Prévia do material em texto
BIOLOGIA COM ARTHUR JONES 1 2 BIOLOGIA COM ARTHUR JONES 1.A protease Mpro do SARS-CoV-2 é essencial para o processamento de poliproteínas virais dentro das células humanas. Um fármaco capaz de inibir essa enzima seria capaz de inibir a replicação do vírus. Baseando-se na estrutura tridimensional da Mpro, pesquisadores produziram um fármaco capaz de se ligar de forma transitória ao sítio ativo dessa protease. Em um ensaio in vitro, esse fármaco inibiu a atividade da protease. Porém, quanto mais poliproteínas virais na reação, menor foi a inibição observada. Esse fármaco pode ser classificado como um inibidor a) alostérico. b) inespecífico. c) irreversível. d) reversível não-competitivo. e) reversível competitivo. 2.Uma rede de inteligência artificial (IA) desenvolvida pela empresa DeepMind do Google, conseguiu determinar a forma 3D de uma proteína a partir de sua sequência de aminoácidos. Em uma escala de 100 pontos de precisão, o programa atingiu aproximadamente 90. O sistema, chamado AlphaFold, superou cerca de 100 outras equipes em um desafio de previsão de estrutura de proteína chamado Criticai Assessment of Structure Prediction (CASP). Os resultados foram divulgados nesta segunda-feira (30) em um artigo na Nature. Inteligência artificial do Google resolve um dos maiores desafios da ciência. Revista Galileu, 30/11/2020. Disponível em: https:// revistagalileu.globo.com/. O AlphaFold pode ser uma poderosa ferramenta em Bioquímica porque a) é difícil determinar a sequência de aminoácidos que compõem uma proteína. b) é a única forma possível de se determinar a estrutura tridimensional de uma proteína. c) a função de uma proteína está associada à sua estrutura tridimensional. d) torna possível controlar o funcionamento de uma proteína dentro da célula. e) é impossível determinar a função de uma proteína sem saber a sua estrutura tridimensional. 3. A Bioquímica é o ramo da Biologia que estuda os processos químicos que ocorrem nos organismos. Entre os assuntos estudados na Bioquímica estão a estrutura, a organização, a análise e a manipulação de moléculas e de reações químicas de importância biológica. Grande parte do estudo da Bioquímica envolve conhecer profundamente as composições químicas e as características moleculares de macromoléculas, tais como glicídios, lipídios e proteínas. Em relação a essas macromoléculas, é correto afirmar que a) os glicídios são formados por átomos de carbono, nitrogênio e oxigênio e, por isso, são também chamados de carboidratos. b) a glicose é um exemplo de polissacarídeo extremamente importante como fonte de energia nas células animais. c) um exemplo de lipídio de importância biológica são os fosfolipídios componentes da membrana plasmática, constituído por um glicerídeo combinado a dois grupos de monossacarídeos. d) as enzimas são proteínas que funcionam como catalisadores biológicos, acelerando as reações químicas. e) as ligações peptídicas são conexões que ocorrem entre os ácidos graxos para a formação de um fosfolipídio. 4.Na alimentação humana, a preservação da saúde depende dos nutrientes utilizados pelo organismo, pois tanto os de origem vegetal quanto animal são importantes na obtenção de energia, na formação de novas células e na regulagem do metabolismo celular. Considere que, após uma determinada refeição, com o processo digestivo totalmente realizado, verificou-se que as substâncias absorvidas pelo sistema digestório em maior quantidade foram os aminoácidos, que certamente foram obtidos dos alimentos que predominavam nessa refeição, tais como a) batata e mandioca. b) arroz e salada de folhas. c) macarrão. d) polenta frita. e) contrafilé na brasa. 5. As proteínas são macromoléculas formadas por um conjunto de aminoácidos unidos entre si pelas ligações peptídicas. A sequência desses aminoácidos determina o tipo de proteína que será sintetizada, bem como sua forma funcional, o que permite atuarem, especificadamente, em diferentes vias metabólicas. Disponível em: . Acesso em: 17 de setembro de 2019. BIOLOGIA COM ARTHUR JONES 3 Em um estado febril, a elevação da temperatura corpórea leva a uma perda das funções das proteínas por causar a) aceleração do metabolismo. b) quebra das ligações peptídicas. c) alteração da estrutura tridimensional. d) mudança no número de aminoácidos. 6.No interior de uma célula mantida a 40 C° ocorreu uma reação bioquímica enzimática exotérmica. O gráfico 1 mostra a energia de ativação (Ea) envolvida no processo e o gráfico 2 mostra a atividade da enzima que participa dessa reação, em relação à variação da temperatura. Se essa reação bioquímica ocorrer com a célula mantida a 36 C,° a energia de ativação (Ea) indicada no gráfico 1 e a velocidade da reação serão, respectivamente, a) a mesma e a mesma. b) maior e menor. c) menor e menor. d) menor e maior. e) maior e maior. 