Bioquimia e Biofisica

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Aula 1.1 - Introdução à bioquímica 
- A Bioquímica é a ciência que estuda como as moléculas que compõem os organismos vivos interagem para manter e perpetuar a vida. Apesar da enorme diversidade e das variações de complexidade entre eles, a maioria dos organismos vivos compartilha as mesmas bases moleculares e organizações celulares.
- A célula animal é muito complexa e composta de diversas estruturas, que são as organelas. Vamos conhecer agora todas elas:
· Membrana plasmática: é o que envolve a célula, que a delimita e tem a função de permeabilidade seletiva, quer dizer, é ela que vai liberar o que vai entrar e o que vai sair. Sua composição é de duas camadas de lipídeos.
· Núcleo: encontrado nas células eucariontes, guarda o material genético, o DNA do ser vivo e comanda tudo que acontece dentro da célula.
· Mitocôndria: tem a função principal de respiração celular, de produzir energia (ATP) para aquela célula funcionar e exercer suas atividades. Tem seu próprio DNA e seus próprios ribossomos.
· Ribossomos: fazem a síntese proteica, ou seja, produzem a proteína, que são compostos extremamente importantes para todo o funcionamento das células, principalmente o DNA.
· Lisossomos: têm função de digestão celular, são “bolsinhas” que contém enzimas que vão realizar a degradação de substâncias dentro da célula. Eles podem digerir substâncias que vêm de fora (heterofagia), ou pode digerir substâncias que já estão ali dentro (autofagia).
· Retículo endoplasmático: conjunto de bolsas e tubos que têm função principal de transportar algumas substâncias. E quais substâncias eles vão transportar, depende de qual retículo endoplasmático nós estamos falando. Existem dois tipos, Rugoso ou Granuloso (RER) e Liso ou Agranuloso (REL).
- O granuloso tem esse nome por conter vários ribossomos grudadinhos nele, aí a sua função será a síntese de proteínas. A diferença é que ele vai sintetizar proteínas que serão utilizadas fora da célula. Os ribossomos que ficam soltos pela célula irão sintetizar proteínas que são utilizadas pelas células.
- O retículo endoplasmático liso tem a função de sintetizar lipídeos. Ele vai desintoxicar a célula, vai degradar as substâncias tóxicas que estão ali dentro.
· Complexo de Golgi: formado também por bolsas, um pouco mais achatadas, formando como se fossem cisternas, tem a função de secreção celular, isto é, de levar o que está dentro da célula para fora dela. Também tem a função de sintetizar carboidratos do tipo polissacarídeos.
· Centríolos: são formados por microtúbulos que vão ajudar os cromossomos a se separarem na hora da divisão celular. Estão presentes também em cílios e flagelos, auxiliando na locomoção de algumas células.
· Peroxissomos: tem a função de quebrar água-oxigenada. Isso mesmo! Essas substâncias podem estar presentes dentro das células devido a alguns processos, e dentro dessas bolsinhas têm uma enzima chamada catalase, que vai quebrar a água-oxigenada, que é uma substância tóxica para a célula.
· Citoplasma: é composto por uma substância gelatinosa chamada citosol, e pelas organelas presentes naquela célula, é todo o espaço onde as organelas estão “presas”.
· Citoesqueleto: é o que dá sustentação e forma àquela célula, formado por um conjunto de estruturas proteicas que ficam no citoplasma e ajudam nessa sustentação.
Desafio: A mucopolissacaridose tipo I é uma doença causada por alterações na atividade de uma enzima lisossômica que degrada moléculas chamadas proteinoglicanos. Ela tem um espectro fenotípico que vai da forma mais leve da doença, chamada de síndrome Scheie, até a forma mais grave, síndrome de Hurler. Os pacientes com essa doença apresentam uma ampla variedade de sintomas que afetam vários sistemas do corpo humano. Entre eles estão desde opacificação da córnea, problemas cardíacos e pulmonares, até problemas cognitivos.
Os pais de uma criança recém diagnosticada com mucopolissacaridose tipo I chegaram à sua clínica e estão interessados em saber o que está causando a doença do seu filho. Eles querem saber detalhes do que acontece nas células para que possam avaliar as formas de tratamento existentes e escolher o melhor. Portanto, descreva para eles a função dos lisossomos na célula e o que provavelmente está acontecendo nas células do paciente. Sabendo que essa doença é causada por modificações na sequência de nucleotídeos que codifica a enzima em questão, descreva também a função dos nucleotídeos e como eles são organizadas dentro de uma célula.
Resposta: Os lisossomos têm um lúmen ácido que contém enzimas capazes de digerir lipídeos, polissacarídeos, proteínas e ácidos nucleicos. São, portanto, responsáveis pela reciclagem de moléculas complexas dentro da célula. 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. Quando a atividade de alguma das suas enzimas está alterada, os proteinoglicanos não são degradados corretamente e se acumulam dentro da célula, causando os sintomas mencionados.
Os nucleotídeos formam os ácidos nucleicos DNA e RNA. A sua sequência linear codifica a informação genética da célula. Eles são ligados uns aos outros por ligações fosfodiester entre as extremidades dos carbonos 5 'e 3'. O grupo 3 '-OH da pentose forma uma ligação com um dos oxigênios do grupo fosfato ligado à extremidade 5' do carbono da outra pentose. Existem dois tipos principais de ácidos nucleicos, que diferem no tipo de açúcar que os compõem. Este açúcar pode ser uma ribose ou desoxirribose. Os nucleotídeos formados por ribose são chamados de ribonucleotídeos, contêm as bases adenina, guanina citosina e uracila, e formam as moléculas de ácido ribonucleico (RNA) das células. Os formados por desoxirribose são os desoxirribonucleotídeos, contêm as bases adenina, guanina, citosina e timina (que é quimicamente similar à uracila), e estão presentes nas moléculas de ácido desoxirribonucleico (DNA). O RNA normalmente está presente nas células na forma de uma cadeia simples de polinucleotídeos. Já o DNA geralmente forma par com outra cadeia complementar, antiparalela e ligadas entre si por pontes de hidrogênio entre as bases das duas cadeias.
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.
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.
C. Os passos envolvidos na separação de organelas celulares são, em ordem: lise celular para rompimento da membrana, centrifugação para separação das frações celulares, 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.
E. A centrifugação diferencial é o método mais preciso de separação das organelas e utilizá-lo evita passos de purificação posteriores.
O fracionamento celular ou subcelular é uma técnica de laboratório, após a desintegração, na qual são feitas tentativas de reagrupar partículas, geralmente células ou organelas celulares, com base em suas propriedades biofísicas.
Por meio do fracionamento celular é possível separar conjuntos homogêneos, geralmente de organelas, de uma população heterogênea de células; através da centrifugação são separadas as partículas de diferentes densidades; sendo o dotipo diferencial o mais utilizado por ser o método mais preciso para isolar organelas.
2. Qual das alternativas seguintes relaciona corretamente a organela celular e sua função?
A. Núcleo – respiração celular
Núcleo: encontrado nas células eucariontes, guarda o material genético, o DNA do ser vivo e comanda tudo que acontece dentro da célula.
B. Mitocôndria – fotossíntese
Mitocôndria: tem a função principal de respiração celular, de produzir energia (ATP) para aquela célula funcionar e exercer suas atividades. Tem seu próprio DNA e seus próprios ribossomos.
C. Ribossomo – fabricação de ácidos graxos
Ribossomos: fazem a síntese proteica, ou seja, produzem a proteína, que são compostos extremamente importantes para todo o funcionamento das células, principalmente o DNA.
D. Lisossomo – degradação celular
Lisossomos: têm função de digestão celular, são “bolsinhas” que contém enzimas que vão realizar a degradação de substâncias dentro da célula. Eles podem digerir substâncias que vêm de fora (heterofagia), ou pode digerir substâncias que já estão ali dentro (autofagia)
- 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 mRNA que sai do núcleo e síntese de proteínas.
Vacúolo - digerir moléculas complexas 
E. Vacúolo – transporte de proteínas
3. Considerando as organelas celulares, qual dos grupos abaixo está envolvido na síntese de compostos necessários para a célula?
