ácido cítrico com informações sobre a velocidade da fosforilação oxidativa (a qual ocorre por meio da cadeia de transporte de elétrons e da ATP sintase). Assim, a oxidação de acetil-CoA no ciclo do ácido cítrico só pode ocorrer na mesma velocidade que os elétrons do NADH entram na cadeia de transporte de elétrons, a qual é controlada pela velocidade de síntese de ATP, que, por sua vez, é controlada pela velocidade de hidrólise de ATP.
Quais das enzimas a seguir são inibidas pela alta razão NADH/NAD+ dentro da matriz mitocondrial?
A. Aconitase e fumarase. As enzimas aconitase e fumarase não são afetadas pela razão NADH/NAD+.
B. Citrato-sintase, isocitrato-desidrogenase e α-cetoglutarato-desidrogenase. A enzima citrato-sintase, responsável pela condensação de oxaloacetato e acetil-CoA, não é regulada pela razão NADH/NAD+.
C. Glutaraldeído-3-fosfato-desidrogenase, piruvato-desidrogenase e malato-desidrogenase. As enzimas glutaraldeído-3-fosfato-desidrogenase e piruvato-desidrogenase não são enzimas do ciclo do ácido cítrico.
D. Questão correta Isocitrato-desidrogenase, α-cetoglutarato-desidrogenase, e malato-desidrogenase. Essas três enzimas do ciclo do ácido cítrico utilizam NAD+ como coenzima aceptora dos elétrons extraídos de seus substratos (em forma de íons hidreto). Quando as concentrações de NADH se elevam (aumentando a razão NADH/NAD+), essas enzimas são inibidas (como um sinal de que não há mais necessidade de oxidar acetil-CoA), e, consequentemente, a velocidade do ciclo do ácido cítrico diminui.
E. Isocitrato-desidrogenase, α-cetoglutarato-desidrogenase e succinato-desidrogenase. A enzima succinato-desidrogenase utiliza FAD como coenzima aceptora de elétrons e, portanto, não é regulada pela razão NADH/NAD+.
UA13 Cadeia Respiratória e fosforilação oxidativa.
Dessfio: Nos esportes de resistência (como em maratonas, ciclismo e triathlon), é necessário manter a maior velocidade possível dentro de um determinado percurso. Um ciclista do Tour de France, por exemplo, pode pedalar por 200km mantendo uma velocidade média de mais de 40km/h! Um dos parâmetros envolvidos na manutenção dessa velocidade incrível é o consumo máximo de oxigênio (VO2 max). O VO2 max mede a quantidade de oxigênio consumida por unidade de tempo, como é possível conferir na tabela a seguir.
	Nível de Aptidão Física do American Heart Association – AHA
Para Homens – VO2 max em ml/kg/min
	Idade
	Muito fraca
	Fraca
	Regular
	Boa
	Excelente
	20 - 29
	< 25
	25 - 33
	34 - 42
	43 - 52
	> 53
	30 - 39
	< 23
	23 - 30
	31 - 38
	39 - 48
	> 49
	40 - 49
	< 20
	20 - 26
	27 - 35
	36 - 44
	> 45
	50 - 59
	< 18
	18 - 24
	25 - 33
	34 42
	> 43
	60 - 69
	< 16
	16 - 12
	23 - 30
	31 - 40
	> 41
Quanto maior o valor do VO2 max, melhor o desempenho do indivíduo nas atividades aeróbicas. Por exemplo, Chris Froome – ciclista campeão do Tour de France – possui VO2 max de 84,6. Já indivíduos sedentários ou com doenças cardiovasculares tendem a possuir um VO2 max inferior.
Sendo assim, um atleta do Tour de France possuirá um VO2 max muito superior ao de um indivíduo sedentário. Como as mitocôndrias podem contribuir na melhora do VO2 e, consequentemente, auxiliar na manutenção de velocidades incrivelmente altas de um atleta?