7.Sobre proteínas que foram desnaturadas sob condi- ções de elevadas temperaturas, é correto afirmar que a) tiveram sua estrutura primária rompida irreversivelmente. b) apesar de modificadas, permaneceram com sua estrutura primária, composta pela sequência de aminoácidos ligados entre si. c) foram temporariamente modificadas, podendo assumir sua conformação espacial original em condições ideais de temperatura. d) se tornaram inadequadas para o consumo humano, já que foram estruturalmente alteradas. 8.Muitos textos antigos foram escritos em pergaminhos feitos de pele seca de animais. Com o tempo, o colágeno presente no pergaminho tornava-se gelatina e causava a deterioração do material e, consequentemente, do texto. Assim, embora a descoberta de um pergaminho ou manuscrito antigo tenha representado um grande feito para pesquisadores, eles eram geralmente muito frágeis para serem manuseados, e os textos estavam muito apagados ou danificados para serem lidos. Curiosamente, um acelerador de partículas poderá contornar esse problema, porque os cientistas usarão um poderoso feixe de raios X, produzido pelo acelerador de partículas, para descobrir quanto do colágeno de um pergaminho tornou-se gelatina, qual seu nível de deterioração e, por fim, produzir uma imagem tridimensional do texto sem sequer abrir tais materiais. Disponível em: . Acesso em: 12 jun. 17. (Parcial e adaptado.) Em relação ao colágeno, é correto afirmar que a) é um lipídeo de importância fundamental na constituição da matriz extracelular do tecido epitelial de revestimento, sendo responsável por grande parte de suas propriedades físicas. b) é a proteína mais abundante do corpo humano, fazendo parte da composição de vários órgãos e tecidos de sustentação. c) é sintetizado e secretado a partir de células do 4 BIOLOGIA COM ARTHUR JONES tecido epitelial, conhecidas como osteoclastos. d) apresenta, na forma hidrolisada, alto conteúdo em glicina e prolina, que são glicídios essenciais para a estabilidade e a regeneração das cartilagens. e) impede a deformação acentuada das articulações devido à sua deposição na matriz extracelular que é causada por estímulo nervoso. 9.Sabendo-se que as enzimas podem ter sua atividade regulada por diferentes condições de temperatura e pH, foi realizado um experimento para testar as condições ótimas para a atividade de uma determinada enzima. Os resultados estão apresentados no gráfico. Em relação ao funcionamento da enzima, os resultados obtidos indicam que o(a) a) aumento do pH leva a uma atividade maior da enzima. b) temperatura baixa (10 C)° é o principal inibidor da enzima. c) ambiente básico reduz a quantidade de enzima necessária na reação. d) ambiente básico reduz a quantidade de substrato metabolizado pela enzima. e) temperatura ótima de funcionamentoda enzima é 30 C,° independentemente do pH. 10.Atualmente, as pessoas têm muita consciência em relação à alimentação saudável. Sabendo que os alimentos podem ser classificados em carboidratos, gorduras e proteínas, assinale a alternativa que apresenta, correta e respectivamente, um exemplo de carboidrato, gordura e proteína. a) Macarrão, gema de ovo e carne de sol. b) Pão, clara de ovo e frango. c) Beterraba, ovo cozido e brócolis. d) Cenoura, azeite e trigo. e) Batata, arroz e bife. QUESTÕES DE APROFUNDAMENTO 1. Na célula, as enzimas realizam importante função na realização de reações químicas. Com relação aos fatores que alteram a velocidade das reações enzimáticas, assinale o que for correto. 01) Aumentando a concentração de moléculas de enzima, a velocidade de reação aumenta, desde que haja quantidade de substrato suficiente para receber as enzimas. 02) Aumentando a concentração de substrato, aumenta-se a velocidade de reação até o momento em que haja saturação de ocupação dos sítios ativos das enzimas. 04) Variações na temperatura não alteram o funcionamento enzimático. 08) No mecanismo de retroinibição, também chamado de mecanismo de feedback negativo, o excesso de uma substância inibe a sua própria produção. 16) Uma enzima é capaz de funcionar em amplas variações de pH sem alteração na atividade catalítica. 2. Proteínas são moléculas essenciais à vida, atuando como enzimas, hormônios, anticorpos, antibióticos e agentes antitumorais, além de estar presentes nos cabelos, na lã, na seda, em unhas, carapaças, chifres e penas dos seres vivos.Em relação às proteínas é CORRETO afirmar que: 01) são biopolímeros constituídos de aminoácidos, os quais são unidos entre si por meio de ligações peptídicas. 02) a produção destas moléculas se dá sem gasto de energia pelos organismos, já que os aminoácidos provêm da alimentação. 04) todas as proteínas possuem peso molecular idêntico, característica especial dessas moléculas. 08) a insulina, que foi o primeiro hormônio a ter sua sequência de aminoácidos conhecida, é produzida por células especializadas do pâncreas. 16) apesar da diversidade na constituição e estruturação de seus aminoácidos, essas moléculas apresentam, no seu conjunto, a mesma velocidade de BIOLOGIA COM ARTHUR JONES 5 degradação no meio ambiente. 