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1 BIOQUÍMICA E BIOLOGIA MOLECULAR 1S_2017_2018 CADERNO de EXERCÍCIOS (1º Teste) Arsénio M. Fialho 2 Índice: Página A - Introdução à Bioquímica/Bioquímica evolutiva …………………………………….3 B - Biomoléculas: estrutura e função ……………………………………………………. 4 C - A molécula de água e suas propriedades ………………………………………….. 9 D - Fundamentos de Biologia Celular ………………………………………………….. 11 E - Aminoácidos/Péptidos e proteínas ………………………………………………….16 F – Enzimas ………………………………………………………………………………. 28 G – Glúcidos ……………………………………………………………………………….37 H - Lípidos e membranas biológicas …………………………………………………… 43 I - Ácidos nucleicos e organização e estrutura genómica …………………………… 49 Soluções dos exercícios ………………………………………………………………...55 3 A - Introdução à Bioquímica/Bioquímica evolutiva 1 - No decorrer do estabelecimento das primeiras formas de vida no planeta Terra, a atmosfera poderia ser descrita como: A) – Oxidativa B) – Redutiva C) – Rica em oxigénio D) – Deficiente no gás hidrogénio 2 - Qual das afirmações está correcta no que se refere à descrição da célula que representaria a primeira forma de vida? A) – Consiste numa bicamada lipídica envolvendo RNA, o qual serve de material genético B) – Consiste numa bicamada lipídica envolvendo DNA, o qual serve de material genético C) – Consiste numa bicamada lipídica envolvendo RNA e DNA, servindo ambos como material genético D) – A primeira célula usava DNA ou RNA como material genético, sendo que a bicamada lipídica só surgiu posteriormente. 3 - Acerca da origem da vida, qual das afirmações suporta as evidências a favor da hipótese do “Mundo do RNA” A) – O facto do DNA albergar a informação genética da célula B) – O facto das enzimas, efectoras das reacções biológicas, serem de natureza proteica C) – A descoberta de que determinadas enzimas serem compostas por RNA em vez de serem de natureza proteica D) – O facto de novas formas de vida codificarem a sua informação genética em moléculas de RNA 4 - Qual a razão que justifica o facto do Carbono ser um elemento abundante nas biomoléculas? A) – Pode formar até 5 ligações por partilha de electrões B) – Forma apenas ligações simples C) – As ligações entre carbono são de fraca energia D) – Forma ligações estáveis com partilha de electrões E) – Não se liga a outros átomos de carbono contribuindo assim para a diversidade das moléculas 5 - Cerca de 25 elementos dos 92 de origem natural são avaliados como essenciais à vida. Quais os 4, dos referidos 25 elementos, compõem cerca de 96% do material biológico? A) – Carbono, sódio, cloro, azoto B) – Carbono, enxofre, fósforo, hidrogénio C) – Oxigénio, hidrogénio, cálcio, sódio D) – Carbono, hidrogénio, azoto e oxigénio E) – Carbono, oxigénio, enxofre, cálcio 4 B - Biomoléculas: estrutura e função 1 - Complete a tabela. Grupo funcional Designação Polar (P) ou apolar (A) Carregado a pH fisiológico (Sim ou Não) -OH -CH3 -COOH -NH2 -SH -PO4 2 - A maior parte da energia armazenada numa molécula de ATP (adenosina trifosfato) está presente: A) – No açúcar B) – Na base azotada (adenina) C) – Na 3ª ligação fosfato-fosfato 3 - Qual das opções representa um par de moléculas incapazes de estabelecerem entre si interacções por pontes de hidrogénio? 5 4 - Considere a estrutura da droga XP, a qual se liga de forma eficiente aos ribossomas da bactéria Escherichia coli. Analise cada uma das regiões da molécula destacadas com i, ii, iii e iv, no que se refere à sua compatibilidade para participarem em interacções iónicas, pontes de hidrogénio ou hidrofóbicas. Para tal preencha a tabela abaixo representada indicando para cada uma das opções “Sim” ou “Não”. Parte da molécula Interacções iónicas Interacções por pontes de hidrogénio Interacções hidrofóbicas i ii iii iv 5 - Considere as moléculas indicadas para responder a esta questão. DNA, Pepsina, Maltose, Água Quantas das moléculas indicadas são susceptíveis de estabelecer interacções por pontes de hidrogénio? A) – 1 B) – 2 C) – 3 D) – 4 6 - A molécula representada é um: 6 A) – Ácido nucleico B) – Aminoácido C) – Ácido gordo D) – Açúcar E) – Nenhuma das opções 7 - Quantas moléculas de água são necessárias para que se proceda a hidrólise completa de um polímero formado por 11 monómeros? A) - 12 B) - 11 C) - 10 D) - 9 E) – 8 8 - Identifique as moléculas representadas. 