Padrão de resposta esperado
O VO2 aumenta com o treinamento, mas também pode reduzir se a intensidade do treinamento for diminuída. Os treinamentos para elevar o VO2 max também melhoram o débito cardíaco e promovem adaptações de capilares sanguíneos, melhorando a irrigação dos tecidos envolvidos. Para se elevar o VO2, é necessário aumentar a eficiência no consumo de oxigênio (lembrando que o oxigênio recebe elétrons do complexo IV da cadeia transportadora de elétrons e é o aceptor final). Para isso, é importante aumentar a quantidade de mitocôndrias no tecido muscular. Isso explica, em parte, porque um indivíduo sedentário que começa a praticar uma atividade física (como a corrida) não consegue manter o ritmo por muito tempo. Por ter poucas mitocôndrias, a oxidação dos carboidratos incompleta, o que gera uma grande quantidade de ácido lático. Por ser um ácido, se estiver presente em grandes concentrações, pode diminuir o pH do citosol, promovendo desnaturação de proteínas e até mesmo lesão no tecido. Com o aumento na quantidade de mitocôndrias, a oxidação de combustíveis é mais eficiente, pois o oxigênio será utilizado de maneira mais eficiente, gerando uma quantidade menor de ácido lático, permitindo a manutenção da intensidade do exercício por mais tempo.
Exercícios1- A succinato-desidrogenase é a única enzima do ciclo do ácido cítrico ligada a membrana interna mitocondrial. Este fato está relacionado com sua função na cadeia transportadora de elétrons, que é a de:
A. Transportar elétrons do NADH para o complexo III. O NADH transfere seus elétrons para o complexo I.
B. Questão correta Transportar elétrons para a ubiquinona. A succinato-desidrogenase é também conhecida como complexo II. Ela transfere seus elétrons para a ubiquinona.
C. Transportar elétrons para o complexo IV. O complexo IV recebe elétrons do complexo III através do citocromo c.
D. Transportar elétrons para o citocromo c. O citocromo c transporta elétrons do complexo III para o complexo IV.
E. Transportar elétrons do FADH2 para o complexo IV. O FADH2 é uma coenzima presente no complexo II que participa na transferência de elétrons do complexo II para a ubiquinona.
2- O monóxido de carbono (CO) é potencialmente tóxico, pois além de interferir no transporte de oxigênio pela hemoglobina,é capaz de inibir o complexo IV da cadeia transportadora de elétrons. Com essa inibição, o que ocorre com a síntese de ATP?
A. A síntese de ATP irá se manter inalterada, pois o CO inibe apenas o complexo IV não interferindo com o funcionamento da ATP sintase. A síntese de ATP está acoplada à transferência de elétrons. Se o complexo IV for inibido, o fluxo de elétrons é interrompido, interferindo com a síntese de ATP.
B. Será inibida pois os elétrons não serão transferidos para o complexo V (ATP sintase). Com a falta de elétrons no complexo V, não haverá fosforilação do ADP. Apesar da síntese de ATP ser interrompida com a inibição do complexo IV, a ATP sintase, às vezes chamada de complexo V, não recebe elétrons. A síntese de ATP depende da passagem de prótons através da ATP sintase.
C. Irá se manter inalterada, pois com a inibição do complexo IV o complexo II é ativado e o bombeamento de prótons permanece constante. O complexo II não bombeia prótons para o espaço intermembrana.
D. Questão correta Será inibida, pois a síntese de ATP é dependente da cadeia transportadora de elétrons. Com a falha no fluxo de elétrons não haverá bombeamento de prótons. A síntese de ATP está acoplada ao fluxo de elétrons pela cadeia transportadora. Com a inibição do complexo IV, o bombeamento de prótons é comprometido e a síntese de ATP é interrompida.
E. Será diminuída, pois apenas os complexos I e III bombearão prótons da matriz mitocondrial para o espaço intermembrana. Isso não acontece. Para os complexos I e III continuarem funcionando, é necessário que o complexo IV transfira os elétrons para o oxigênio.