32) a grande variabilidade biológica dessas moléculas permite sua utilização para fins de identificação pessoal, da mesma forma e com a mesma precisão que os exames de DNA. 3. As enzimas são proteínas altamente especializadas que catalisam as mais diversas reações químicas. Em relação à atividade dessas moléculas é correto afirmar que: ( ) quando a temperatura e a concentração da enzima são constantes, e aumenta-se gradativamente a concentração do substrato, observa-se um aumento da velocidade da reação até o máximo, independente do pH . ( ) um aumento da concentração do substrato causa uma diminuição da velocidade da reação, pois o substrato passa a inibir a ação da enzima. ( ) o aumento da temperatura provoca um aumento na velocidade da reação enzimática até uma temperatura crítica, quando ocorre uma queda na atividade da enzima em consequência de sua desnaturação. ( ) a velocidade de uma determinada reação enzimática está associada ao pH, sendo que cada enzima tem um pH ótimo de atuação. ( ) a atividade de uma determinada enzima é inibida irreversivelmente por um mecanismo chamado de inibição competitiva, na qual o inibidor tem a forma semelhante ao substrato 4. As proteínas são componentes fundamentais de todos os seres vivos, formadas por dezenas de aminoácidos. Sobre esse assunto, assinale o que for correto. 01. Uma molécula de aminoácido é formada por átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. 02. Toda molécula de aminoácido apresenta um átomo de carbono (C), ao qual se ligam um grupo amina (NH2), um grupo carboxila (COOH), um átomo de hidrogênio (H) e um quarto grupo Radical (R). 04. A ligação entre dois aminoácidos vizinhos é denominada ligação peptídica. 08. A sequência de aminoácidos na cadeia polipeptídica é a estrutura secundária da proteína. 16. Todo ser vivo é capaz de fabricar os vinte tipos de aminoácidos existentes para sintetizar suas proteínas. 5. Sobre as proteínas, assinale o que for correto. 01. Somente vinte tipos de aminoácidos são usados pelas células na montagem das proteínas nos seres vivos. 02. A fórmula geral envolve o grupo amina e o grupo carboxilamida. 04. A lista dos aminoácidos essenciais é a mesma para todos os animais. 08. A desnaturação de proteínas é causada exclusivamente por elevação de temperatura ou mudanças de pH. 16. As pontes dissulfeto são ligações muito fortes que se estabelecem entre moléculas do aminoácido cisteína e fazem a cadeia dobrar sobre si mesma. QUESTÕES DISCURSIVAS 1.A figura representa um modelo de reação química mediada por uma proteína, modelo esse conhecido como “chave-fechadura”. a) A que classe de proteínas pertence àquela representada na figura? Por que a reação química da qual elas participam é comparada a um mecanismo “chave-fechadura”? _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ ________________________________________________ 6 BIOLOGIA COM ARTHUR JONES b) Mantendo-se constante a concentração das proteínas, qual gráfico ilustra corretamente a velocidade de reação da proteína em função do aumento na concentração do substrato? Justifique sua resposta. ________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ 2.Considere uma enzima que naturalmente atue à temperatura de 36 °C. Explique a consequência do aumento de temperatura sobre a atividade dessa enzima. _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ Gabarito GABARITO ESTILO ENEM Resposta da questão 1: [E] Resposta da questão 2: [C] Resposta da questão 3: [D] Resposta da questão 4: [E] Resposta da questão 5: [C] Resposta da questão 6: [D] Resposta da questão 7: [B] Resposta da questão 8: [B] Resposta da questão 9: [D] Resposta da questão 10: [A] GABARITO QUESTÕES DE APROFUNDAMENTO Resposta da questão 1: 01 + 02 + 08 = 11. Resposta da questão 2: 01 + 08 = 09 Resposta da questão 3: F F V V F Resposta da questão 4: 01 + 02 + 04 = 07 Resposta da questão 5: 01 + 16 = 17 GABARITO DISCURSIVAS Resposta da questão 1: a) Proteínas que se utilizam do modelo chave- fechadura. Um modelo para interação enzima- substrato sugerindo que a enzima e o substrato possuem formas geométricas complementares específicas que se encaixam exatamente um no outro. Como uma chave em uma fechadura, apenas o tamanho e a forma corretos do substrato (a chave) caberia no local ativo (o orifício da fechadura) da enzima (a fechadura). A teoria do modelo de fechadura e chave postulada pela primeira vez por Emil Fischer em 1894 mostra a alta especificidade das enzimas . No entanto, não explica a estabilização do estado de transição que as enzimas atingem. b) Gráfico 3, pois a velocidade da reação tende a aumentar conforme a concentração de substrato até atingir o platô. Resposta da questão 2: Enzimas são proteínas, portanto, moléculas sujeitas a desnaturação. Se houver alteração na enzima uma determinada reação deixa de ser catalisada, podendo inclusive não ocorrer.