1 – 7 - 2 – 8 - 3 – 4 – 5 – 6 – 7 9 - Identifique cada uma das moléculas biológicas: 10 - Considere uma reacção química que ocorre de forma lenta a 37ºC. Quando a molécula X é adicionada à reacção a velocidade da mesma aumenta de forma significativa. Qual dos monómeros da figura fará parte da referida molécula X? 8 11 - Ordene as estruturas/moléculas de acordo com o seu tamanho (do maior para o menor) a. Mitocôndria b. Glóbulo vermelho - hemácia c. DNA d. Hemoglobina e. Glucose f. O2 g. Célula bacteriana h. Etanol 12 - Considere os quatro tipos de ligações covalentes que se encontram em moléculas biológicas: Peptídica Glicosídica Ester Fosfodíester Indique, para cada uma das moléculas abaixo listadas qual o tipo de ligação presente. Colagénio ............. DNA ...................... Triglicérido ............. Hemoglobina ........... 13 - Associe cada uma das designações com uma classe de macromolécula (a – e). A mesma resposta pode ser atribuída várias vezes. a) - dissacárido b) - lípido c) - proteína d) - polissacárido e) - monossacárido _______ celulose _______ albumina _______ glucose _______ fructose ______ glicogénio _______ anticorpo ______ enzima ______ triacilglicerol 14 - Associe uma designação a cada uma das frases: 1 – Nome do lípido usado como reserva energética e armazenado nos adipócitos ..................................................................... 2 – Transporte de substâncias através de uma membrana requer a hidrólise de ATP .................................................................. 3 – As formas alfa e beta da D-glucose são designados por ........................................... 9 4 – Polissacárido linear insolúvel composto por unidades de glucose polimerizadas por ligações beta 1-4 .............................................................. 15 - Para cada descrição, seleccione da lista a molécula que considera ser a correcta A. – Glicoproteína B. – Colesterol C. – Triglicérido D. – Fosfolípido E. - Proteína - O principal componente da bicamada lipídica que compõe as membranas …… - Esteroide que afecta a fluidez da membrana …….. - ATP sintetase presente na membrana interna da mitocôndria …… - Canal transportador de moléculas hidrofilicas presente na membrana …… 16 - Quantas das referidas moléculas são sintetizadas nos ribossomas? Glicogénio, Testosterona, Fosfolípido, Amilase da saliva, DNA polimerase A) – Uma B) - Duas C) – Três D) – Quatro E) – Cinco C - A molécula de água e suas propriedades 1 - A molécula de água é considerada um bom solvente para moléculas polares e um fraco solvente para moléculas não polares. Estas propriedades são explicadas com base: A) – Na elevada densidade da água relativamente a outros solventes polares B) – Na possibilidade da molécula de água formar ligaçõesintermoleculares com outras moléculas por pontes de hidrogénio C) – Na sua elevada tensão superficial D) – No seu elevado calor de vaporização 2 - A molécula de água é capaz de formar ligações por ponte de hidrogénio com vários grupos/moléculas funcionais, à excepção de: A) – Grupos carbonil (C=O) B) – Grupos amino (N-H) C) – Grupos hidroxilo (O-H) D) – Lípidos E) – Todos os grupos são susceptíveis de formar ligações por ponte de hidrogénio F) – Nenhum grupo é susceptível de formar ligações por ponte de hidrogénio 10 3 - Com base na polaridade da molécula de água, o soluto representado na figura deverá ser: A) – Carregado com carga positiva B) - Carregado com carga negativa C) – Sem carga D) - Hidrofóbico E) – Não polar 4 - Qual das seguintes moléculas apresentará a maior solubilidade em água? 5 - Considere o oligossacárido representado. Identifique na estrutura (circule) quais os átomos/grupos