3- A glicólise gera NADH, que pode ser utilizado pela cadeia transportadora de elétrons e contribuir para a formação do gradiente eletroquímico. Porém, a membrana interna da mitocôndria é impermeável a NAD+ e NADH, de modo que a oxidação do NADH citossólico não pode ser feita diretamente pela cadeia de transporte de elétrons. Entretanto, o NADH citossólico pode ser indiretamente oxidado pela cadeia de transportadora de elétrons. Esse processo pode ocorrer por meio de:
A. Questão correta Lançadeira malato-aspartato. O NADH citossólico reduz oxaloacetato em uma reação catalisada pela malato desidrogenase citossólica. O malato formado entra na mitocôndria, onde é oxidado pela malato desidrogenase mitocondrial, que também utiliza NAD+ como coenzima. Esse processo leva à produção de NADH mitocondrial a partir de NADH citossólico, apesar de não haver permeabilidade da membrana interna ao NADH.
B. Bicicleta de Krebs. A bicicleta de Krebs conecta o ciclo da ureia e o ciclo do ácido cítrico. O fumarato produzido no ciclo da ureia, na reação de conversão da L-citrulina em arginilsuccinato é convertido em malato e pode adentrar o ciclo do ácido cítrico ou ser convertido em outros intermediários do ciclo.
C. Transferência dos elétrons para o complexo I.O complexo I recebe elétrons apenas do NADH presente na matriz mitocondrial.
D. Centros ferro-enxofre. Os centros ferro-enxofre fazem parte da estrutura dos complexos e auxiliam no transporte dos elétrons dentro dos mesmos.
E. ATP-sintase. ATP-sintase não funciona como aceptor de elétrons. Os prótons passam por ela e a energia do gradiente eletroquímico é utilizada na síntese de ATP.
4- A fosforilação oxidativa gera a maior parte do ATP nas células aeróbias. Como a produção desse ATP é regulada?
A. É regulada pelo no consumo de CO2. O consumo de O2 é um limitante na produção de ATP nas células aeróbias.
B. Questão correta É regulada pela quantidade de ADP na célula e substratos energéticos. O ADP é o aceptor de Pi na mitocôndria. Altas concentrações de ADP sugerem um que a célula se encontra em um baixo nível energético, estimulando a síntese de ATP se houver substratos energéticos disponíveis para serem oxidados (carboidratos, lipídios e proteínas).
C. É regulada pela capacidade de transportar elétrons através dos complexos. O tráfego de elétrons através da cadeia transportadora está acoplado a síntese de ATP, promovida pela ATP sintase. Enquanto existir elétrons sendo transferidos, a ATP sintase estará funcionando. Nesse caso, o que limitará a síntese de ATP será a disponibilidade de substâncias a serem oxidadas que liberarão elétrons, e não a capacidade de transporte dos complexos.
D. É regulada pelas altas concentrações de lactato, que ativa a ATP-sintase. O ADP é um regulador importante, estimulando a produção de mais ATP.
E. É regulada pela ATP sintase, que limita a fosforilação do ADP.O que limita a síntese de ATP é o fornecimento de substratos energéticos e a disponibilidade de ADP.
5- d A mandioca-brava é usada em algumas regiões do Brasil na produção de farinha. Porém, ela possui uma substância tóxica que pertence à classe dos cianogênicos, que se for consumida, pode causar fadiga, falta de ar e fraqueza e pode ser fatal. Para essa mandioca servir para o consumo humano, ela deve passar por um tratamento a fim de se eliminar essa substância. Baseando-se nas alterações causadas pela mandioca não tratada, podemos sugerir que ela atua, principalmente, interferindo na:
A. Questão correta Utilização de oxigênio pela cadeia transportadora de elétrons.O cianogênico presente na mandioca inibe o complexo IV na cadeia transportadora de elétrons, tal como o monóxido de carbono.
