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84Bioquímica 01. (ACAFE 2014) Sobre o processo de obtenção de energia pelos seres vivos é correto afirmar, exceto: a) A respiração anaeróbica é o processo de extração de energia de compostos orgânicos sem a utilização do O2 como aceptor final de elétrons. b) A respiração aeróbica compreende três fases, que ocorrem no interior das mitocôndrias: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respi- ratória. c) A quebra da glicose através da fermentação produz 2 ATPs como saldo energético. d) Ao contrário da fermentação alcoólica, a fermentação lática não produz CO2. 02. (UFSJ 2013) Assinale a alternativa CORRETA: a) As plantas obtêm energia metabólica da luz solar, da água e dos nutrientes absorvidos do solo. b) Os seres humanos, assim como outros animais, recuperam energia metabólica durante o sono para terem energia durante seu período de vigília. c) A energia metabólica, ou seja, aquela necessária para a manu- tenção das células vivas, vem exclusivamente da glicose, obtida do consumo de carboidratos, proteínas e lipídeos da alimentação. d) Os peixes, as galinhas e as samambaias são dependentes do oxigênio para obterem a energia necessária à manutenção da vida. 03. (ENEM PPL 2012) A produção de biocombustíveis é resul- tado direto do fomento a pesquisas científicas em biotecno- logia que ocorreu no Brasil nas últimas décadas. A escolha do vegetal a ser usado considera, entre outros aspectos, a produtividade da matéria-prima em termos de rendimento e custos associados. O etanol é produzido a partir da fermen- tação de carboidratos e quanto mais simples a molécula de glicídio, mais eficiente é o processo. “Etanol de quê?”. Revista Pesquisa Fapesp, 28 de nov. 2007 (adaptado) O vegetal que apresenta maior eficiência no processo da produção do etanol é a) o milho, pois apresenta sementes com alto teor de amido. b) a mandioca, pois apresenta raízes com alto teor de celulose. c) a soja, pois apresenta sementes com alto teor de glicogênio. d) o feijão, pois apresenta sementes com alto teor de quitina. e) a cana-de-açúcar, pois apresenta colmos com alto teor de sacarose. 04. (UFMG 2012) As leveduras são fungos unicelulares que participam de processos biológicos importantes. Evidências da ação desses micro-organismos podem ser identificadas no experimento a seguir descrito. Em dois tubos de ensaio, foram colocados 2 mL de uma so- lução que contém fermento biológico – leveduras vivas – e 4 mL de suco de uva. Na extremidade aberta de todos os tubos colocou-se um balão de borracha. Isso feito, cada tubo foi submetido a uma destas condições: – 60 min. na geladeira, a 10°C; – 60 min. em estufa, a 30°C. Os resultados estão mostrados nestas figuras a) Com base nos resultados desse experimento e em outros conhecimentos sobre o assunto, indique o tubo – I ou II – que foi colocado na estufa e explique o resultado obtido, considerando o processo metabólico envolvido. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ b) Analise estas figuras em que estão representados os ciclos reprodutivos de duas espécies de leveduras: 85 Com base nas informações dessas figuras e em outros co- nhecimentos sobre o assunto, faça o que se pede: – Cite os tipos de divisão celular envolvidos no ciclo de vida de cada uma das espécies de leveduras representadas. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ – Leveduras com ciclo de vida semelhante à representada em II são, preferentemente, utilizadas na indústria alimentícia ou quími- ca. Explique o porquê dessa preferência. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ 05. (UEM-PAS 2012) Em relação ao metabolismo celular, assi- nale a(s) alternativa(s) correta(s). 01) Metabolismo celular é o conjunto de reações químicas que ocorrem no interior das células e, normalmente, são classificadas em anabolismo ou reação de síntese e catabolismo ou reação de degradação. 02) As células musculares executam, em condições normais, a res- piração aeróbica. Porém, durante um esforço muscular intenso, se o organismo não consegue fornecer oxigênio suficiente para a res- piração celular, as células musculares trabalham anaerobicamente. Esse processo anaeróbico provoca dor e sensação de queimação nos músculos, devido ao acúmulo de ácido lático. 04) A sequência correta dos eventos que ocorrem durante a respi- ração celular é: glicólise, ciclo de Krebs, cadeia respiratória e for- mação de acetil – CoA. 08) “Luz do sol, Que a folha traga e traduz, Em verde novo, Em fo- lha, Em graça, Em vida, Em força, Em luz”. Nesses versos, o poeta Caetano Veloso se refere à fotossíntese, processo metabólico que ocorre nos cloroplastos das células vegetais, graças à presença de clorofila. 16) A equação “glicose álcool + gás carbônico” representa o pro- cesso de quimiossíntese realizado por microrganismos como o Saccharomyces cerevisiae (levedura). 