funcionais susceptíveis de estabelecerem com a molécula de água, interacções por pontes de hidrogénio. Faça ainda uma representação (ao lado da estrutura) dessa mesma interacção destacando os átomos (do oligossacárido e da água) que participam na interacção (assinale as distribuições de carga que prevê que devam existir). A) B) C) D) E) 11 D - Fundamentos de Biologia Celular 1 - As células procariotas apresentam: A) – Núcleo B) – Nucléolo C) – Nucleóide D) - Membrana nuclear E) – Todos as estruturas indicadas 2 - A parede celular bacteriana é composta por: A) – Uma matriz fosfolipídica B) – Lipoproteínas C) – Polímero de açúcares D) – Quitina E) – Proteínas estruturais 3 - Todos os organismos procariotas possuem: A) – Ribossomas 80S e mitocôndrias B) – Membrana plasmática e vacúolos C) – Membrana plasmática e membrana nuclear D) – Membrana plasmática e ribossomas 70S E) - Membrana plasmática e ribossomas 80S 4 - Nas bactérias, algumas das funções que têm lugar nas células eucariotas, são realizadas: A) – Vesículas B) – Lisossomas C) – Mitocôndria D) – Membrana plasmática E) – Núcleo 5 - Qual das estruturas de uma célula bacteriana possui uma maior actividade enzimática? A) – Membrana celular B) – Parede celular C) - Capsula D) - Flagelo 6 - Seleccione a associação INCORRECTA: A) – Membrana celular: regulação do conteúdo celular B) – Parede celular: protecção C) – Nucléolo: RNA D) – Ribossomas: transporte 7 - Qual a característica que distingue procariotas de eucariotas: A) – Os eucariotas não têm paredes celulares; a maior parte dos procariotas têm B) – As células dos eucariotas são maiores que as dos procariotas C) – As células dos procariotas têm organitos; os eucariotas não têm D) – Os eucariotas são todos multicelulares; os procariotas são unicelulares E) – As células dos eucariotas têm DNA e RNA; os procariotas possuem apenas RNA 12 8 - Numa célula animal o DNA poderá ser encontrado: A) – Mitocôndria B) – Núcleo C) – Ribossomas D) – Respostas A e B estão corretas 9 - Uma célula que possua um extenso aparelho de Golgi: A) – Sintetiza grandes quantidades de ATP B) – Secreta grandes quantidades de conteúdos celulares C) – Movimenta-se de forma muito rápida D) – Realiza a fotossíntese 10 - Mitocôndrias e cloroplastos apresentam em comum um conjunto de características. Qual das mencionadas NÂO é uma delas? A) – Ambos estão presentes em células eucariotas B) – Ambas são constituídas por uma dupla membrana C) – Ambas são importantes locais de conversão energética D) – Apenas existe DNA mitocondrial dado que não existe DNA no interior do cloroplasto E) – Ambas derivaram de organismos procariotas que por processos de simbiose invadiram um ancestral eucariótico especializando-se de seguida numa dada função 11 - Considere a fotografia relativa a um dado organito celular. Qual a sua designação? ………………………. Em que tipo de células pode ser encontrado ………………………… Qual das substâncias é produzida como resultado do seu metabolismo? A – Oxigénio B – CO2 C – Glucose D - Amido 13 12 - Considere a célula representada. Com base da sua estrutura interna, qual considera ser a opção válida? A) – Será uma célula da pele B) – Será um glóbulo vermelho C) – Requererá elevados níveis de oxigénio D) – Produzirá elevados níveis de açúcares 13 - Qual das seguintes afirmações fundamenta a teoria evolucionária da endossimbiose para a origem das mitocôndrias? A) – Mitocôndrias, cloroplastos e procariotas contém transportadores de electrões B) – Genes que codificam para as subunidades da enzima piruvato desidrogenase mitocondrial localizam-se no DNA nuclear C) – Ribossomas mitocondriais e bacterianos são inibidos pelos mesmos antibióticos D) – A membrana externa das mitocôndrias contem a proteína porina E) – Muitas proteínas da mitocôndria são traduzidas a partir de informação nuclear e posteriormente importadas para o seu interior 14 - As células vegetais não têm mitocôndrias dado possuírem cloroplastos para a produção de energia: A) – Verdadeiro B) – Falso 15 - As