B. Utilização de oxigênio pelo ciclo do ácido cítrico. O ciclo do ácido cítrico não consome oxigênio.
C. Utilização de oxigênio pela ATP sintase. A ATP sintase utiliza a energia acumulada no gradiente de prótons.
D. Utilização de oxigênio pela glicólise. A glicólise é um processo anaeróbio.
E. Utilização de oxigênio pela lançadeira do glicero-3-fosfato. Não é necessário oxigênio para que a lançadeira do glicero-3-fosfato faça transferência dos elétrons do NADH citosólico para a cadeia transportadora de elétrons.
UA14 Oxidação dos ácidos graxos e cetogênese
Exercícios 1- Se uma molécula de ácido graxo de cadeia ímpar saturada contendo 17 átomos de carbono fosse completamente oxidada por β-oxidação mitocondrial, seguida de oxidação no ciclo do ácido cítrico, qual seria a quantidade de ATP produzida por essa molécula em comparação a uma molécula de palmitato (ácido graxo saturado contendo 16 átomos de carbono)?
A. Cerca de 6 ATP a mais que o palmitato devido à molécula possuir um carbono a mais que o palmitato. A última volta da espiral da β-oxidação ocorrida a partir de ácidos graxos de cadeia ímpar produz 1 molécula de 2 carbonos e uma molécula de 3 carbonos. Essa última entra no ciclo do ácido cítrico como succinil-CoA às custas de uma molécula de ATP.
B. Nenhuma das duas moléculas produziria ATP uma vez que nenhuma delas é oxidada por β-oxidação mitocondrial. Ambas as moléculas são oxidadas por β-oxidação mitocondrial.
C. As duas moléculas de ácidos graxos produziriam a mesma quantidade de ATP, uma vez que ambas são oxidadas pelas mesmas reações na β-oxidação. Embora ambas as moléculas compartilhem exatamente as mesmas reações na β-oxidação, a última volta da espiral da β-oxidação, ocorrida a partir de ácidos graxos de cadeia ímpar, produz 1 molécula de 2 carbonos e uma molécula de 3 carbonos, enquanto a ocorrida a partir de palmitato produz 2 moléculas de 2 carbonos.
D. 106 ATP a menos que o palmitato, já que ácidos graxos de cadeia ímpar não podem ser oxidados por β-oxidação.Embora uma molécula de palmitato completamente oxidada por β-oxidação, seguida de oxidação no ciclo do ácido cítrico, produza 106 moléculas de ATP, os ácidos graxos de cadeia ímpar podem ser oxidados por β-oxidação.
E. Questão correta 6 ATP a menos que a oxidação do palmitato devido à produção de uma molécula de propionil-CoA na última volta da espiral da β-oxidação. Os ácidos graxos de cadeia ímpar são clivados a uma molécula de acetil-CoA e uma molécula de propionil-CoA na última volta da espiral da β-oxidação. O propionil-CoA entra no ciclo do ácido cítrico como succinil-CoA às custas de uma molécula de ATP. Além disso, ele desvia das etapas da isocitrato-desidrogenase e α-cetoglutarato-desidrogenase, as quais geram 1 NADH cada.2- Uma pessoa com deficiência na síntese de carnitina e que não está ingerindo quantidades adequadas de carnitina apresentaria quais alterações metabólicas durante os períodos de jejum noturno?
A. Hiperglicemia e aumentada excreção de glicose na urina. A oxidação de ácidos graxos estaria reduzida devido à inabilidade dos tecidos em oxidar ácidos graxos de cadeia longa, uma vez que o transporte dessas moléculas para a mitocôndria é dependente de carnitina. A redução na taxa de oxidação de ácidos graxos levaria a uma inibição da gliconeogênese e a um maior consumo de glicose sanguínea pelos tecidos.
B. Questão correta Níveis elevados de ácidos dicarboxílicos no sangue e na urina. Devido à inabilidade dos tecidos em oxidar ácidos graxos de cadeia longa (uma vez que o transporte dessas moléculas para a mitocôndria é dependente de carnitina), a ω-oxidação estaria mais ativa, resultando em um aumento dos ácidos dicarboxílicos no sangue, os quais são também excretados pela urina.
