lista de exercicios bioquímica estrutural

Prévia do material em texto

Página 1 de 6 
BC0308: Transformações Bioquímicas – 1ª lista de exercícios Prof. Paulo 
 
1. A partir da leitura do texto abaixo, responda aos itens a seguir. 
 
Ao buscar por materiais através da internet para revisar conceitos relacionados à solubilidade e reações 
químicas, um aluno encontrou as seguintes informações: 
 
I. 
 
 
II. No artigo “Reações envolvendo íons em solução aquosa: uma abordagem problematizadora para a 
previsão e equacionamento de alguns tipos de reações inorgânicas”, publicado por Nery, Liegel e Fernadez 
(2006): Numa reação química sempre há formação de novos produtos a partir do consumo de reagentes 
(“ocorrência de um rearranjo dos átomos presentes nos reagentes para formar novos agregados atômicos que 
compõem os produtos”). Além disso, a mistura de soluções aquosas pode proporcionar reações químicas a 
partir de novas combinações entre íons e não por deslocamento ou troca. Em todo caso, torna-se importante 
identificar evidências de transformações da matéria no estudo das reações químicas. A mera aplicação de 
algoritmos na classificação de reações químicas, por exemplo, como dupla troca, pode induzir a uma falsa 
impressão de que qualquer mistura pode dar origem a uma reação química. Por exemplo, a reação 
impossível entre nitrato de potássio e cloreto de sódio: KNO3 + NaCl  KCl + NaNO3 
[Consultar a tabela de solubilidade presente no artigo: SILVA, Luciana Almeida; MARTINS, Cláudia 
Rocha; ANDRADE, Jailson Bittencourt de. Por que todos os nitratos são solúveis? Química Nova, v.27, n.6, 
p.1016-1020, 2004]. 
 
a) Há reação química quando se mistura soluções de nitrato de potássio e cloreto de sódio? Justifique. 
 
b) Sabendo que fluoreto de sódio é solúvel em água, quando se mistura solução de ácido fluorídrico com 
solução hidróxido de sódio, há formação de sal e água? 
 
c) Sabendo que cloreto de sódio é solúvel em água, quando se mistura solução de ácido clorídrico com 
solução hidróxido de sódio, há formação de sal e água? 
 
d) Há formação de precipitado quando se mistura solução de ácido sulfúrico (H2SO4) com solução hidróxido 
de bário (Ba(OH)2)? 
 
e) No estudo de reações químicas é importante identificar evidências de transformações da matéria? 
Justifique. 
 
f) Que evidências macroscópicas poderiam ser observadas na identificação de uma transformação química? 
 
2. Na equação geral do processo da fotossíntese, gás carbônico (CO2) e água (H2O) aparecem como 
reagentes; e glicose (C6H12O6) e gás oxigênio (O2) como produtos. 
a) Escreva e equação geral balanceada que representa o processo da fotossíntese. 
b) Considerando a possibilidade de reação entre água e gás carbônico, haverá formação de glicose? 
Página 2 de 6 
3. Os processos de fermentação são usados pelo homem há muito tempo. A fermentação alcoólica é um tipo 
de transformação (anaeróbica, sem a participação do gás oxigênio) realizada pela ação de microorganismos 
(leveduras) sobre açúcares [por exemplo, a glicose: C6H12O6], produzindo etanol [CH3CH2OH] e gás 
carbônico [CO2]. Com o intuito de identificar a produção de gás carbônico [CO2] nessa transformação, um 
estudante construiu o sistema, conforme apresentado nas figuras a seguir. Adicionou 100ml de solução 
aquosa de açúcar (sacarose) e uma colher de sobremesa de fermento biológico (contém leveduras) no frasco 
kitassato, o tampou com uma rolha, agitou levemente e conectou uma mangueira de borracha no outro 
orifício. Essa mangueira foi imersa no tubo de ensaio, o qual possui solução saturada e límpida de hidróxido 
de cálcio [Ca(OH)2]. Deixou o sistema em repouso e, 4 horas depois, verificou que houve a formação de 
precipitado branco no tubo de ensaio, posteriormente identificado como carbonato de cálcio [CaCO3]. 
Considerar que as leveduras são capazes de quebrar as moléculas de sacarose (dissacarídeo) em seus 
constituintes: moléculas de glicose e frutose; e a utilização de glicose pela levedura. 
 
Etapa inicial – tempo zero Etapa final – 4 horas depois 
 
Fonte: Ferreira, E.C.; Montes, R. A química da produção de bebidas alcoólicas, Química Nova na Escola, 
n.10, p.50-51, 1999. 
 
a) A fermentação alcoólica é um tipo de transformação química? Justifique a sua resposta e escreva a 
equação balanceada. 
 
b) Houve alguma reação química no tudo de ensaio? Justifique a sua resposta com a identificação de 
possíveis evidências e com o uso de equações balanceadas. 
 
c) Este experimento, construído pelo aluno, permitiu a identificação do gás carbônico produzido na 
fermentação alcoólica? Justifique sua resposta. 
 
d) Em outro experimento, posterior a este, esse mesmo aluno assoprou, com o uso de um canudo plástico, 
dentro de uma solução saturada e límpida de hidróxido de cálcio. Como resultado, verificou a formação de 
precipitado branco e concluiu que expiramos (eliminamos pela respiração) gás carbônico. Você concorda 
com a conclusão do aluno? Esse resultado poderia ser utilizado para confirmar a formação de carbonato de 
cálcio no experimento da fermentação alcoólica? Justifique. 
 