A. Retículo endoplasmático rugoso, lisossomo, vacúolo
B. Lisossomo, vacúolo, ribossomo
C. Vacúolo, retículo endoplasmático rugoso, retículo endoplasmático liso
D. Retículo endoplasmático liso, ribossomo, vacúolo
E. Ribossomo, retículo endoplasmático rugoso, retículo endoplasmático liso
Ribossomo e retículo rugoso: síntese de proteínas
Retículo liso: síntese de lípidios e esteróis.
- Os ribossomos são as organelas responsáveis pela síntese proteica, que continua no retículo endoplasmático rugoso. O retículo endoplasmático liso participa da síntese de lipídeos.
4. Enzimas, alguns hormônios e fatores de coagulação podem ser classificados em uma única classe de compostos químicos porque:
A. São formados por cadeias de aminoácidos.
- As enzimas e alguns hormônios são classificados como: proteínas, porque são formadas por cadeias de aminoácidos.
Enzimas são moléculas orgânicas de natureza proteica e agem nas reações químicas das células como catalisadoras, ou seja, aceleram a velocidade dos processos sem alterá-los. Geralmente são os catalisadores mais eficazes, por sua alta especificidade. Sua estrutura quaternária é quem determinará sua função, a que substrato ela se acoplará para acelerar determinada reação.
- 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. Aumentam o metabolismo oxidativo
C. Ajudam a regular o metabolismo.
D. São sintetizados exclusivamente nos seres humanos.
E. São formados por cadeias de ácidos graxos.
5. Sobre as biomoléculas encontradas nos compostos orgânicos, assinale a alternativa correta:
A. 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 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
C. As ligações peptídicas são formadas entre um grupo amina e um grupo carboxílica, e acontecem na união de nucleotídeos complementares.
D. As bases nitrogenadas do DNA são capazes de parear com qualquer outra base para formar uma molécula de fita dupla
E. A principal função dos carboidratos é manter a estrutura das células.
Aula 1.2 - Água, pH e tampões
- A água é o principal constituinte dos organismos vivos e tem diversas funções importantes para a manutenção da vida. Ela está envolvida em praticamente todas as reações químicas da célula e possui ainda a capacidade de influenciar as interações entre as moléculas hidrofóbicas, e sua dissociação serve como base para entendermos os conceitos relacionados ao pH e a sua manutenção por soluções tampão.
- Características químicas da água, como polaridade e as ligações de hidrogênio que elas formam (com outras moléculas de água ou com outros elementos), explicam as propriedades especiais que essas moléculas apresentam. Muitas dessas propriedades são fundamentais para a manutenção de ecossistemas e são essenciais para que haja vida.
- A água é responsável por aproximadamente 70% da massa dos organismos vivos, suas propriedades especiais são fundamentais para a existência de ecossistemas inteiros, e é nela que ocorrem as reações químicas do organismo. Os íons H+ e OH- resultantes de sua ionização são de grande importância nas funções biológicas. Sua concentração determina o pH do meio, que deve ser ótimo para cada reação, e para que o pH se mantenha estável durante reações em que está sujeito a variações, existem as soluções tampão.
- Os responsáveis por essa regulação do pH nos organismos vivos são os tampões biológicos. Tampões também são utilizados em laboratório para manter o pH de soluções que serão utilizadas para análises ou experimentos com material biológico e para estudar reações químicas. 
- Tampões são soluções aquosas que consistem geralmente em uma mistura de um ácido fraco (doador de prótons H+ ) e sua base conjugada (aceptor de prótons), ou de uma base fraca e seu ácido conjugado. Eles são capazes de resistir a alterações em seu pH quando quantidades pequenas de ácidos ou bases fortes são adicionadas a eles. São os responsáveis por manter o pH constante em uma grande variedade de reações químicas. Isso acontece devido à manutenção de um equilíbrio entre seus dois componentes principais (ácido e base).
- A água tem características especiais que permitem a existência de vida no planeta. Grande parte das suas propriedades é consequência de sua polaridade e das ligações de hidrogênio das quais participa.
Desafio: O organismo humano tem vários sistemas tampão que funcionam para 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.
Resposta: 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. Sobre a água, qual das alternativas, a seguir, está de acordo?
A. As trocas de estado físico da água acontecem de maneira muito rápida.
B. Compostos polares que formam ligações de hidrogênio não se diluem em água.
C. Substâncias apolares, como óleos, são solúveis em água.
D. 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.
2. O que significa dizer que a água é uma molécula polar?
A. Em geral, a água tem carga ligeiramente negativa.
B. A água não tem carga, a menos que esteja em forma sólida.
C. A água tem carga muito evidente, mas apenas em forma gasosa.
D. A água tem carga ligeiramente positiva, mas apenas como um líquido.
E. 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.
-Significa dizer que ela possui polos positivos e negativos, que se originam da diferença de eletronegatividade entre os elementos hidrogênio (H) e oxigênio (O), constituintes da molécula de água.
O oxigênio, por ser bem mais eletronegativo do que o hidrogênio, acaba por atrair os elétrons para si, gerando uma diferença de eletronegatividade na molécula, que passa a ter natureza polar.
- Dizer que a água é uma molécula polar significa dizer que a somas das resultantes das eletronegatividades em sua molécula é diferente de zero. Podemos definir eletronegatividade como basicamente a afinidade que um elemento tem em pegar o elétron compartilhado na ligação covalente para ele. Quanto maior sua eletronegatividade, mais perto do elemento a nuvem de elétrons ficará. Dessa forma, a molécula de água é formada por H - O - H em uma geometria angular. Entre o oxigênio e o hidrogênio, o oxigênio possui maior eletronegatividade. Dessa forma, a resultante de cada ligação estará apontando para o oxigênio, o que resultará numa molécula polar, que tem polaridade, já que as forças resultando das eletronegatividades de cada ligação não se anulam.
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.
B. 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.
D. Elas não são afetadas por variações na temperatura.
E. Elas têm força de ligação muito alta.
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. 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.
Lembre-se que: pH é a concentração em mol/L de cátions hidrônio (H3O+) em uma solução;
pOH é a a concentração em mol/L de ânions hidróxido (OH-) em uma solução;
Aplicar: pH = -log [H₃O⁺] ==>          
- cálculo das concentrações de [H₃O⁺]
pH= 1
pH= 4
- vemos que 10 ⁻¹ é maior que 10⁻⁴. Se fizermos os mesmos cálculos com os demais valores de pH concluiremos que os números vão diminuindo, assim;
Resp: A solução que apresenta maior concentração de íons [H₃O⁺] é a que tem o menor pH.
B. Solução com pH=4.
C. Solução com pH=7.
D. Solução com pH=10.
E. Solução com pH=14.
5. Sobre as soluções tampão, pode-se afirmar que:
A. Os ácidos que funcionam como tampão são fortes.
B. Durante o tamponamento, a relação entre os componentes da reação não varia.
C. Quando pequena quantidade de um ácido forte é acrescentada a uma solução tampão, a soma das concentrações dos componentes da solução varia.
D. 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.
Aula 2.1 - Introdução ao metabolismo
- O metabolismo do organismo humano, por meio de diversas enzimas das vias metabólicas, promove a síntese (anabolismo) e/ou a degradação (catabolismo) de moléculas energéticas. Além disso, os dois processos podem ocorrer simultaneamente nas vias anfibólicas. Cada via metabólica apresenta formas de regulação diferentes, sejam enzimáticas ou hormonais, para estarem ativas ou inativas nos diferentes estados metabólicos (jejum ou estado alimentado). Cada tecido, órgão e estrutura subcelular necessita desse processo para o metabolismo dos carbo-hidratos, lipídeos e aminoácidos, de acordo com as particularidades de cada um.
- As estruturas subcelulares são muito importantes para que as reações bioquímicas do metabolismo possam acontecer. Células que não apresentam alguma das estruturas não realizam etapas específicas do metabolismo. Por exemplo, eritrócitos não apresentam mitocôndrias, logo não podem realizar glicólise aeróbica e demais etapas associadas.
- O metabolismo pode ser classificado em vias metabólicas anabólicas, catabólicas ou anfibólicas. Há diversos compostos que são ingeridos a partir da alimentação e que podem influenciar na ativação ou inativação dessas vias.