C. Níveis de ácidos graxos de cadeia ramificada estariam aumentados no sangue. A oxidação de ácidos graxos de cadeia ramificada não é afetada por deficiência de carnitina, uma vez que esses ácidos graxos são oxidados nos peroxissomas e o seu transporte para essa organela não é dependente de carnitina.
D. Síntese de corpos cetônicos aumentada. A oxidação de ácidos graxos estaria reduzida devido à inabilidade dos tecidos em oxidar ácidos graxos de cadeia longa, uma vez que o transporte dessas moléculas para a mitocôndria é dependente de carnitina. A redução na taxa de oxidação de ácidos graxos levaria a uma menor taxa de produção de corpos cetônicos.
E. Níveis de ácidos graxos de cadeia muito longa estariam aumentados no sangue.
3- Tanto a α-oxidação peroxissomal quanto a β-oxidação peroxissomal são vias do metabolismo de ácidos graxos que ocorrem em uma organela denominada perossixoma. Sabendo que tanto a β-oxidação peroxissomal quanto a β-oxidação mitocondrial oxidam ácidos graxos liberando, principalmente, acetil-CoA, qual a função da α-oxidação?
A. Oxidar ácidos graxos de cadeia longa com um número ímpar de átomos de carbono. Ácidos graxos de cadeia longa com um número ímpar de átomos de carbono são oxidados por meio de β-oxidação mitocondrial.
B. Oxidar ácidos graxos de cadeia média. Ácidos graxos de cadeia média são oxidados por meio de β-oxidação mitocondrial. 
C. Auxiliar a ω-oxidação peroxissomal na oxidação de ácidos graxos de cadeia ramificada.A ω-oxidação ocorre no retículo endoplasmático.
D. Questão correta Auxiliar a β-oxidação peroxissomal na oxidação de ácidos graxos de cadeia ramificada.A β-oxidação não consegue oxidar ácidos graxos que possuem ramificações no carbono β. A α-oxidação cliva o carbono da posição 1 da molécula de ácido graxo original, resultando em um novo ácido graxo que não teve seu carbono β substituído, o qual pode ser oxidado por β-oxidação.
E. Oxidar ácidos graxos de cadeia longa. Ácidos graxos de cadeia longa são oxidados, principalmente, por meio de β-oxidação mitocondrial.
4- Em qual das situações listadas abaixo os ácidos graxos seriam a principal fonte de substrato energético para o organismo?
A. Imediatamente após uma refeição rica em carboidratos. Após refeições ricas em carboidratos, o principal substrato energético é a glicose.
B. Durante uma competição de corrida de 100 metros. O principal substrato energético durante exercício de alta intensidade (como uma corrida de 100 metros) é a glicose, a qual está sendo oxidada, principalmente, por glicólise anaeróbia devido ao aporte inadequado de oxigênio nos tecidos musculares nessas situações.
C. 60 minutos após a administração de insulina de ação rápida. A insulina inibe a digestão de triglicerídeos no tecido adiposo e a oxidação de ácidos graxos nos tecidos.
D. Questão correta Enquanto estiver correndo os últimos quilômetros de uma maratona. Os ácidos graxos são o principal substrato energético para o organismo durante exercício prolongado e jejum. A maratona é um exercício prolongado em que você se encontra no estado de jejum.
E. 30 minutos após comer batata frita no jantar. Batatas fritas são alimentos ricos em carboidratos e, portanto, a glicose seria o principal substrato energético nessa situação.
5- A ausência (expressão insuficiente) de qual enzima da rota de oxidação de corpos cetônicos não permite que o fígado utilize corpos cetônicos para a produção de ATP?
A. Questão correta Tioforase. A tioforase (também chamada de β-cetoacil-CoA-transferase ou succinil-CoA: acetoacetato-CoA-transferase) é uma enzima da rota de oxidação de corpos cetônicos que é responsável pela reação que transfere a CoA do succinil-CoA para o acetoacetato, produzindo acetoacetil-CoA. No tecido hepático, essa enzima está presente em quantidades insuficientes para permitir que as células possam oxidar corpos cetônicos.