4. Determinar o valor de pH de uma solução de ácido clorídrico com concentração molar igual a 10
-9
 (10
-9
M 
ou 10
-9
mol/L) [Dados: pH= - log [H
+
]; Produto iônico da água, Kw = 10
-14
 (T=25
o
C)]. 
 
5. Caracterizar um sistema tampão e indicar os fatores que podem interferir na sua eficiência. 
 
6. Dar um exemplo de biomolécula a qual apresenta em sua composição o grupo funcional: 
a) aldeído b) cetona c) álcool 
d) ácido carboxílico e) amina 
Página 3 de 6 
7. 
 
Fonte: Ferreira, L.H., Hartwig, D.R., Oliveira, R.C., Variação de pH em água mineral gaseificada. Química 
Nova na Escola, p.70-72, v.30, 2008 (http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc30/13-EEQ-5807.pdf). 
 
8. a) Qualquer aminoácido pode compor uma proteína? 
 
b) Escreva a fórmula geral de um aminoácido proteico em meio com pH 7. 
 
9. a) É possível haver alanina com a carboxila (pKa1=2,35) ligada ao hidrogênio (-COOH) em pH=14? 
Justifique a sua resposta com o uso da equação de Henderson-Hasselbalch (pH = pKa + log[A
-
]/[HA]). 
 
b) Escreva as formas iônicas predominantes da glicina (pKa1=2,35 e pKa2=9,78) e suas respectivas cargas 
líquidas em pH 1,0; pH 2,35; pH 7,0; pH 9,78 e pH 12. Determine o pI da glicina. 
 
10. Determinar o ponto isoelétrico de: (1) alanina (pKa1=2,35; pKa2=9,87); (2) tirosina (pKa1=2,17; 
pKa2=9,21; pKR=10,46); (3) lisina (pKa1=2,16; pKa2=9,06; pKR=10,54); e (4) glutamato (pKa1=2,1 e 
pKa2=9,47; pKR=4,07). 
 
11. Esquematizar a formação de uma ligação peptídica a partir de alanina (Ala) e aspartato (Asp) e desenhar 
o tripeptídeo Ala-Asp-His, ou seja, formado por alanina (Ala), aspartato (Asp) e histidina (His) na 
orientação: [grupo amino] Ala-Asp-His [grupo carboxila]. 
 
12. Definir: 
a) pKa e pI 
 
b) ácidos e bases, segundo a teoria de Brönsted-Lowry 
 
c) -aminoácido, peptídeo, proteína e enzima 
 
d) proteínas globulares, fibrosas e conjugadas. Citar um exemplo de proteína globular e outro de proteína 
fibrosa. 
 
e) estruturas primária, secundária, terciária e quaternária de proteínas. 
 
 
Página 4 de 6 
13. Considerando o mapa simplificado de parte do metabolismo de carboidratos, proteínas e lipídeos (abaixo 
e presente no livro de Marzocco e Torres, Bioquímica Básica, p.116, 1999), seria possível a síntese de 
glicose a partir de lipídios? Justifique. [legenda: as reações irreversíveis estão assinaladas com seta num 
único sentido. Entre parênteses está o número de carbonos da respectiva molécula]. 
 
 
 
14. Ao visualizar a estrutura em espiral do DNA (representações abaixo) numa embalagem de xampu, Dora 
se lembrou de que os cabelos apresentamproteínas em sua composição, as quais podem assumir estrutura 
em espiral (-hélice). Para justificar essa semelhança estrutural (forma em espiral), Dora concluiu que o 
DNA é um exemplo de proteína. Considerando as representações abaixo, Dora acertou ao classificar o 
DNA como proteína? 
 
 
Página 5 de 6 
15. Suplementos alimentares são definidos como substâncias utilizadas por via oral com o objetivo de 
complementar uma determinada deficiência dietética. Há suplementos à base de carnitina e outros à base de 
creatina. 
 
bbbbbbbbbbb 
 
Fórmula estrutural da carnitina Fórmula estrutural da creatina 
 
a) Carnitina e creatina podem ser consideradas exemplos de aminoácidos? 
b) A carnitina poderia ser obtida diretamente da reação de hidrólise de proteínas, com ruptura de 
ligações peptídicas? Considerar o processo inverso ao representado na equação a seguir (esta reação 
como está escrita jamais ocorre nos seres vivos, mostra apenas o resultado líquido do processo) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Página 6 de 6 
16. Assinale a alternativa correta que apresenta, respectivamente, as estruturas predominantes dos aminoácidos 
relacionadas à ordem crescente de ionização do aminoácido (considerando os valores de pKa apresentados); o ponto 
isoelétrico (pI) do aminoácido; e a carga líquida da estrutura predominante do aminoácido em pH = 7. 
Dado: pK1(-COO
-
) = 2; pK2(-NH3
+
) = 10; pKR(cadeia lateral) = 4. 
 
 
ordem crescente de ionização 
(valor crescente de pH da esquerda para a direita) 
pI carga líquida em pH 7 
 
a) 
 
6 0 
b) 
 
3 -1 
c) 
 
3 -1 
d) 
 
6 0 
e) 
 
3 -1 
f) Nenhuma das alternativas