06. (UFPE 2012) A energia não pode ser criada ou destruída, mas apenas transformada de uma forma a outra. Considerando que as reações metabólicas são o meio que a célula possui para transformar “energia potencial” em “ener- gia cinética” e, portanto, realizar trabalho celular, considere as proposições a seguir. ( ) A participação de enzimas no conjunto das reações me- tabólicas celulares diminui a energia de ativação dos compostos reagentes. ( ) Além de energia, a oxidação de ácidos graxos e carboidratos, tanto na respiração aeróbica de eucariotos quanto na fermentação de procariotos, gera como produtos finais gás carbônico e água. ( ) A fermentação de carboidratos gera um saldo energético de 2 ATPs, que resulta da transferência de fosfatos inorgânicos para moléculas de adenosina difosfato. ( ) As reações do ciclo do ácido cítrico que ocorrem na matriz mitocondrial liberam íons hidrogênio que convertem as coenzimas NAD e FAD em suas formas reduzidas. ( ) A teoria quimiosmótica aponta que a passagem de íons H+ através da enzima ATP sintetase, localizada na membrana das cris- tas mitocondriais, é responsável pelo principal saldo energético da respiração celular. 07. (UEPB 2012) Um pequeno fabricante de produtos lácteos, queijos, natas e iogurtes se viu às voltas com um grave proble- ma, pois seus produtos, principalmente o iogurte, apresenta- vam um processo de fermentação lenta ou falha completa na fermentação, com consequente perda do produto. Após uma análise criteriosa por técnicos especializados, o diagnóstico foi contaminação por um agente que causa a lise de cepas de bactérias iniciadoras do processo de fermentação. Sobre o processo de produção e fermentação do iogurte afir- ma-se que (A). resulta de leites fermentados com bactérias termófilas, contendo álcool e ácido lático que se processam a baixas tem- peraturas; (B). as únicas bactérias lácteas envolvidas no processo são Streptococcus salivarius subsp. Thermophilus e Escherichia coli; (C). os leites fermentados caracterizam-se por serem produtos acidificados pelo ácido láctico e por pequenas quantidades de outros compostos orgânicos, também ácidos, formados por bactérias lácticas. O agente de contaminação do processofoi provavelmente (1). um vírus bacteriófago; (2). um fungo fermentativo; (3). uma bactéria termófila. Entre as principais precauções para se evitar tais contamina- ções, recomenda-se (I). de um modo geral, iniciar pela higienização criteriosa de todo o material e pessoal, pela filtração e pulverização do ar da sala de fabricação com antissépticos apropriados; (II). uso de anticorpos eficientes para imobilização dos agentes de contaminação; (III). utilização no processo fermentativo de bactérias láticas termófilas que suportem baixas temperaturas e possam assim combater os agentes de contaminação. a) C, 1, I b) A, 1, l c) B, 2, II d) C, 3, III e) A, 3, III 08. (UESPI 2012) O metabolismo celular fermentativo é um pro- cesso de degradação de moléculas orgânicas com liberação de energia usada para formar ATP. A fermentação lática, um dos processos fermentativos: a) é resultado do anabolismo de carboidratos, cuja regeneração do NAD gera um produto final oxidado. b) produz quatro moléculas de ácido lático e gás carbônico por mo- lécula de glicose. c) quando realizada por bactérias no leite, provoca a coagulação de proteínas. d) na presença de oxigênio, produz saldo energético superior à res- piração aeróbica. e) gera 4 ATPs de saldo energético a partir da degradação do ácido pirúvico. 09. (UPE 2011) Muitos fungos são utilizados na produção de bebidas e no preparo de alimentos. O gênero Saccharomyces, por exemplo, compreende inúmeras espécies, sendo uma das principais a levedura de cerveja. Sabe-se que o levedo de cer- veja é um fermento inativo, resultante do processo de fermen- tação da cevada durante a produção de cerveja. É uma das fon- tes naturais de vitaminas do complexo B, de proteínas, fibras e vitaminas. Tendo em vista o tema apresentado acima, analise as proposi- ções abaixo: I. O termo levedura é usado para nomear espécies de fungos unicelulares. Quimiossíntese e Fermentação 86 II. A Saccharomyces cerevisae é capaz de realizar fermentação alcoólica na presença de oxigênio, degradando o açúcar em álcool etílico e gás carbônico. III. Leveduras se reproduzem assexuadamente por brotamento, em que ocorre uma projeção, separando-se depois da célula- -mãe e originando um novo indivíduo. IV. Leveduras são representantes dos zigomicetos que reúnem o maior número de espécies entre os fungos. Somente está correto o que se afirma em a) I e II. b) I e III. c) I e IV. d) II e III. e) II e IV. 10. (UNESP 2011) Universitários moradores de uma mesma re- pública resolveram, cada um, preparar um bolo. - Juliana preferiu usar fermento químico em pó. Misturou o fer- mento ao leite fervente, esperou que esfriasse, adicionou os ovos, a manteiga, o açúcar e a farinha, e colocou o bolo para assar