B. HMG-CoA-sintase. A HMG-CoA-sintase é uma enzima da rota de síntese de corpos cetônicos, a qual está presente no fígado.
C. Tioloase. A tioase catalisa a reação reversível de degradação de acetoacetil-CoA em duas moléculas de Acetil-CoA. Ela é responsável pela última reação de cada volta da espiral da β-oxidação, além de ser responsável pela primeira reação da síntese de corpos cetônicos (ambas as rotas ocorrem no fígado).
D. Succinato-tiocinase. A succinato-tiocinase não é uma enzima da rota de oxidação de corpos cetônicos, mas, sim, do ciclo do ácido cítrico. Além disso, essa enzima está presente nas células do fígado.
E. β-hidroxibutirato-desidrogenase. A β-hidroxibutirato-desidrogenase catalisa a reação reversível a qual converte acetoacetato a β-hidroxibutirato. Essa enzima está presente no fígado, uma vez que esse tecido é capaz de sintetizar β-hidroxibutirato.
UA15 Metabolismo do nitrogênio e ciclo da ureia
Exercícios 1- Qual o propósito das reações de transaminação, quando elas ocorrem no sentido de formação do glutamato?
A. Eliminar alfa-cetoglutarato.O glutamato é central no metabolismo dos aminoácidos por ser coletor de amônia na forma de grupos amino para doar ou eliminar.
B. Questão correta Centralizar o destino dos grupos amino. O glutamato é central no metabolismo dos aminoácidos por ser coletor de amônia na forma de grupos amino para doar ou eliminar.
C. Evitar a toxicidade da ureia. O glutamato é central no metabolismo dos aminoácidos por ser coletor de amônia na forma de grupos amino para doar ou eliminar.
D. Ativar a enzima glutaminase. O glutamato é central no metabolismo dos aminoácidos por ser coletor de amônia na forma de grupos amino para doar ou eliminar.
E. Remover amônia da mitocôndria. O glutamato é central no metabolismo dos aminoácidos por ser coletor de amônia na forma de grupos amino para doar ou eliminar.
2-Qual a importância regulatória da arginina no ciclo da ureia?
A. Ativar a síntese de glutamato. A arginina induz a atividade da N-acetil-glutamato-sintase, levando à produção de N-acetil-glutamato, ativador da carbamoil-fosfato sintetase I.
B. Ativar a síntese de citrulina. A arginina induz a atividade da N-acetil-glutamato-sintase, levando à produção de N-acetil-glutamato, ativador da carbamoil-fosfato sintetase I.
C. Ativar a síntese de aspartato. A arginina induz a atividade da N-acetil-glutamato-sintase, levando à produção de N-acetil-glutamato, ativador da carbamoil-fosfato sintetase I.
D. Questão correta Ativar a síntese de N-acetil-glutamato. A arginina induz a atividade da N-acetil-glutamato-sintase, levando à produção de N-acetil-glutamato, ativador da carbamoil-fosfato sintetase I.
E. Ativar a síntese de ornitina. A arginina induz a atividade da N-acetil-glutamato-sintase, levando à produção de N-acetil-glutamato, ativador da carbamoil-fosfato sintetase I.
3- Quais as fontes de grupo amino da ureia?
A. Aspartato e glutamato. Um grupamento amino vem do carbamoil-fosfato na matriz mitocondrial e outro vem do aspartato no citosol.
B. Carbamoil-fosfato e citrulina. Um grupamento amino vem do carbamoil-fosfato na matriz mitocondrial e outro vem do aspartato no citosol.
C. Aspartato e citrulina. Umgrupamento amino vem do carbamoil-fosfato na matriz mitocondrial e outro vem do aspartato no citosol.
D. Carbamoil-fosfato e glutamato. Um grupamento amino vem do carbamoil-fosfato na matriz mitocondrial e outro vem do aspartato no citosol.