células vegetais possuem todas as estruturas celulares, à excepção de: A) – Parede celular B) – Núcleo C) – Cloroplasto D) – Centríolos 16 - Qual o tipo de célula que provavelmente irá permitir efectuar um estudo acerca da estrutura/função dos lisossomas? A) – Célula da folha de uma planta B) – Célula bacteriana C) – Célula do músculo D) – Célula fagocitária do sangue 17 - Um estudante fez uma observação microscópica de duas células e tomou nota das seguintes características: 14 Característica Célula I Célula II Parede celular Presente Presente Ribossomas Presente Presente Núcleo Ausente Presente Actividade fotossintética Presente Ausente Respiração celular Presente Presente Estas observações suportam qual das seguintes conclusões: A) – A organização celular da célula I é mais complexa do que da célula II B) – A célula I pertence a um organismo procariota C) – A célula II não tem membrana celular D) – Ambas as células são de origem vegetal 18 - Qual das associações “estrutura-função” está indicada de forma incorrecta? A) - Mitocôndria – respiração celular B) - Lisossoma – digestão intracelular C) - Peroxissoma – controlo de processos oxidativos D) - Ribossoma – síntese proteica E) - Golgi – síntese de lípidos 19 - Numa célula eucariótica quais os locais onde ocorre a síntese de DNA, RNA e proteínas. Escolha a opção certa. DNA RNA Proteínas A Núcleo Núcleo Núcleo B Núcleo Citoplasma Citoplasma + retículo C Núcleo Núcleo Citoplasma + retículo D Citoplasma Citoplasma Núcleo E Citoplasma Núcleo Citoplasma + retículo 20 - Faça corresponder cada item da coluna A ao item da coluna B. Cada elemento da coluna B deve ser usado apenas uma vez. Coluna A Coluna B Ribossoma Fotossíntese Mitocôndria DNA extracromossomal Plasmídeo Ciclo de Krebs Cloroplasto Conjunto completo da informação genética Genoma Divisão celular Centríolo Síntese proteica Complexo de Golgi Secreção celular 15 21 - Suponha que uma companhia farmacêutica produziu um conjunto de drogas capazes de actuar de forma específica em determinados processos celulares. Qual dos organitos celulares listados se lhe afiguram como os afectados por cada uma das referidas drogas. Nota: cada um dos organitos pode ser considerado para mais do que uma droga; alguns organitos podem não ter nenhuma correspondência; considere apenas uma resposta para cada acção A. núcleo B. Vacúolo C. Cília D. Reticulo endoplasmático rugoso E. Reticulo endoplasmáticoliso F. Mitocôndria G. Cloroplasto H. Lisozima I. Ribossoma Inibe a síntese de proteínas…………………………………………………………….. Aumenta a síntese do RNA…………………………………………………………….. Aumenta a absorção da luz vermelha e azul…………………………………………. Estimula a produção de ATP e a formação de água………………………………… Interfere na síntese de enzimas digestivas produzidas pelo pâncreas…………… Inibe a replicação do DNA…………………………………………………………….. Interfere com o ciclo de Krebs……………………………………………………….. 22 - Indique o organito/local da célula em que ocorrem cada uma das reacções bioquímicas/processos indicados: a) – Replicação do DNA (célula animal e bacteriana) b) – Hidrólise do RNA c) - Síntese de proteínas d) - 2 H2O2 2H2O + O2 (célula animal) e) – Maturação/alterações pós tradução de proteínas ………………….. f) – Descarboxilação do piruvato …………………………. g) - Fotofosforilação ciclíca ………………………………. h) - Fixação do CO2 pela RUBISCO ……………………… 23 - Os radioisótopos são frequentemente usados no estudo das células. Considere uma cultura da bactéria Escherichia coli crescida na presença de fósforo radioactivo. Após 48h, onde será expectável detectar a presença deste isótopo? A) - RNA B) – Fosfolípidos C) – Ácidos gordos D) – Triglicéridos E) – A e B G) – C e D 16 E - Aminoácidos/Péptidos e Proteínas 1 - Os aminoácidos apresentam um carbono alfa quiral que resulta do facto de: A) – Corresponder ao C do grupo carboxílico B) – O C encontra-se ligado a 4 grupos químicos diferentes C) – O C é simétrico D) – O C apresentar-se sempre na configuração L E) – Não apresentar carga 2 - Todos os aminoácidos apresentam