- Metabolismo é o conjunto de transformações que as substâncias sofrem no interior dos organismos vivos. Essas transformações podem ser anabólicas, catabólicas ou anfibólicas, as quais são promovidas por sequências de reações enzimáticas controladas pelas próprias enzimas ou por hormônios. As vias metabólicas dos carbo-hidratos, lipídeos e aminoácidos podem ocorrer nos mais diversos órgãos, tecidos e espaços subcelulares.
- . Muitos metabólitos são utilizados pelo grande número de vias existentes no organismo (NELSON; COX, 2019; VOET; VOET, 2013). As vias metabólicas podem ser anabólicas, catabólicas ou anfibólicas.
- Metabólito é o nome dado a reagentes, intermediários e produtos das vias metabólicas. Já enzimas são proteínas (normalmente) com atividade catalítica, que promovem um aumento na velocidade de uma reação química ou - bioquímica. Há aproximadamente 4 mil enzimas catalisadoras no metabolismo.
- O catabolismo refere-se a reações de degradação (destruição/quebra) de substâncias/moléculas metabólicas. Vias catabólicas resultam em liberação de energia, processo no qual uma parte é conservada na formação de ATP (adenosina trifosfato) e carreadores de elétrons reduzidos (NADH, NADPH e FADH2), e o restante é perdidona forma de calor. Os ATP e os NADPH produzidos compreendem as principais fontes de energia livre (moedas de energia) para as vias anabólicas (NELSON; COX, 2019; VOET; VOET, 2013).
- O anabolismo (também chamado de biossíntese) refere-se a reações de síntese, ou seja, formação de substâncias, por isso inicia com precursores simples e pequenos, os quais são utilizados para formar moléculas maiores e mais complexas, como os polissacarídeos (carboidrato formado pela união de vários monossacarídeos, como o glicogênio), lipídeos, proteínas e ácidos nucleicos. As reações anabólicas necessitam de um suprimento de energia na forma de potencial de transferência de grupos fosforila do ATP e do poder redutor de NADH, NADPH e FADH2.
- “as vias catabólicas disponibilizam energia química na forma de ATP, NADH, NADPH e FADH”, e “esses transportadores de energia são usados em vias anabólicas para converter precursores pequenos em macromoléculas celulares” (NELSON; COX, 2019; VOET; VOET, 2013).
- As vias anfibólicas são aquelas em que ocorrem processos catabólicos e anabólicos, como o ciclo do ácido cítrico que acontece em organismos aeróbicos, pois, além da etapa de degradação oxidativa de carboidratos, lipídeos e proteínas, são fornecidos precursores para muitas vias de síntese.
- Fatores reguladores do metabolismo: O funcionamento e a velocidade das vias metabólicas dependem das necessidades do organismo, das situações fisiológicas, da demanda energética, etc.
- A regulação hormonal consiste em regular e integrar as atividades metabólicas dos diversos tecidos por comandos de fora da célula, ou seja, pelas ações dos hormônios (substâncias químicas produzidas pelo sistema endócrino e que podem atuar nas mais diversas células do organismo). Em certos casos, essa regulação ocorre quase instantaneamente por meio de alterações nos níveis de mensageiros intracelulares que modificam a atividade de moléculas de enzimas existentes por mecanismos alostéricos ou modificações covalentes.
- Alguns hormônios principais com ações diretas no metabolismo são listados a seguir (NELSON; COX, 2019):
· Adrenalina (epinefrina): hormônio secretado pela medula das glândulas suprarrenais.
· Cortisol: hormônio esteroide produzido pelo córtex das glândulas suprarrenais que atua principalmente em situações de estresse, sendo considerado, por isso, popularmente como “hormônio do estresse”. Em casos de liberação de cortisol com altos níveis de insulina, ocorre síntese de lipídeos e, consequentemente, o indivíduo ganha peso corporal.
· Glucagon: hormônio peptídico sintetizado pelas células alfa do pâncreas e liberado na circulação sanguínea em situações de baixo nível de glicose no sangue (hipoglicemia), que, normalmente, se dá em estado de jejum. Estimula o catabolismo, como a gliconeogênese e a glicogenólise, e inibe o anabolismo, como a síntese de glicogênio, e a glicólise (quebra da glicose).
· Insulina: hormônio peptídico sintetizado pelas células beta do pâncreas e liberado na circulação em situações de alta concentração de glicose (hiperglicemia — estado alimentado), agindo opostamente ao glucagon. Estimula o anabolismo, como a síntese de glicogênio e a lipogênese, e inibe o catabolismo, como gliconeogênese, gliogenólise, lipólise e cetogênese. Ativa a glicólise (VOET; VOET, 2013).
- As vias mais importantes envolvidas no metabolismo energético são as dos carboidratos, lipídeos e aminoácidos. Cada via pode se dar com maior ou menor intensidade em determinados tecidos, órgãos e subcelular (organelas celulares). Entre os órgãos, destaca-se, especialmente, o fígado, considerado o centro do metabolismo e que atua na manutenção dos níveis adequados de nutrientes no sangue para uso pelo cérebro, pelos músculos, pelo tecido adiposo e por outros tecidos, já que todos os nutrientes ingeridos na alimentação e absorvidos pelo intestino delgado, exceto os ácidos graxos, seguem via circulação para serem metabolizados no fígado (NELSON; COX, 2019; CAMPBELL; FARRELL, 2016; VOET; VOET, 2013).
Desafio: As vias metabólicas poderão estar ativadas ou inativadas, de acordo com o estado alimentar do organismo. O jejum intermitente é uma modalidade de intervenção nutricional caracterizada pela diminuição da frequência alimentar que começou a ser estudada em indivíduos muçulmanos durante o período do Ramadã. Nesse caso, é obrigatória a permanência em jejum durante o dia e a alimentação pode ser feita apenas do pôr do sol ao amanhecer, por 30 dias consecutivos. Ao final do período, observou-se modificação do perfil metabólico. Atualmente, os estudos do jejum intermitente consistem na avaliação do efeito de períodos alternados de privação alimentar e realimentação ad libitum, ou seja, à vontade, de geralmente 12 a 24 horas (SANTOS et al., 2017).
Em relação a esse caso, responda às seguintes questões:
a) No jejum intermitente aplicado por Joana, quais vias metabólicas estarão ativadas, considerando o metabolismo a partir da última refeição? Justifique e classifique as vias em anabólicas, catabólicas ou anfibólicas.
b) Joana terá sucesso em perder peso com o jejum intermitente e a alimentação desequilibrada?
c) Será que a modalidade pode ser aplicada a quaisquer indivíduos, como, por exemplo, pacientes diabéticos? Liste os pontos positivos e os pontos negativos do jejum intermitente.
Resposta: a) Assim que o indivíduo se alimenta, a insulina estimula a glicólise aeróbica (via catabólica que estimulará o ciclo de Krebs – via anfibólica), a cadeia de transporte de elétrons e a fosforilação oxidativa. Além disso, estarão ativas, principalmente, as vias anabólicas: glicogênese e lipogênese; e desativadas as vias catabólicas: gliconeogênese, glicogenólise, lipólise e cetogênese. Com o passar do tempo, a energia gerada pela glicólise irá se esgotar, os níveis de insulina diminuirão e o estado passará a ser de jejum, em que os níveis de glucagon aumentarão, indicando a necessidade de ativação da glicogenólise, seguida pela gliconeogênese, pela degradação de proteínas/aminoácidos e, por último, pela lipólise. Todas essas etapas catabólicas são atingidas com o jejum intermitente.
b) Joana poderá vir a perder peso inicialmente, mas provavelmente não terá sucesso em manter o peso desejado. Para que seja bem-sucedida e que o indivíduo se mantenha saudável, essa prática exige reeducação alimentar e equilíbrio entre os conteúdos ingeridos de carbo-hidratos, lipídeos e proteínas.
c) Pontos positivos: desempenha proteção contra os danos cardiovasculares e ajuda no controle do peso corporal, por diminuir o percentual de gordura, já que a fonte de energia no jejum prolongado é a gordura (após se esgotarem as fontes de carbo-hidratos e proteínas); favorece o controle de fatores que predispõem para a síndrome metabólica; proporciona aparente melhora dos níveis de colesterol, de inflamações crônicas, de doenças autoimunes e de diabetes tipo II.