em forno a gás previamente aquecido. - Guilherme fez o mesmo, porém, ao invés de usar fermento químico, preferiu usar fermento biológico. - Mariana também usou fermento biológico, que foi misturado à farinha, ao açúcar, à manteiga, aos ovos e ao leite frio, e a massa foi imediatamente colocada em forno a gás previamente aquecido. - Roberto agiu exatamente como Mariana, mas, ao invés de co- locar o bolo no forno a gás, de imediato colocou-o em forno de micro-ondas. - Rafael também fez o mesmo que Mariana, mas optou pelo fermento químico. Apenas um bolo cresceu, e foi dividido por todos. Considerando-se as reações químicas e os processos bioló- gicos que fazem o bolo crescer, pode-se afirmar corretamente que o bolo saboreado pelos estudantes foi aquele preparado por a) Juliana. b) Guilherme. c) Mariana. d) Roberto. e) Rafael. 11. (UEPB 2011) Os principais processos pelos quais ocorre liberação da energia armazenada nas ligações químicas dos compostos orgânicos são a fermentação e a respiração aeró- bia. Sobre esses processos podemos afirmar: I. Os dois processos acima citados iniciam-se com a glicólise, ou seja, com a degradação da molécula de glicose em duas moléculas de piruvato. Nesse processo cada molécula de gli- cose libera energia para formar duas moléculas de ATP. II. Por meio da fermentação, a glicose é parcialmente degra- dada na ausência, ou presença de oxigênio, originando subs- tâncias mais simples, como o ácido lático, o ácido acético e o álcool etílico, produtos respectivamente da fermentação láti- ca, acética e alcoólica. Nesses processos, há saldo de apenas duas moléculas de ATP. III. Nos procariontes, a glicólise e o ciclo de Krebs ocorrem no citoplasma, e a cadeia respiratória ocorre associada à face da membrana plasmática voltada para o citoplasma. Já nos eu- cariontes, a glicólise ocorre no citosol, e toda a fase aeróbia ocorre no interior das mitocôndrias. Assinale a alternativa que apresenta a(s) proposição(ões) cor- reta(s). a) I, II e III b) Apenas I c) Apenas II d) Apenas III e) Apenas II e III 12. (UFBA 2010) As possibilidades de aproveitamento da cana- -de-açúcar e do palhiço de cana — material que fica no campo após a colheita, composto por folhas verdes, pontas do vege- tal, palha e restos do caule — apontam para várias aplicações no setor produtivo. A obtenção do carbeto de silício, semicon- dutor de numerosas utilidades, de um bio-óleo com potencial de utilização na indústria, de um fino pó de carvão vegetal que pode ser usado na produção siderúrgica e de um gás com alto poder calorífico, composto de monóxido de carbono, metano e hidrogênio, indicado para alimentar reator e para gerar energia elétrica, resulta de linhas de pesquisa já desenvolvidas. (ERENO, 2008, p. 95-97). Uma análise das informações apresentadas à luz dos conheci- mentos das Ciências Naturais permite afirmar: 01) A biomassa lignocelulósica das paredes das células vegetais inclui, na constituição de seus polímeros, moléculas de glicose que submetidas à ação fermentativa de micro-organismos originam eta- nol e CO2, produtos finais também obtidos a partir do caldo ou do melaço da cana. 02) A hidrólise da celulose pela celulase origina moléculas que, apesar de mais simples, mantêm as mesmas propriedades expres- sas pelo polissacarídeo. 04) Um dos desafios na produção de álcool a partir do palhiço de cana — etanol de 2ª geração — é desmontar a estrutura das com- plexas moléculas de celulose para disponibilizar seus monômeros, processo que se realiza na natureza por alguns micro-organismos, em função de aquisição evolutiva. 08) A elevada dureza do carbeto de silício justifica o uso dessa substância como abrasivo. 16) Dos gases que compõem a mistura gasosa produzida a partir do palhiço de cana, o monóxido de carbono é o de maior velocidade de difusão. 32) As moléculas das substâncias que compõem o gás de alto po- der calorífico produzido a partir do palhiço da cana-de-açúcar apre- sentam, exclusivamente, ligações covalentes simples. 64) A inserção de uma fina camada de carbeto de silício, de cons- tante dielétrica k, entre as armaduras de um capacitor plano a vá- cuo, submetidas a uma ddp constante, diminui de k vezes a capaci- tância desse dispositivo. 