E. Questão correta Carbamoil-fosfato e aspartato. Um grupamento amino vem do carbamoil-fosfato na matriz mitocondrial e outro vem do aspartato no citosol.
4- Um indivíudo com deficiência na enzima arginase não poderá realizar qual das reações abaixo?
A.Questão correta Arginina > Ornitina + Ureia. A arginase catalisa a formação de ureia e ornitina a partir de arginina.
B. Arginina > Citrulina + Fumarato. A arginase catalisa a formação de ureia e ornitina a partir de arginina.
C. Argininossuccinato > Arginina + Ureia. A arginase catalisa a formação de ureia e ornitina a partir de arginina.
D. Argininossuccinil-CoA > Arginina + Fumarato. A arginase catalisa a formação de ureia e ornitina a partir de arginina.
E. Ornitina > Arginina + Ureia.A arginase catalisa a formação de ureia e ornitina a partir de arginina.
5- Uma dieta rica apenas em carboidratos e lipídeos terá qual efeito nas enzimas do ciclo da ureia? 
A. Realizará a ativação alostérica das enzimas. Dietas pobres em proteínas reduzem a expressão das enzimas do ciclo da ureia, bem como da carbamoil-fosfato-sintetase I.
B. Aumentará a expressão das enzimas. Dietas pobres em proteínas reduzem a expressão das enzimas do ciclo da ureia, bem como da carbamoil-fosfato-sintetase I.
C. Questão correta Reduzirá a expressão das enzimas. Dietas pobres em proteínas reduzem a expressão das enzimas do ciclo da ureia, bem como da carbamoil-fosfato-sintetase I.
D. Reduzirá o Km das enzimas. Dietas pobres em proteínas reduzem a expressão das enzimas do ciclo da ureia, bem como da carbamoil-fosfato-sintetase I.
E. Aumentará a afinidade das enzimas. Dietas pobres em proteínas reduzem a expressão das enzimas do ciclo da ureia, bem como da carbamoil-fosfato-sintetase I.
Prova P2
Marque V ou F nas sentenças abaixo.
(V) Toda enzima é uma proteína, mas nem toda proteína é uma enzima.
(V) O melhor modelo aceito atualmente para explicar a ação de uma enzima sobre seu substrato é o modelo do encaixe induzido.
(F) O melhor modelo aceito atualmente para explicar a ação de uma enzima sobre seu substrato é o modelo chave- fechadura.
(F) O substrato pode se ligar em qualquer ponto da enzima que o produto será formado.
(F) Extremos de pH (abaixo de 2,0 e acima de 12,0) são ótimos para o trabalho de uma enzima.
(V) O local onde o substrato se liga na enzima é chamado sítio ativo enzimático.
(V) Energia de ativação é a energia necessária para que a reação E+S ↔ ES → E+P ocorra.
(F) A sacarase é uma enzima que atua sobre o dissacarídeo sacarose hidrolizando-o (quebrando) em apenas glicose.
(F) A atividade de uma enzima é maior em temperatura muito elevada.
(F) pH ótimo é o pH em que a enzima não apresenta atividade enzimática.
2- Três enzimas A, B e C foram avaliadas em diferentes pH quanto à sua atividade. A enzima A apresentou pH ótimo básico, a enzima B pH ótimo próximo ao neutro e a enzima C pH ótimo ácido.
A- Pelo gráfico a seguir, identifique as enzimas A, B e C.
Sequência correta: C, B e A
B- Defina pH ótimo.
pH em que a enzima tem sua atividade máxima.
C.O que ocorre com a enzima B em pH 2 e 12?
Extremos de pH desnaturam proteínas e enzimas, ou seja, elas perdem sua capacidade funcional.
3- Sobre a glicólise responda:
a)Qual o objetivo da via: quebrar moléculas de açúcares (glicose) para gerar energia na forma de ATP.
b)Qual sua localização celular: citolplasma (citosol)
c)Quais reações ocorrem com gasto de ATP: reação 1 e 3 (preparatórias)
Etapa 1. Um grupo fosfato é transferido de ATP para glicose, fazendo a glicose-6-fosfato. A glicose-6-fosfato é mais reativa do que a glicose, e a adição do fosfato também prende a glicose dentro da célula, já que a glicose com um fosfato não pode atravessar a membrana facilmente.