Pontos negativos: não pode ser realizado por qualquer indivíduo, como, por exemplo, crianças, gestantes, diabéticos que não produzem insulina (principalmente tipo I). Também não é indicado para qualquer indivíduo que tenha predisposição à hipoglicemia, como nos casos de insuficiência hepática, insuficiência renal e anorexia nervosa.
​​​​​​​Em casos de indivíduos que, posteriormente ao jejum, se alimentam apenas de proteínas e gorduras, pode haver aumento do nível de radicais livres no organismo e promoção do desenvolvimento de doenças associadas a eles (doenças neurodegenerativas, câncer, etc.). Além disso, nem todas as pessoas conseguem ficar tantas horas sem comer.
Exercícios:
1. O metabolismo é constituído por uma série de reações enzimáticas que podem tanto degradar produtos ingeridos a partir da alimentação quanto sintetizar moléculas. Em relação a isso, marque a alternativa correta.
A. O catabolismo se refere a reações de degradação de substâncias, como ocorre na glicogenólise.
- O catabolismo é o processo de degradação de substâncias, como, por exemplo, a glicogenólise e a glicólise. O anabolismo é o processo contrário, em quehá a síntese de substâncias, como a glicogênese. Nas vias anapleróticas, ocorre tanto catabolismo quanto anabolismo, sendo um bom exemplo o ciclo do ácido cítrico. Reações anapleróticas são as responsáveis por manter e controlar os compostos intermediários produzidos nas vias metabólicas.
B. O catabolismo se refere à síntese de moléculas no metabolismo, como ocorre no ciclo do ácido cítrico.
C. O anabolismo se refere à síntese de moléculas no metabolismo. Um bom exemplo desse processo é a glicólise.
D. O anabolismo se refere à degradação de moléculas no metabolismo, como ocorre na glicólise.
E. Vias anfibólicas são aquelas em que ocorrem reações de anabolismo e anapleróticas, como, por exemplo, a glicogênese.
2. A regulação das vias metabólicas pode ocorrer por mecanismos complexos e sofisticados. Em relação a esses mecanismos, assinale a alternativa correta. 
A. A regulação alostérica é caracterizada pelas propriedades catalíticas das enzimas que são alternadas pela ligação química onde ocorre o compartilhamento de um ou mais pares de elétrons entre os átomos; ou também pode ser transitória, quando há adição ou remoção de um grupo químico à cadeia polipeptídica. As transferências de grupos fosfato do ATP são um exemplo.
B. A regulação por modificação covalente é caracterizada pela ligação do substrato a um sítio ativo da enzima que irá afetar a conformação dos demais sítios dessa enzima, facilitando, assim, a ligação do substrato aos outros sítios. As ligações que mais ocorrem são por pontes de hidrogênio.
C. A regulação por ativação de zimogênios consiste na conversão de enzimas inativas (zimogênios) em suas formas ativas pela ação de enzimas proteolíticas em órgãos diferentes daqueles em que foram produzidas. Costuma ser mais presente em células secretoras, como as do pâncreas ou as salivares.
- A regulação enzimática das vias metabólicas envolve os seguintes mecanismos: regulação alostérica, modificações covalentes, ativação de zimogênios e produção de isoenzimas. A regulação hormonal é outra forma de regulação das vias metabólicas. A regulação alostérica consiste na ligação não covalente (exemplo: pontes de hidrogênio) do substrato a um sítio ativo da enzima que irá afetar a conformação dos demais sítios, facilitando, assim, a ligação do substrato aos outros sítios. A modificação covalente consiste em ligação química covalente em que ocorre o compartilhamento de um ou mais pares de elétrons entre os átomos, ou também pode ser transitória, quando há adição ou remoção de um grupo químico à cadeia polipeptídica. As transferências de grupos fosfato do ATP são um exemplo. A ativação dos zimogênios se dá por conversão de enzimas inativas (zimogênios) em suas formas ativas em locais diferentes de sua produção. As enzimas digestivas são bons exemplos. As isoenzimas são formas moleculares múltiplas de uma enzima que realizam a mesma ação catalítica e são semelhantes estruturalmente, mas diferentes geneticamente.
D. A produção de isoenzimas é caracterizada pela regulação e integração das atividades metabólicas dos diversos tecidos por comandos hormonais de fora da célula. As isoenzimas podem atuar tanto no estado alimentado quanto no jejum, de acordo com o tecido envolvido no processo.
E. A produção de hormônios é a principal forma de regulação enzimática, pois são moléculas com atividade catalítica que desencadeiam a produção de zimogênios ou de isoenzimas por modificações covalentes, tendo como objetivo final a ativação do catabolismo o mais imediatamente possível.
3. Os hormônios são substâncias químicas produzidas por glândulas do sistema endócrino ou por neurônios especializados. São de extrema importância para o controle do funcionamento do metabolismo, seja este anabólico, catabólico ou anfibólico. Em relação aos hormônios, assinale a alternativa correta.
A. Zimogênio é o hormônio responsável pela regulação alostérica da glicólise.
B. Cortisol é o hormônio do estresse que promove anabolismo de aminoácidos nos músculos.
C. Adrenalina é um hormônio neurotransmissor que ativa o anabolismo das vias da glicogenólise e da beta-oxidação.
D. Glucagon é um hormônio neurotransmissor que ativa as vias anfibólicas para a ativação da glicólise e do ciclo do ácido cítrico.
E. Insulina é um hormônio que ativa a glicólise e o anabolismo, como a glicogênese e a lipogênese, e inibe a gliconeogênese, a glicogenólise e a degradação de lipídeos.
Insulina: hormônio peptídico sintetizado pelas células beta do pâncreas e liberado na circulação em situações de alta concentração de glicose (hiperglicemia — estado alimentado), agindo opostamente ao glucagon. Estimula o anabolismo, como a síntese de glicogênio e a lipogênese, e inibe o catabolismo, como gliconeogênese, gliogenólise, lipólise e cetogênese. Ativa a glicólise
- A insulina é um hormônio que atua no estado alimentado, ou seja, quando há energia disponível para uso e armazenamento, não sendo necessárias a produção de novas moléculas de glicose pela gliconeogênese ou a quebra de moléculas de glicogênio ou de lipídeos. O glucagon é um hormônio, mas não neurotransmissor, que atua no estado de jejum, quando há necessidade de quebra de moléculas maiores para a geração de energia e inativação da glicólise e dos processos subsequentes. A adrenalina ativa vias catabólicas, pois indica que o organismo necessita de energia imediata. O cortisol promove o catabolismo dos aminoácidos nos músculos. Os zimogênios não são hormônios, e sim enzimas inativas que são clivadas para se ativarem.
4. O fígado é considerado o centro do metabolismo, pois diversas vias metabólicas ocorrem nesse órgão. Ele também é responsável pela manutenção dos níveis adequados de nutrientes no sangue para uso pelo cérebro, pelos músculos, pelo tecido adiposo e por outros tecidos​​​​​​​. Em relação ao metabolismo em órgãos, em tecidos e em nível subcelular, assinale a alternativa correta.
A. O músculo esquelético e o cérebro são órgãos oxigenados. Desse modo, realizam glicólise aeróbica no citosol das células.
B. Os eritrócitos não apresentam mitocôndrias. Desse modo, realizam glicólise anaeróbica.
- Nos eritrócitos, no cérebro e no músculo esquelético, é realizada a glicólise anaeróbica, que ocorre no citosol das células. Nesse processo, a glicose é convertida a lactato. A glicólise aeróbica também ocorre no citosol das células, mas é seguida pelo ciclo de Krebs, pela cadeia de transporte de elétrons e pela fosforilação oxidativa, que ocorrem nas mitocôndrias. No músculo cardíaco e no fígado, a glicólise é aeróbica. Os ácidos graxos são degradados nas mitocôndrias do tecido adiposo.
C. O músculo cardíaco realiza glicólise anaeróbica no citosol das células, assim como beta-oxidação, no mesmo espaço subcelular.
D. Os ácidos graxos são degradados no citosol e nas mitocôndrias do tecido adiposo.
E. A cadeia de transporte de elétrons e a fosforilação oxidativa ocorrem no citosol de células com baixas concentrações de oxigênio.
5. Os locais subcelulares são de extrema importância para as diversas etapas do metabolismo. Qual elemento a seguir é inexistente em células que não realizam glicólise aeróbica? Marque a alternativa correta.