13. (UERJ 2009) Para estudar o metabolismo de organismos vivos, isótopos radioativos de alguns elementos, como o 14C, foram utilizados como marcadores de moléculas orgânicas. Podemos demonstrar, experimentalmente, utilizando a glicose marcada com 14C, o acúmulo de produtos diferentes da gli- cólise na célula muscular, na presença ou na ausência de um Bioquímica MODO GREY’S ANATOMY 87 inibidor da cadeia respiratória mitocondrial. Em presença desse inibidor, o metabólito radioativo que deve acumular-se no músculo é o ácido denominado: a) lático b) cítrico c) pirúvico d) glicérico 14. (UFOP) O aproveitamento de energia proveniente dos elétrons dos átomos de hidrogêniooriundos das coenzimas NADH e FADH2 inicia-se quando esses elétrons começam a percorrer a cadeia transportadora de elétrons ou cadeia respi- ratória, que é uma sequência de carreadores, dentre os quais estão os citocromos. Baseado na figura a seguir e em seus conhecimentos sobre fundamentos de bioenergética, assinale a alternativa CORRE- TA. a) Os componentes da cadeia respiratória (complexos I, II, III e IV; CoQ ou ubiquinona e citocromo C) estão localizados nas membra- nas externa e interna das mitocôndrias. b) Os elétrons provenientes das coenzimas NADH e FADH2 fluem ao longo dos componentes a partir de um doador que possui um potencial redox-padrão mais positivo para um que tem um potencial de redução mais negativo, como indicado pela figura (E0 é o poten- cial redox-padrão). c) À medida que os elétrons passam pelos componentes da cadeia transportadora, vão gradualmente ganhando energia que a célu- la utiliza na geração de ATP, unindo grupos fosfatos ao ADP, um processo dependente de oxigênio, sendo denominado fosforilação oxidativa. d) No fim da cadeia respiratória, os elétrons de hidrogênio e os prótons H+ são recolhidos pelo oxigênio, formando moléculas de água. Cada molécula de oxigênio consumirá 4 elétrons e 4H+ para formar duas moléculas de água. 15. (UFJF) O vermelho de cresol (VC) é um indicador de pH (padrão) que, em meio ácido, se apresenta amarelo e, em meio básico, com coloração rósea. Observe o esquema e os resulta- dos do experimento apresentados a seguir, envolvendo o pro- cesso da respiração. Legenda Tubo 1: Padrão sem amostras. Tubo 2: Padrão + sementes de feijão germinando. Tubo 3: Padrão + solução de levedo (fermento) + açúcar. Tubo 4: Padrão + solução de levedo (fermento) + adoçante die- tético. Tubo 5: Padrão + solução fervida de levedo. Resultados após 1 h Tubo 1: Solução de VC com coloração rósea. Tubo 2: Solução de VC com coloração levemente amarela. Tubo 3: Solução de VC com coloração muito amarela. Tubo 4: Solução de VC com coloração rósea. Tubo 5: Solução de VC com coloração rósea. Em um ambiente fechado, o CO2 produzido pela respiração do levedo e das sementes acidifica a solução de vermelho de cre- sol (VC), conforme a seguinte equação: CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+ a) Considerando as informações fornecidas e os seus conhecimen- tos relacionados à respiração aeróbia e anaeróbia, explique a cau- sa das diferenças observadas na coloração da solução de vermelho de cresol (VC) dos tubos 2 e 3. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ b) Explique porque a coloração da solução de vermelho de cresol (VC), observada nos tubos 4 e 5, foi diferente da observada no tubo 3? _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ 16. (UNIFESP 2014) Obter energia é vital para todos os seres vivos, tais como as bactérias, os protozoários, as algas, os fun- gos, as plantas e os animais. Nesse processo, a energia é ar- mazenada na forma de ATP, a partir de doadores e de aceptores de elétrons. Em certos casos, organelas como as mitocôndrias são fundamentais para o processo. a) Dos organismos citados, quais são os que possuem mitocôn- drias? _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ b) É correto afirmar que, tanto na fermentação quanto na respiração aeróbica, o doador inicial e o aceptor final de elétrons são molécu- las orgânicas? Justifique. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ Quimiossíntese e Fermentação 88 17. (UNIFESP 2013) Considere a receita. a) Qual processo biológico é o responsável pelo crescimento da massa do pão? Considerando esse processo, explique por que a bolinha no copo com água vem à tona depois que a massa cresce. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ b) Considerando que a produção de vinho e a produção de pão têm por princípio o mesmo processo biológico, explique por que o vinho contém álcool e o pão assado não. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ 18. (UFTM 2012) O vinho é produzido por ação de fungos co- nhecidos como leveduras que são, na maioria, anaeróbias fa- cultativas. Eles conseguem digerir a sacarose presente na uva e alguns produtos resultantes estão presentes na bebida. Responda: a) Em que condição, aeróbia ou anaeróbia, ocorre a produção de vinho? Justifique sua resposta. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ b) Explique como esses micro-organismos conseguem aproveitar a sacarose presente nas uvas. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ 19. (UNESP 2010) Tadeu adora iogurte natural, mas conside- rando o preço do produto industrializado, vendido em copos plásticos no supermercado, resolveu construir uma iogurteira artesanal e produzir seu próprio produto. Para isso, adaptou um pequeno aquário sem uso, no qual havia um aquecedor com termostato para regular a temperatura da água. Nesse aquário, agora limpo e com água em nível e temperatura ade- quados, colocou vários copos nos quais havia leite fresco mis- turado à uma colherinha do iogurte industrializado. Passadas algumas horas, obteve, a partir de um único copo de iogurte de supermercado, vários copos de um iogurte fresquinho. Explique o processo biológico que permite ao leite se transfor- mar em iogurte e explique por que Tadeu precisou usar uma colherinha de iogurte já pronto e um aquecedor com termosta- to na produção do iogurte caseiro. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ 20. (UFC 2010) Para a produção de iogurte caseiro, uma cozi- nheiraesquentava o leite a aproximadamente 40 ºC e adiciona- va meio copo de iogurte. Depois disso, mantinha essa mistura nessa temperatura por aproximadamente quatro horas. Com base nessas informações, responda o que se pede a seguir. a) Quais microrganismos são responsáveis pela produção do io- gurte? _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ b) Que tipo de processo é realizado pelos microrganismos para que o leite se torne iogurte? _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ c) Por que não haveria a formação de iogurte se a mistura fosse mantida a 80 ºC? _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ d) Por que não haveria a formação de iogurte se, ao invés de adi- cionar iogurte, a cozinheira tivesse adicionado fermento biológico? _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ 21. (UERJ 2009) Na fosforilação oxidativa, a passagem de elé- trons através da cadeia respiratória mitocondrial libera a ener- gia utilizada no bombeamento de prótons da matriz para o es- paço entre as duas membranas da mitocôndria. O gradiente de prótons formado na membrana interna, por sua vez, é a fonte de energia para a formação de ATP, por fosforilação do ADP. Algumas substâncias tóxicas, como o dinitrofenol (DNF), po- dem desfazer o gradiente de prótons, sem interferirem no fluxo de elétrons ao longo da cadeia respiratória. Em um experimento, uma preparação de mitocôndrias foi in- cubada com substrato, O2, ADP e fosfato, mantidos em con- centrações elevadas durante todo o tempo considerado. Após alguns minutos de incubação, adicionou-se ao meio a droga DNF. Observe os gráficos a seguir: Bioquímica 89 Indique o gráfico que representa a variação do quociente Q durante o tempo de incubação no experimento realizado. Justifique sua resposta. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ 22. (UFU 2009) Sob idênticas condições experimentais, culti- varam-se dois tipos diferentes de micro-organismos em tubos separados (1 e 2). Em cada tubo foram adicionados glicose e oxigênio. Após a total degradação da glicose, no tubo 1, detectou-se a produção de ATP, CO2 e H2O. No tubo 2, detec- taram-se apenas ATP e um outro composto orgânico. Com base nessas informações, responda: a) quanto à forma de degradação de compostos orgânicos para obtenção de energia, como se classificam, respectivamente, os micro-organismos presentes nos tubos 1 e 2? _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ b) quais processos metabólicos ocorreram, respectivamente, nos tubos 1 e 2? _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ c) além do ATP, qual foi o composto orgânico detectado no tubo 2? _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ 23. (UERJ) A concentração de lactato no sangue de uma pes- soa foi medida em três diferentes momentos: 1) antes do início de um intenso exercício muscular; 2) ao final desse exercício; 3) algumas horas após seu final. Os resultados obtidos estão representados no gráfico. Explique o aumento da concentração de lactato sanguíneo observado e justifique a importância de sua produção para que as reações químicas da glicólise não sejam interrompi- das. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ 24. (UNIFESP) Na produção de cerveja, são usadas principal- mente duas linhagens de leveduras: I. ‘Saccharomyces cerevisae’, que apresenta altos índices de formação de gás carbônico; II. ‘Saccharomyces carlsbergensis’, que possui índices mais baixos de formação desse gás. Em geral, as cervejas inglesas contêm maior teor alcoólico que as cervejas brasileiras e cada uma delas usa uma linhagem diferente de levedura. a) Qual linhagem de levedura é usada para produzir a cerveja bra- sileira? Justifique sua resposta. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ b) Um estudante argumentou que, para aumentar a quantidade de gás carbônico produzido, bastaria aumentar a quantidade de leve- duras respirando no meio de cultura. O argumento é válido ou não? Por quê? _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ 25. (UFRJ) O gráfico adiante mostra a variação de concentra- ção de lactato (ácido láctico), CO2 e O2 no sangue de uma foca, antes, durante e depois de um mergulho de 20 minutos de du- ração. Identifique a curva correspondente a cada soluto (lactato, CO2 e O2). Justifique suas escolhas. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ Quimiossíntese e Fermentação 90 26. (UNESP) A realização dos jogos pan-americanos no Brasil, em julho de 2007, estimulou muitos jovens e adultos à prática de atividades físicas. Contudo, o exercício físico não orientado pode trazer prejuízos e desconforto ao organismo, tais como as dores musculares que aparecem quando de exercícios in- tensos. Uma das possíveis causas dessa dor muscular é a pro- dução e o acúmulo de ácido láctico nos tecidos musculares do atleta. Por que se forma ácido láctico durante os exercícios e que cuidados um atleta amador poderia tomar para evitar a produção excessiva e acúmulo desse ácido em seu tecido muscular? __________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ 27. (UERJ) Muitas bactérias aeróbicas apresentam um meca- nismo de geração de ATP parecido com o que é encontrado em células eucariotas. O esquema a seguir mostra a localização, nas bactérias aeróbi- cas, da cadeia respiratória, da enzima ATP-sintase e das etapas do metabolismo energético da glicose. a) Cite em que estruturas se localizam, nas células eucariotas, os elementos indicados na legenda do esquema apresentado. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ b) Admita que a bactéria considerada seja aeróbica facultativa e que, em anaerobiose, produza ácido lático. Nessas condições, ex- plique o processo de geração de ATP e de produção de ácido lático. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ 28. (UNICAMP) O processo de fermentação foi inicialmente observado no fungo ‘Saccharomyces’. Posteriormente, verifi- cou-se que os mamíferos também podem fazer fermentação. a) Em que circunstância esse processo ocorre nos mamíferos? _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ b) Dê dois exemplos da importância do processo de fermentação para a obtenção de alimentos. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ 29. (UNESP) Os esquemas representam três rotas metabóli- cas possíveis, pelas quais a glicose é utilizada como fonte de energia. a) Quais rotas ocorrem em ambiente totalmente anaeróbico? _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ b) Cite dois grupos de organismos nos quais se verificam as rotas 1 e 2. Cite dois produtos da indústria alimentícia fabricados a partir dos processos representados nessas rotas. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ 30. (UFLAVRAS) O esquema abaixo representa um processo bioquímico utilizado na fabricação de pães, vinhos, cervejas e outros produtos de grande importância para o ser humano. a) Que processo bioquímico está representado no esquema? _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ b) Qual o papel desse processo no funcionamento das células que são capazes de realizá-lo? _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ Bioquímica 91 c) Em células musculares é responsável a ocorrência desse proces- so bioquímico? Explique. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ 01: [B] A glicólise é um processo que ocorre no hialoplasma da célula, en- quanto os processos denominados ciclo de Krebs e cadeia respira- tória são realizados no interior da mitocôndria. 02: [D] Os peixes, as galinhas e as samambaias são dependentes de oxi- gênio para realizar a respiração celular aeróbica e obter a energia necessária à manutenção da vida. 03: [E] A produção de etanol a partir da cana-de-açúcar é mais eficiente, pois essa planta é formada por colmos, isto é, caules segmentados, com alto teor de sacarose. 04: a) O tubo I foi colocado na estufa. O aquecimento acelerou o pro- cesso fermentativo realizado pelo fungo ao transformar o açúcar do suco de uva em álcool etílico e O liberado na reação estufou a borracha colocada na boca do tubo. b) Ciclo I – meiose; Ciclo II – mitose. c) As leveduras utilizadas no Ciclo II apresentam maior rapidez de multiplicação em seu habitat. 05: 01 + 02 + 08 = 11. Estão incorretos os itens: [04] A respiração celular é dividida em três fases somente: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória. A formação de Acetil-CoA é no final da glicólise. [16] Este processo é denominado fermentação alcoólica, realizado, por exemplo, por fungos e bactérias. 06: V - F - V - V - V. Os processos fermentativos observados em células procarióticas e eucarióticas nem sempre formam gás carbônico e água. A fermen- tação alcoólica forma álcool etílico, gás carbônico e ATP, enquanto a fermentação lática produz apenas ácido lático e ATP como pro- dutos da reação. 07: [A] A perda dos produtos resultantes da fermentação adequada do leite resulta da infecção de bactérias fermentadoras (lactobacilus) por vírus bacteriófagos que causam a destruição (lise) celular. A higienização de todo o material e pessoas envolvidas no proces- so de produção dos laticínios reduz a probabilidade da ocorrência de agentes contaminantes que podem comprometer a produção in- dustrial dos derivados de leite. 