Etapa 3. Um grupo fosfato é transferido de ATP para frutose-6-fosfato, produzindo frutose-1,6-bifosfato. Esta etapa é catalisada pela enzima fosfofrutoquinase, que pode ser regulada para acelerar ou desacelerar a via da glicólise.
d)Quais reações produzem ATP: reação 7 e 10 (fase de produção)
Etapa 7. O 1,3-bifosfoglicerato doa um de seus grupos fosfato para o ADP formando uma molécula de ATP e transformando-se em 3-fosfoglicerato no processo.
Etapa 10. O PEP doa prontamente seu grupo fosfato para o ADP formando uma segunda molécula de ATP. Quando perde seu fosfato, o PEP converte-se em piruvato, produto final da glicólise
Lembrando que nas reações de produção ou pagamento o processo ocorre duplicado, logo são produzidos 4 ATPs e não apenas 2.
e)Cite o nome de pelo menos uma enzima da via e a reação que ela catalisa: frutose-6-fosfato convertida em frutose-1,6- bifosfato, catalisada pela enzima fosfofrutoquinase, que pode ser regulada para acelerar ou desacelerar a via da glicólise (esta foi somente um exemplo, poderia citar qualquer uma das 10 enzimas).
4-Sobre o Ciclo de Krebs responda:
a)Quais suas funções: terminar de liberar os carbonos da glicose, por meio da liberação de 2 moléculas de CO2, gerar moléculas reduzidas de NADH + H+ e FADH2 que serão utilizados para gerar energia, na forma de ATP, na cadeia transportadora de elétrons e gerar ATP ao nível do substrato.
b)Localização celular de suas enzimas: matriz mitocondrial (lado de dentro da mitocôndria)
c)Quais reações produzem CO2: isocitrato para alfa-cetoglutarato e de alfa-cetoglutarato para Succinil-CoA
d)Quais reações produzem ATP de forma direta (a nível do substrato): de succinil-CoA para Succinato
e)Quais reações produzem NADH + H+: isocitrato para alfa-cetoglutarato e de alfa-cetoglutarato para Succinil-CoA e de malato para oxaloacetato
f)Quais reações produzem FADH2: de succinato para fumarato
g)Destino do NADH + H+ e FADH2 produzidos pelo ciclo de Krebs: cadeia transportadora de elétrons (fosforilação oxidativa) para gerar moléculas de ATP.
5-Sobre a cadeia respiratória responda:
a)Qual sua função: criar um gradiente de concentração e gerar uma força próton-motriz capaz de utilizar os prótons (H+) vindos do NADH + H+ e FADH2 reduzidos para gerar ATP
b)Qual sua localização celular: matriz interna e espaço entre as membranas interna e externa da mitocôndria
c)Explique o processo de síntese de ATP na cadeia respiratória: Muitas reações químicas que produzem energia, a liberam na forma de calor, o que não seria um mecanismo apropriado para as células. Para resolver essa situação, a estratégia celular é formar um gradiente de prótons e produzir uma molécula “carregadora” de energia chamada ATP. Essa síntese é intermediada por um complexo enzimático chamado ATP-sintase. O gradiente de prótons é formado através da cadeia transportadora de elétrons, que são moléculas que se encontram inseridas na membrana interna das mitocôndrias, além de dois componentes móveis (coenzima Q e citocromo c). Essas moléculas são organizadas segundo seu potencial de oxirredução. Portanto, a energia vai sendo liberada aos poucos através dessas moléculas integrantes da cadeia respiratória e somente no final o hidrogênio se une ao oxigênio formando água. O saldo energético dessa etapa, ou seja, o que é produzido ao longo de toda a cadeia transportadora de elétrons é de 32 ATPs.