A. Retículo endoplasmático liso.
B. Retículo endoplasmático rugoso.
C. Citosol.
D. Mitocôndrias.
- A glicólise aeróbica ocorre no citosol das células, entretanto precisa de mitocôndrias para a continuidade do processo pelo ciclo de Krebs, pela cadeia de transporte de elétrons e pela fosforilação oxidativa, que são estritamente aeróbicos e, consequentemente, ocorrem nas mitocôndrias. O retículo endoplasmático liso é importante para a síntese de lipídeos e o rugoso, para a síntese de proteínas. O complexo de Golgi é responsável pela secreção de proteínas e pela formação da membrana plasmática e de vesículas celulares.
E. Complexo de Golgi.
Aula 2.2 - Bioenergética: a função do ATP
- A bioenergética está relacionada com o estudo dos vários processos químicos que tornam possível a vida celular do ponto de vista energético. E um dos protagonistasdesse estudo é o Trifosfato de Adenosina (ATP), um nucleotídeo cuja função é participar das reações de transferência de energia da célula, isso explica o porquê é conhecida como moeda energética.
- A tireoide é uma glândula essencial também para a bioenergética do organismo: você sabia que o metabolismo celular pode ser potencializado quando os hormônios produzidos por essa glândula são secretados em grandes quantidades? Aumentando o metabolismo, aumenta também a produção de calor, e assim, a tireoide acaba influenciando também a temperatura do corpo. Confira como ela trabalha e se relaciona ao ATP.
- A energia livre liberada pelas reações de degradação de moléculas combustíveis em processos exergônicos é conservada na forma de intermediários de “alta energia”. O intermediário central de ”alta energia” é a trifosfato de adenosina (ATP) cuja hidrólise exergônica impulsiona processos endergônicos.
- O trifosfato de adenosina (ATP) é um nucleotídeo cuja função é participar das reações de transferência de energia da célula. Por essa razão, a molécula de ATP é conhecida como moeda energética.
- A bioenergética está relacionada ao estudo dos vários processos químicos que tornam possível a vida celular do ponto de vista energético. Ela também envolve a análise da transferência e utilização da energia nos sistemas biológicos.
- As biomoléculas energéticas são moléculas de carboidratos, lipídios e proteínas obtidas em grandes quantidades durante a alimentação. Podem também ser mobilizadas das reservas orgânicas quando ingeridas em quantidade insuficiente, ou quando o consumo energético aumenta (por exemplo, durante a realização de exercícios físicos).
- O metabolismo de síntese das biomoléculas é conhecido por anabolismo, e a degradação dessas moléculas é denominada catabolismo. O catabolismo é um processo contínuo, focado na produção de energia necessária para a realização de todas as atividades físicas internas (trabalho biológico) e externas (como a manutenção da temperatura corporal). As vias anabólicas são processos endergônicos e redutivos que necessitam de energia para serem realizados. Esta energia é liberada pela hidrólise de ATP (trifosfato de adenosina) e pelo poder redutor de NAD+ e NADH, fornecido pelo catabolismo.
- A hidrólise de ATP é uma reação altamente exergônica, ou seja, que libera energia livre.
 
Desafio: Imagine que você é recém formado(a) e faz parte de uma equipe de saúde em um grande hospital. Na primeira consulta para realizar um diagnóstico, você conhece a rotina de João: professor de educação física que trabalha meio turno em uma academia e meio turno em uma escola, todos os dias, completando 40 horas semanais. Além desses dois empregos, João mantém uma rotina semanal de treinos por ser maratonista. Levando em consideração a bioenergética e todos os processos envolvidos, explique de forma sintética e clara como as células produzem energia para o perfeito funcionamento do organismo de João.
Resposta: 1. Para o perfeito funcionamento das células, é necessário que João tenha uma dieta equilibrada rica em carboidratos, gorduras e proteínas que são as biomoléculas energéticas. Após a ingestão desses alimentos, eles são processados pelo organismo para posteriormente se tornarem energia útil para as células.
2. O processo de produção de energia inicia com a quebra da glicose e sua conversão em duas moléculas de ácido pirúvico. Esse processo consome duas moléculas de ATP, mas produz quatro delas. Portanto, como resultado da etapa da glicólise, temos um saldo positivo de duas moléculas de ATP.
3. Outro fenômeno que acontece durante a glicólise é a retirada dos átomos de hidrogênio da molécula de glicose. Eles são ligados com dois receptores conhecidos como NAD, portanto, a glicólise também resulta na formação de 2 NADH2. Outra forma é quando o fosfato da ponta do ATP se solta (por hidrólise do ATP) e o resultado é que o ATP vira ADP (Adenosina Di-Fosfato) e o fosfato fica livre. Esse processo libera energia e essa quantidade de energia liberada é precisamente a requerida para a grande maioria das necessidades biológicas.
Exercícios:
1. A termodinâmica contempla toda e qualquer mudança que ocorre no universo. Os organismos vivos são sistemas termodinâmicos que possuem uma demanda constante de energia e destinam uma porção considerável de sua aparelhagem bioquímica para a aquisição e utilização dessa energia. Em relação a termodinâmica esta CORRETO afirmar que:
A. A energia deve ser criada para posteriormente ser destruída. A mudança de energia de um sistema depende do caminho de transformação e não do estado final e inicial.
B. Um processo nunca será espontâneo se o caos do sistema aumentar. A entropia é a extensão da ordem ou da aleatoriedade do sistema e se torna máxima quando se aproxima do equilíbrio.
C. A energia conservada não pode ser criada ou destruída, apenas transformada. A mudança de energia de um sistema depende do estado final e inicial e não do caminho da transformação.
- 1° Lei da Termodinâmica: A energia conservada não pode ser criada ou destruída, apenas transformada. A mudança de energia de um sistema depende dos estados final e inicial, e não do caminho da transformação.
- A energia conservada não pode ser criada ou destruída, apenas transformada. A mudança de energia de um sistema depende do estado final e inicial e não do caminho da transformação. Um processo sempre será espontâneo se o caos do sistema aumentar. A entropia é a extensão da desordem ou da aleatoriedade do sistema. A reação é exergônica quando ocorre espontaneamente com perda de energia, o ΔG é negativo.
D. As reações podem ter a variação de energia livre quando o ΔG é negativo, a reação ocorre espontaneamente com perda de energia, ou seja, ela é endergonica.
E. A entalpia é a extensão da desordem ou da aleatoriedade do sistema e se torna máxima quando se aproxima do equilíbrio.
2. Os alimentos que ingerimos em nossa dieta são fonte de energia para nossas células e organismo. Durante o metabolismo dos nutrientes, a energia liberada na oxidação dessas substâncias é usada diretamente na:
A. Degradação de moléculas de ATP.
B. Redução de moléculas de CO2.
C. Síntese de moléculas de ADP.
D. Oxidação de moléculas de AMP.
E. Síntese de moléculas de ATP.
- O AMP é sintetizado a partir da molécula de ATP. A hidrólise de ATP resulta em ADP. O ATP pode ser diretamente hidrolisado em AMP. Não há redução de moléculas de CO2 na oxidação dessas substâncias.
3. Em um dado sistema enzimático, certa reação química ocorre apenas quando há disponibilidade de Trifosfato de Adenosina (ATP). Assinale a alternativa correta em relação a isso:
A. O Delta G dessa reação deve ser positivo, pois assim o ATP pode absorver a energia liberada.
B. O Delta G dessa reação deve ser negativo, pois assim o ATP estabiliza as ligações químicas dos produtos.
C. O Delta G dessa reação dever ser negativo, pois assim o ATP pode estabilizar a energia liberada por essa reação.
D. O Delta G dessa reação dever ser positivo, pois assim o ATP pode conservar a energia liberada.
E. O Delta G dessa reação dever ser positivo, pois há necessidade de hidrólise de ATP para que ela ocorra.
- Se é necessário ATP disponível para que a reação ocorra, essa reação deve apresentar Delta G positivo e a hidrólise do ATP deve ser acoplada a ela para possibilitar a sua ocorrência nos sistemas biológicos. 
4. O metabolismo celular é o conjunto de reações que ocorrem nas células com o objetivo de sintetizar as biomoléculas ou degradá-las para produzir energia. No metabolismo energético, quem é responsável pela síntese e pela degradação das biomoléculas, respectivamente?