08: [C] A fermentação lática realizada por lactobacilos produz o ácido lático a partir da glicose presente no leite. A redução do pH provoca a pre- cipitação das proteínas do leite, produzindo o coalho, matéria prima utilizada na produção de laticínios. 09: [B] A fermentação alcoólica é a transformação de monossacarídeos (glicose e frutose) em álcool etílico e gás carbônico, na ausência de oxigênio. As leveduras são fungos pertencentes ao grupo dos ascomicetos. 10: [E] O fermento biológico é constituído por micro-organismos vivos, tais como as leveduras (Saccharomyces cerevisiae), cuja atividade bio- lógica é afetada pela temperatura em que vivem. O fermento quími- co, constituído basicamente por bicarbonato de sódio , é um cata- lisador não biológico, que atua sobre a massa apenas produzindo bolhas de gás carbônico que provocam o crescimento do bolo. 11: [A] Gabarito Oficial: ANULADA Gabarito SuperPro®: [A] Todas as alternativas estão corretas. Observação: Para que haja a alternativa [A] seja correta, foram re- alizadas adaptações: - No item [I] de “... Nesse processo cada molécula de glicose libe- ra energia para formar quatro moléculas de ATP.” para “... Nesse processo cada molécula de glicose libera energia para formar duas moléculas de ATP.”. - No item [II] de “Por meio da fermentação, a glicose é parcialmente degradada na ausência de oxigênio...” para “Por meio da fermenta- ção, a glicose é parcialmentedegradada na ausência, ou presença de oxigênio...”. 12: 01 + 04 + 08 = 13 01) A biomassa lignocelulósica das paredes das células vegetais inclui, na constituição de seus polímeros, moléculas de glicose que submetidas à ação fermentativa de micro-organismos originam eta- nol e CO2, produtos finais também obtidos a partir do caldo ou do melaço da cana. Resposta de Biologia: Afirmação correta. O etanol e o CO2 obtidos a partir da fermentação do caldo ou do melaço da cana podem ser obtidos também a partir da fermentação da biomassa lignoceluló- sica das paredes celulares das células vegetais, que são formadas por polissacarídeos derivados da polimerização da glicose. 02) A hidrólise da celulose pela celulase origina moléculas que, apesar de mais simples, mantêm as mesmas propriedades expres- sas pelo polissacarídeo. Resposta de Biologia: Afirmação incorreta. A hidrólise da celulose produz moléculas de glicose, que possuem propriedades diferentes da celulose. 04) Um dos desafios na produção de álcool a partir do palhiço de cana — etanol de 2ª geração — é desmontar a estrutura das com- plexas moléculas de celulose para disponibilizar seus monômeros, processo que se realiza na natureza por alguns micro-organismos, em função de aquisição evolutiva. Resposta de Biologia: Afirmação correta. Alguns micro-organismos, como bactérias e protozoários conseguem degradar a celulose pre- sente no palhiço de cana, liberando a glicose que poderá ser utiliza- da como fonte de energia. 08) A elevada dureza do carbeto de silício justifica o uso dessa substância como abrasivo. Resposta de Química: Afirmação correta, pois abrasivos devem apresentar elevada dureza. 13: [A] A inibição do processo de fosforilação oxidativa, na cadeia respira- tória mitocondrial, faz com que as fibras musculares produzam ATP pelo processo anaeróbico da fermentação lática (glicólise). Conse- quentemente, haverá acúmulo de ácido lático, podendo causar a fadiga muscular. Quimiossíntese e Fermentação 92 14: [D] 15: a) Espera-se que o aluno ressalte que a respiração aeróbia apre- senta maior eficiência energética (produção de ATP) que a respira- ção anaeróbia (fermentação), o que tem como consequência um menor consumo de substrato e, portanto, uma menor produção de CO2, levando a uma menor acidificação da solução indicadora (ver- melho de cresol). b) TUBO 4: Espera-se que o aluno reconheça que o adoçante dieté- tico não é substrato respiratório. Portanto, a fermentação do levedo não é estimulada, não ocorrendo liberação de CO2. TUBO 5:Espera-se que o aluno reconheça que a fervura da solução resulta na morte dos microorganismos (levedo), impossibilitando a ocorrência do processo fermentativo. 16: a) Mitocôndrias estão presentes nas células dos protozoários, al- gas, fungos, plantas e animais. b) Não. Na fermentação alcoólica, o doador inicial e o aceptor fi- nal de elétrons são moléculas orgânicas, respectivamente, glicose (C6H12O6) e o álcool etílico (C2H5OH). 17: a) Fermentação alcoólica – equação: A bolinha de massa vem à tona devido à liberação do gás carbô- nico durante a fermentação realizada pelo fungo Saccharomyces cerevisiae. b) Durante a produção do vinho, o álcool etílico (etanol) é conser- vado no produto. Na confecção do pão, durante o crescimento da massa, o etanol evapora. 