A. Anabolismo e catabolismo.
- O metabolismo de síntese das biomoléculas é conhecido por anabolismo e a degradação por catabolismo.
B. Entalpia e Antropia.
C. Catabolismo e Entalpia.
D. Catabolismo e Anabolismo.
E. Anabolismo e termodinâmica.
5. O ATP é conhecido também como moeda energética, esta que pode ser utilizada sempre que a célula necessitar. Analise as afirmativasa seguir e escolha a alternativa CORRETA.
A. O ATP é um nucleotídeo que consiste em um nucleosídeo de adenosina e dois grupos fosfato. Sua função é armazenar energia.
- A molécula de ATP é formada por uma base nitrogenada adenina, uma ribose e por três grupos fosfato. A adenina ligada à ribose é chamada de adenosina. Quando a adenosina está ligada a apenas dois grupos fosfato, temos a adenosina difosfato (ADP) e, quando está ligada a um grupo fosfato, constitui a adenosina monofosfato (AMP).
B. Na mitocôndria é produzida a maior quantidade de ATP.
- Nessa reação é formada a ADP (adenosina difosfato), que pode ser transformada novamente em ATP por meio da adição de um fosfato e energia. Um dos principais locais de produção de ATP são as mitocôndrias, organelas presentes nos organismos eucarióticos, responsáveis pela produção de energia.
- O ATP é um nucleotídeo composto basicamente por uma unidade de adenosina, que é composta de adenina e ribose, e três grupos fosfato. A molécula do ATP é gerada pela hidrólise de adenosina difosfato (ADP + Pi + energia livre). O ATP age como doador de fosfato para formar compostos de menor energia livre de hidrólise. A síntese de ATP acontece a partir da molécula de glicose por fermentação ou por meio de respiração celular. 
C. O ATP é gerado pela hidrólise de adenosina monofosfato (AMP + Pi + energia livre).
D. O ATP é degradado a partir da molécula de glicose, por fermentação ou por meio da respiração celular.
E. O ATP age como receptor de fosfato para formar os compostos de menor energia livre de hidrólise.
Aula 3.1 - Síntese de proteínas: transcrição do DNA e código genético
- O código genético é um código universal que estabelece a equivalência entre a sequência de bases no DNA (ácido desoxirribonucléico) e a sequência correspondente de aminoácidos nas proteínas. Quando ocorre a ativação dos genes, há o início da transcrição do DNA, isto é, a formação de moléculas de RNA e em seguida, o processo de tradução (síntese de proteínas), maneira pela qual o DNA coordena o metabolismo da célula. O processo inicia no núcleo e tem continuidade no citoplasma das células e envolve o DNA, o RNA, ribossomos, enzimas específicas e aminoácidos que vão compor a sequência da proteína a ser formada.
- A transcrição de DNA é um processo que envolve a transcrição de informação genética do DNA para o RNA. A mensagem transcrita do DNA, ou RNA transcrito, é usado para produzir proteínas. O DNA está alojado dentro do núcleo de nossas células e controla a atividade celular codificando a produção de proteínas. A informação no DNA não é diretamente convertida em proteínas, mas deve primeiro ser copiada para o RNA. Isso garante que as informações contidas no DNA não se tornem contaminadas.
- Um extenso e crescente catálogo de doenças humanas são causados ​​por alterações em uma gama diversificada de componentes que funcionam na tradução de mRNA. Algumas destas estas doenças surgem de mutações em mRNAs específicos que afetam os mecanismos sofisticados que governam sua tradução, levando a mudanças na expressão do proteínas que eles codificam.
Desafio: A hipercolesterolemia familiar (HF) é caracterizada por elevados níveis de colesterol-LDL no sangue e risco aumentado de infarto agudo do miocárdio. Essa doença genética é geralmente causada por mutações em genes específicos, tais como o gene LDLR (receptor de LDL), gene APOB (codifica a apoproteína B-100) e do gene da pró-proteína convertase subtilisina/kexina (PCSK9). A HF é uma doença autossômica dominante e o fator inicial para suspeita desse distúrbio é uma concentração sérica de LDL acima de 190 mg/dL em adultos. Além disso, os sintomas clínicos podem ser apresentados na forma de xantomas pelo acúmulo de colesterol, nas articulações e na formação do arco corneano.
Diante de tais informações sobre a HF, você foi desafiado:
a)Quantos e quais os tipos de mutações já foram relatadas do gene LDLR atualmente?
b) Que tipos de metodologias seriam úteis para o diagnóstico molecular da HF?
Resposta: a)Já foram relatadas mais de 1600 mutações no gene do receptor do LDL. Esse tipo de mutação que causa a HF é mais comum, sendo responsável por mais de 85-90% dos casos. Os tipos de mutações já atribuídas como causadoras da HF são: deleções, inserções, mutações sem sentido e de sentido trocado.
b)Seria útil a metodologia de amplificação de região de interesse do DNA obtidos por leucócitos pela técnica de Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Desse modo, os nucleotídeos amplificados dos genes LDLR, APOB e PCSK9 serão tratados como enzimas de restrição, analisados através de eletroforese e comparados com sequências já conhecidas (por exemplo beta-actina).
Exercícios:
1. Código genético é o conjunto de regras que governa a relação entre sequência de nucleotídeos no DNA e a ordem dos aminoácidos nas proteínas. Assim, é então estabelecido um código de correspondência entre os quatro nucleotídeos diferentes e os cerca de 20 aminoácidos. É nessa relação que reside a essência da expressão gênica.
Leia as afirmativas abaixo acerca das características do código genético:
I – O código genético é não-universal, diferindo entre organismos eucariontes e procariontes especialmente.
II – O código genético é ambíguo e não-degenerado, pois cada aminoácido pode ser gerado por apenas um códon.
III – O código genético é não-sobreposto, uma vez que a leitura não envolve a sobreposição de códons, sendo as trincas de nucleotídeos lidas de maneira contínua.
São corretas as afirmativas: ​​​​​​​
A. Apenas III
- O código genético apresenta as seguintes características: é degenerado (mais de um códon pode dar origem a um determinado aminoácido), não ambíguo (a cada códon corresponde somente um aminoácido), praticamente universal (o mesmo códon pode codificar o mesmo aminoácido em quase todos os organismos vivos, visto que há uma linguagem comum em quase todas as células), a mensagem é lida de maneira contínua (trincas de nucleotídeos) e não é sobreposto (a leitura do código genético não envolve qualquer sobreposição de códons).
B. Apenas I
C. Apenas I e III
D. Apenas II e III
E. I, II e III
2. São chamados de genes codificantes de proteínas todos os segmentos de uma molécula de DNA que contém um código (para a produção dos aminoácidos) além de sequências reguladoras para a expressão, embora no genoma humano existam grandes genes não codificantes e sequências intergênicas que se intercalam aos segmentos codificadores. Assinale a alternativa correta sobre a definição de éxons e íntrons, respectivamente:
A. Éxons são as porções não-codificantes do gene e íntrons são as codificantes. Os éxons são retirados do RNA mensageiro (RNAm) final.
B. Éxons são as porções codificantes do gene e íntrons as não-codificantes. Os íntrons são retirados do RNA mensageiro (RNAm) final. 
- As sequências codificantes do DNA são chamadas de éxons (região codificadora, que determinará a sequência de aminoácidos na proteína final) que são intercaladas por regiões não codificantes de proteínas, chamadas de íntrons (que são inicialmente transcritas em RNA no núcleo, mas não estão presentes no mRNA final no citoplasma, não sendo representada no produto proteico final). Em muitos genes, o tamanho cumulativo dos exons é muito menor que o de íntrons. 
C. Éxons são as porções não-codificantes do gene e íntrons são as codificantes. Os íntrons são retirados do RNA mensageiro (RNAm) final.
D. Éxons são as porções codificantes do gene e íntrons as não-codificantes. Os éxons são retirados do RNA mensageiro (RNAm) final.
E. Éxons são as porções codificantes do gene e íntrons as não-codificantes. Os éxons e íntrons permanecem no RNA mensageiro (RNAm) final.
3. Transcrição é o processo de formação do RNA a partir da cadeia-molde de DNA. mRNA é o ácido ribonucleico responsável pela transferência de informações do DNA até o citoplasma. Durante a transcrição, uma enzima, designada RNA-polimerase faz a cópia de um gene do DNA para o mRNA. Assinale o RNA mensageiro transcritoa partir da sequência de DNA 5’ AAATTTGCGCGCG 3’:
A. 5’ TTTAAAGCGCGCG 3’.
B. 3’ UUUUUUCGCGCGC 3’.
C. 3’ UUUAAACGCGCGC 5’.
O emparelhamento dos ribonucleotídeos segue a seguinte regra:
-Uracila (U) emparelha-se com a adenina (A) da fita molde.
-Adenina (A) emparelha-se com a timina (T) da fita molde.
-Citosina (C) emparelha-se com a guanina (G) da fita molde.
-Guanina (G) emparelha-se com a citosina (C) da fita molde.
Dessa forma, uma porção de DNA que contém a sequência TAGGC produz um RNA com a sequência AUCCG.
- O DNA está na ordem 5´-3´. O RNA transcrito deverá estar na ordem 3´-5´. A adenina (A) do DNA irá parear com a Uracila (U) no RNA, a citosina (C) irá parear com guanina (G), e timina (T) do DNA irá parear com a adenina (A) no RNA (não há timina no transcrito) ficando o RNA com a sequência 5’ UUUAAAGCGCGCG 3’.
D. 5’ UUUAAAGCGCGCG 3’.
E. 3’ TTTUUUCGCGCGC 5’.
4. Várias substâncias são inibidores da transcrição gênica, o que pode atribuir a elas um uso farmacológico. Esse é o caso da rifamicina e da actinomicina (antibióticos). As rifamicinas foram isoladas em 1959, da bactéria Streptomyces mediterranei, atualmente conhecida como Amycolatopsis rifamycinica. As rifamicinas irão agir formando um complexo com a RNA polimerase de procariotos, inibindo a transcrição de RNA por interagirem apenas com a RNA polimerase de bactérias, não inibindo a enzima em mamíferos. A associação da rifampicina com a isoniazida é utilizada para o tratamento da tuberculose. 
Um cogumelo tóxico que contém a substância alfa-amanitina é conhecido como um potente inibidor da transcrição. Assinale a alternativa sobre o possível mecanismo de ação: 
A. Inibidor da DNA-polimerase.
B. Ativador da topoisomerase.
C. Inibidor da aminoacil-RNAt-sintetase.
D. Inibidor da RNA-polimerase.
- Os mecanismos de inibição da rifampicina compreende um mecanismo muito comum na maior parte dos antibióticos no tratamento para doenças comuns, como a tuberculose, no sentido de inibir a transcrição do RNA.
Diante disso, de acordo com os mecanismos biológicos, inibindo a transcrição, não haverá a formação de RNA mensageiro, que impossibilitará a síntese de proteínas.
- A amanitina inibe a RNA-polimerase II e interrompe a síntese de RNA, podendo levar a morte em poucos dias se a pessoa ingerir esse cogumelo venenoso. Não está associado à amanitina ação inibidora da DNA polimerase (enzima de replicação e reparo do DNA), ação ativadora da topoisomerase (atua aliviando as torções geradas pelo enrolamento da dupla-fita, na replicação do DNA), ação inibidora da aminoacil-RNAt-sintetase (enzima que atua na ligação entre um aminoácido específico e seu RNA transportador) e a ação ativadora da helicase (rompem as pontes de hidrogênio entre as bases, para que as duas fitas de DNA se separem).
E. Ativador da helicase.
5. A tradução (processo em que o mRNA é decodificado para construir a proteína) requer alguns componentes celulares especializados: os ribossomos e o RNA transportador (tRNA). Os tRNAs transportam aminoácidos para o ribossomo, atuando como "pontes", combinando um códon em um RNAm com o aminoácido que o códon especifica, para a correta sequência de aminoácidos, transcrita a partir do DNA. Quantas moléculas de tRNA são necessárias para sintetizar uma proteína que contém todos os 20 aminoácidos existentes?
A. 61
B. 1
C. 20
- Cada RNAt contém um conjunto de três nucleotídeos chamado de anticódon. O anticódon de um dado RNAt pode se ligar a um ou alguns códons específicos de RNAm. A molécula de RNAt também carrega um aminoácido: especificamente, aquele codificado pelos códons com os quais o RNAt se liga. Ou seja, para 20 diferentes aminoácidos são necessárias 20 diferentes moléculas de tRNA. O número 61 representa a quantidade de códons que irá codificar um aminoácido. Os outros 3 códons que completam um total de 64, são os chamados "stop códons". O número 64 corresponde a quantidade de códons existentes. Três representa o número de "stop códons". Irão terminar a leitura do RNA mensageiro. O número 1 corresponde ao número de códons de iniciação, AUG, que codificará uma Metionina, aminoácido que inicia todas as proteínas.
D. 64
E. 3
Aula 3.2 - Síntese de proteínas: tradução do RNA
- Todos os organismos necessitam de proteínas para manterem-se vivos, pois além das proteínas serem componentes estruturais, realizam diversas funções orgânicas. 
- A síntese proteica é determinada pelo código genético e envolve a transcrição (do DNA em RNA) e, subsequentemente, a tradução (do RNA em proteínas). O processo de tradução gênica consiste em unir aminoácidos de acordo com o a sequência de códons do RNA mensageiro, dando origem às cadeias polipeptídicas que, consequentemente, poderão constituir as proteínas. Como a sequência do mRNA é determinada pelo gene (sequência de bases nitrogenadas do DNA), então a síntese de proteínas representa a tradução da informação genética e por isso é chamada de “tradução gênica”.
- Devido à incapacidade dos eritrócitos (hemácias) de se dividirem para se reabastecerem, as células rompidas ou antigas devem ser substituídas por células totalmente novas. Eles passam por um processo constante de substituição porque não têm o maquinário intracelular especializado que controle o crescimento e o reparo das células, levando a um curto período de vida de 120 dias e sendo substituídas logo depois. Este curto período de vida exige o processo de eritropoiese, que é a formação de glóbulos vermelhos. Todas as células do sangue são formadas na medula óssea e entre outros componentes, possuem uma proteína chamada hemoglobina.
- A síntese proteica é um processo complexo, desenvolvido em várias etapas, envolvendo muitas enzimas e também o alinhamento estrutural. No entanto, a maioria dos antibióticos que bloqueiam a síntese protéica bacteriana interfere nos processos da subunidade 30S ou subunidade 50S do ribossomo 70S bacteriano. O Aminoacil-RNA sintetases que ativam cada aminoácido necessário para a síntese de peptídeos não são alvos antibióticos. Em vez disso, as etapas primárias no processo que são atacadas são (1) a formação do complexo de iniciação 30S (composto de mRNA, a subunidade ribossômica 30S e RNA de transferência de formil-metionil), (2) a formação do 70S ribossomo pelo complexo de iniciação 30S e ribossomo 50S, e (3) o processo de alongamento de montagem de aminoácidos em um polipeptídeo.
Desafio: A difteria é causada pela infecção no organismo da bactéria Corynebacterium Diphtheriae . A doença pode ser transmitida principalmente pelo contato físico, perdigotos e através das lesões cutâneas dos pacientes já portadores da doença.
Os sintomas típicos da difteria são a presença de placas nas amígdalas na cor acinzentada, febre, mal-estar, manchas vermelhas na pele, além de edemas na região do pescoço. A bactéria possui um bacterófago e esse fago codifica a toxina da difteria (DT), que é responsável direta pelos efeitos da doença. A DT inibe a síntese proteica nas células afetadas.
Diante deste contexto, responda as seguintes questões:
a) De que forma a DT inibe a síntese de proteínas em pessoas com difteria? Explique bioquimicamente que tipo de reação ocorre.
b)Devido a difteria ser altamente transmissível, existe forma de prevenção?