18: a) A produção de vinho ocorre na ausência de oxigênio. Nessas condições, as leveduras fermentam a sacarose da uva, produzindo álcool etílico (etanol e CO2). Na presença do oxigênio, as leveduras realizam a respiração aeróbica, fenômeno que transforma a sacaro- se em gás carbônico e água. b) As leveduras liberam enzimas no meio ambiente. A hidrólise da sacarose é extracelular e o fungo absorve os monossacarídeos pro- dutos da digestão extracorpórea. 19: Iogurtes se formam a partir da fermentação do leite por bactérias que realizam a fermentação lática, os lactobacilos. Essas bacté- rias se alimentam do açúcar do leite (lactose), com o qual obtêm energia, liberando ácido lático como subproduto da fermentação. É o ácido lático altera o pH do leite, provoca a desnaturação de suas proteínas que proporciona a textura e a acidez característica do iogurte. Para produzir iogurte caseiro, Tadeu precisou colocar um pouco de lactobacilos vivos presentes no iogurte industrializa- do. Daí a necessidade de usar uma colherinha de iogurte já pronto. O aquecedor com termostato é para manter os lactobacilos numa temperatura constante ideal para o metabolismo dessas bactérias, já que o processo bioquímico da fermentação é influenciado pela temperatura. 20: a) O iogurte é produzido por bactérias que fermentam o leite, os lactobacilos. b) Os lactobacilos realizam a fermentação lática. c) Porque a 80 ºC, as proteínas das bactérias responsáveis pela fermentação do leite desnaturam e morrem. d) Porque as leveduras, fungos que constituem o fermento biológi- co, realizam a fermentação alcoólica e produzem álcool, não reali- zam, portanto, a fermentação lática. 21: Gráfico I: o DNF, desfazendo o gradiente de prótons, inibe a síntese de ATP, mas não atua na cadeia respiratória. Consequentemente, o quociente entre a taxa de síntese de ATP e a taxa de consumo de O2 deverá ser menor, após a adição do DNF. 22: a) Tubo 1 – micro-organismos aeróbicos (aeróbios). Tubo 2 – micro-organismos anaeróbicos ou anaeróbicos facultati- vos. Micro-organismos anaeróbicos obrigatórios. b) Tubo 1 - respiração, respiração aeróbia, glicólise aeróbia ou fos- forilação oxidativa. Tubo 2 - Fermentação, fermentação láctica ou fermentação não al- coólica. Fermentação alcoólica. c) Lactato ou Ácido láctico 23: Como a produção de ATP via metabolismo aeróbio é insuficiente pelas limitações no aporte de oxigênio durante o exercício, a célula muscular passa a usar, principalmente, a fermentação láctica, que gera ATP de modo mais rápido. Essa fermentação é o mecanismo pelo qual a célula muscular reoxi- da o NADH + H+, permitindo o funcionamento contínuo da glicólise em condições anaeróbias. 24: a) ‘Saccharomyces carlsbergensis’, pois índices mais baixos de CO2 significa também menor teor alcoólico. b) O argumento é válido, pois a respiração libera mais CO2 por mol de glicose quando comparada a fermentação alcoólica. 25: Curva 1, CO2; curva 2, O2; curva 3, lactato. Durante o mergulho, não ocorreram trocas gasosas com o ambiente. Logo, a curva 2, a única que mostra consumo, representa o oxigênio. De forma análo- ga, a curva 1, que aumenta durante o mergulho, representa o CO2. O exercício em anaerobiose aumenta a produção de lactato, que é posteriormente metabolizado, o que é mostrado pela curva 3. 26: Quando o músculo entra em “débito” de oxigênio. Para evitar a pro- dução excessiva e acúmulo desse ácido, o atleta amador poderia realizar um “aquecimento” muscular, e treinamentos periódicos an- tes das competições a fim de ativar a circulação sanguínea, facilitar o transporte de O2 e retirar com maior eficácia os excretas produ- zidos. 27: a) Cadeia respiratória: membrana interna da mitocôndria ATP-sintase: membrana interna da mitocôndria Ciclo de Krebs: matriz mitocondrial Glicólise: citosol b) Em anaerobiose, a geração de ATP será exclusivamente feita durante a glicólise, já que a cadeia respiratória e, consequentemen- te, o ciclo de Krebs estarão inativos. Para que haja continuidade na atividade glicolítica, é preciso que o NADH produzido seja reoxida- do a NAD+, o que é possível por meio da redução do ácido pirúvico formado na glicólise em ácido lático. 28: a) Durante um exercício físico intenso, o mamífero pode apresentar débito de O2 e realizar a fermentação láctica. b) A fermentação dos açúcares é utilizada na produção de pães, Bioquímica 93 queijo, bebidas, iogurtes etc.29: a) Rotas 1 e 2, ou seja, fermentação alcoólica e láctica. b) Organismos: Rota 1 - fungos (fermento biológico). Rota 2 - bactérias (lactobacilos). Produtos: Rota 1 - bebidas alcoólicas e pães. Rota 2 - iogurtes e coalhadas. 30: a) Respiração celular anaeróbia ou fermentação. b) Produção de energia química (ATP) a partir de compostos orgâ- nicos. c) Fibras musculares esqueléticas submetidas a esforços podem entrar em débito de oxigênio. Nesta situação a produção energética ocorre anaerobicamente através da fermentação láctica. O ácido láctico, subproduto deste processo, é tóxico para os músculos e causa a fadiga muscular. Quimiossíntese e Fermentação
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