Resposta: a) A DT inativa o fator de alongamento eucariótico EEF2. A DT é clivada nos fragmentos A e B por enzimas específicas. O fragmento B auxilia a entrada da DT na célula-alvo por endocitose. O fragmento A atua no citosol e causa ADP-ribosilação no EEF2 pelo NAD+, dessa forma, esse fator de alongamento é inativado. Portanto, esse mecanismo da DT interrompe a síntese proteica e pode causar morte da célula-alvo.
b) A prevenção pode ser feita através da vacina (DTP) que protege contras as seguintes doenças: difteria, tétano e coqueluche. Essa vacina deve ser administrada três vezes nos primeiros meses de vida. Após isso, será administrada novamente com 1,5 de vida e aos 6 anos mais uma dose de reforço. É importante salientar que a DTP não protege durante toda a vida,sendo necessário a administração da vacina a cada dez anos.
Exercícios:
1. O processo de tradução gênica consiste em unir aminoácidos de acordo com o a sequência de códons do RNA mensageiro. Como a sequência do mRNA é determinada pelo gene (sequência de bases nitrogenadas do DNA), então a síntese de proteína representa a tradução da informação genética (tradução gênica). Esse processo ocorre de forma ordenada, em três fases (etapas) complementares. Relacione as fases da tradução com os acontecimentos associados a cada uma delas:
I – Iniciação                
II - Alongamento
III - Terminação 
( II   ) os aminoácidos são trazidos ao ribossomo pelos RNAt e são ligados entre si para formar uma cadeia.
( I   ) o ribossomo se junta ao RNAm e ao primeiro RNAt para que a tradução possa ter início. 
(    ) o polipeptídeo final é liberado para que possa cumprir sua função na célula.
Os acontecimentos relacionados às diferentes fases da tradução, apresentados de cima para baixo são:
A. I, II e III
B. I, III e II
C. II, I e III
- Na iniciação o RNAt transportando uma metionina se liga à subunidade ribossômica para posteriormente se ligar à extremidade 5' do RNAm (através do reconhecimento do cap 5' GTP, adicionado durante o processamento no núcleo). Após, "caminham" ao longo do RNAm na direção 3' e param quando alcançam o códon de iniciação (o primeiro AUG, que codifica Metionina). O alongamento é um processo cíclico que ocorre no ribossomo, em que os aminoácidos são sequencialmente adicionados à cadeia nascente de peptídeos, sendo a sequência de peptídeos determinada pela ordem de códons no mRNA. Após múltiplos ciclos de alongamento, o códon de terminação do mRNA (UAA, UAG, UGA) surge no sítio A. Normalmente, não há um tRNA com um anticódon capaz de reconhecer esse sinal de terminação, sendo adicionada uma molécula de água, em vez de um aminoácido. O mRNA é, então, liberado do ribossomo e outro ciclo pode ser repetido.
D. II, III e I
E. III, II e I
2. As mutações gênicas são mudanças ocasionais que ocorrem nos genes, causando mudança estrutural nas proteínas codificadas. As mutações envolvem a adição, eliminação ou substituição de um ou poucos nucleotídeos da fita de DNA, podendo alterar ou inibir a função de uma proteína, ou mesmo ocasionar a síntese de uma proteína alterada. Dentre os efeitos citados abaixo, identifique aqueles associados às mutações pontuais:
I – Mutação silenciosa
II – Efeito de troca (missense)
III– Códon sem sentido
Quais estão corretas?
A. Somente a I
B. Somente a II
C. Somente a I e a II
D. I, II e III
- Todas as alternativas citadas podem ser decorrentes das trocas de uma única base nas moléculas de mRNA (mutações pontuais). A mutação silenciosa é aquela em que os efeitos podem ser não detectáveis devido à degeneração do código genético. O efeito de troca (missense) ocorre quando um aminoácido diferente é incorporado no local correspondente na molécula de proteína, podendo afetar a função da proteína. 
Um códon sem sentido poderia resultar na terminação prematura da tradução e na produção de apenas um fragmento da molécula de proteína desejada.
E. Somente a II e a III
3. Uma mutação supressora é uma mutação que esconde ou suprime o efeito fenotípico da outra. Em relação às mutações supressoras, analise o apontado abaixo:
I - Efeitos de mutações em genes estruturais mutados, codificadores de proteínas, podem ser suprimidos
PORQUE
II - Algumas moléculas anormais de tRNA são capazes de se ligar e decodificar códons alterados
A. As duas asserções são proposições falsas.
B. As duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segunda não é uma justificativa correta da primeira.
C. A primeira asserção é uma proposição verdadeira e a segunda é uma asserção falsa.
D. A primeira asserção é uma proposição falsa e a segunda é uma asserção verdadeira.
E. As duas asserções são proposições verdadeiras e a segunda é uma justificativa correta da primeira.
- Mutações supressoras podem neutralizar alguns dos efeitos de mutações de troca de sentido, mutações sem sentido e mutações de fase de leitura. Para isso moléculas anormais de RNA transportador decodificam códons alterados em genes estruturais. Essas moléculas de tRNA supressoras, geralmente são formadas como resultado de alterações em suas regiões de anticódons e são capazes de suprimir certas mutações de troca de sentido, mutações sem sentido e mutações da fase de leitura.
4. O eIF-2 é um dos pontos de controle para iniciação da síntese proteica nas células eucarióticas. O eIF-2 consiste em subunidades α, β e γ. O eIF-2α é fosforilado por proteínas-cinase que são ativadas quando a célula está sob estresse e quando o despendimento de energia necessário para a síntese proteica pode ser danoso. Qual nucleotídeo é necessário para que esse fator de iniciação esteja ativo?
A. ADP
B. ATP
C. UTP
D. GTP
- A primeira etapa na formação do complexo de pré-iniciação 43S envolve a ligação do GTP pelo eIF-2. Esse complexo binário então se liga ao metionil tRNAi, um tRNA especificamente envolvido na ligação ao códon de início AUG. Outros nucleotídeos como o ADP, ATP, UTP ou CTP não estão associados a esse fator de iniciação.
E. CTP
5. Para que uma determinada proteína seja sintetizada é necessário que os aminoácidos estejam em número correto e adequadamente posicionados na cadeia polipeptídica. Como é denominada a porção do mRNA que orienta a sequência correta de aminoácidos da proteína?
A. Código genético
B. Códon UAG
C. Códon de parada (stop códon)
D. Códon
- Códon é unidade do código genético, composta por dois ou três nucleotídeos consecutivos, que, na síntese de proteínas, determina a posição de um aminoácido na cadeia polipeptídica. Código genético é a relação entre a sequência de bases no DNA e a sequência correspondente de aminoácidos, na proteína; possui 64 códons, sendo 61 códons que codificam um aminoácido e 3 os chamados "stop códons. Código UAG é o código iniciador da tradução. Anticódon: sequência de três nucleotídios do tRNA que se liga ao códon do mRNA, determinando a ligação de um aminoácido durante a síntese das proteínas. Códon de parada (stop códon): São os códons que sinalizam o fim da tradução (UAA, UAG ou UGA) -  nenhum tRNA reconhece esses códons.
E. Anticódon 
Aula 4.1 - Proteínas: estrutura
- As proteínas controlam inúmeras funções biológicas, sendo a biomolécula mais abundante em todas as células. Elas possuem tipos de ligações químicas que mantêm sua estrutura e desempenham importância única nas células. Além disso, as proteínas são os produtos da informação genética contida no DNA.
- Estruturas primária, secundária, terciária e quaternária das proteínas: 
- Os aminoácidos que compõem as proteínas podem ser organizados em uma ampla variedade de sequências que é determinada pelo código genético.
- As proteínas possuem tipos de ligações químicas que mantêm sua estrutura e desempenham uma importância única nas células.
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.
Resposta: A patogenia dessa bactéria anaeróbia está relacionada à sua capacidade de hidrolisar ligações peptídicas das proteínas. Umapossível 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 que possuir os diversos tipos de colágeno.
Exercícios:
1. Durante a maturação das proteínas, podem ocorrer as modificações pós-tradução. Quais são as suas funções?
A. 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. 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. A estrutura primária da proteína é a sequência de aminoácidos em uma cadeia polipeptídica.
- A estrutura primária é dada pela sequência de aminoácidos ao longo da cadeia polipeptídica. É o nível estrutural mais simples e mais importante, pois dele deriva todo o arranjo espacial da molécula. São específicas para cada proteína, sendo geralmente determinados geneticamente.
- 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. 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. Algumas proteínas tem até 4 níveis de organização, tal como a hemoglobina.
- Uma mutação