um carbono quiral à excepção da/do: A) – Alanina B) – Triptofano C) – Glicina D) – Leucina E) – Todos os aminoácidos têm um carbono quiral e por isso nenhuma opção está correcta 3 - Qual ou quais dos grupos estão presentes numa molécula de glicina a pH 7,0? A) – NH3+ B) – COO− C) – NH2+ D) - a and b E) - a, b, and c 4 - Dos 20 aminoácidos fundamentais, apenas a ………….. não é opticamente activa. Este facto resulta do seu grupo R ………… A) - Alanina; ser apenas um grupo metilo B) - Glicina; ser um átomo de hidrogénio C) - Glicina; não ser ramificado D) - Lisina; conter apenas azoto E) - Prolina; formar uma ligação covalente com o grupo amina 5 - Os aminoácidos utilizados num organismo eucariota são: A) - Aminoácidos D, tal como os açúcares B) - Aminoácidos L, ao contrário dos açúcares C) - Aminoácidos D, ao contrário dos açúcares D) - Aminoácidos L, tal como os açúcares E) - Nenhuma das opções acima indicada 6 - O aminoácido glutamina tem valores de pKa de 2,17 e 9,13. Qual será o seu valor de pI estimado. A) – 2,17 B) – 5,65 C) – 7,00 D) – 9,13 E) – Nenhum dos indicados 7 - A titulação da valina com uma base forte (p. ex. NaOH) revela dois pKs. A reacção que ocorre para o pK2 (pK2 = 9,62) é: A) —COOH + OH−→ —COO− + H2O 17 B) —COOH + —NH2 → —COO−+ —NH2+ C) —COO− + —NH2+→ —COOH + —NH2 D) —NH3+ + OH−→ —NH2 + H2O E) —NH2 + OH−→ —NH− + H2O 8 - Numa solução fortemente alcalina, pH=13, a forma mais representativa da glicina será: A) - NH2 —CH2 —COOH B) - NH2—CH2 —COO− C) - NH2 —CH3+—COO− D) - NH3+ —CH2 —COOH E) - NH3+ —CH2 —COO− 9 - Considere a figura. A) - Identifique o grupo funcional P na molécula (a) …………. B) - Identifique o grupo funcional Q na molécula (a) …………. C) – Identifique a molécula representada pela letra (a) ……… D) - Identifique a molécula representada pela letra (b) ……… 10 - Represente a(s) forma(s) do aminoácido lisina para um pH de 10,5. Em que percentagens deverão as formas representadas existir. Justifique a sua resposta. (Recorra aos ppt das aulas para ter acesso à estrutura do aminoácido e aos valores de pK dos seus grupos ionizáveis). P Q R 18 Represente a(s) forma(s) do aminoácido ácido glutâmico para um pH de 2,19. 11 - Interacções hidrofóbicas entre os grupos R de aminoácidos devem ocorrer preferencialmente no par: (Recorra aos ppt das aulas para ter acesso à estrutura dos aminoácidos e deste modo contextualizar a pergunta/resposta). A) – Tirosina e glicina B) – Arginina e histidina C) – Fenilalanina e triptofano D) – Valina e Isoleucina 12 - Classifique os aminoácidos apresentados em (polar, não polar, básico e acídico) (use cada uma das designações para cada um deles). 13 - Qual dos aminoácidos irá apresentar uma carga positiva para valores de pH fisiológico? (Recorra aos ppt das aulas para ter acesso à estrutura dos aminoácidos e deste modo contextualizar a pergunta/resposta). A) – Valina B) – Leucina C) – Isoleucina 19 D) – Nenhuns dos indicados 14 - Indique para cada par de aminoácidos qual o tipo de interacção/ligação que se estabelece. (Recorra aos ppt das aulas para ter acesso à estrutura dos aminoácidos e deste modo contextualizar a pergunta/resposta). Dissulfeto Iónica Ponte de hidrogénio Hidrofóbica A) – Leucina e valina ……………………………………………………... B) – Duas cisteínas ……………………………………………………….. C) – Ácido aspártico e lisina ……………………………………………… D) – Serina e glutamina …………………………………………………….. 15 - Escolha um dos aminoácidos que considere que possa fazer parte de um segmento de uma proteína intrínseca de membrana. Faça a sua representação para pH 12. 16 - Na figura está representada a estrutura de 5 aminoácidos. Qual dos indicados contribui de forma mais significativa para a estabilidade da estrutura terciária de uma proteína? (circule a opção correcta) 17 - A qual dos aminoácidos é atribuída a característica de ser um desestabilizador de hélices alfa em proteínas? Justifique a sua escolha. A) - Metionina 20 B) – Cisteína C) – Triptofano D) – Prolina ……………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. 18 - Uma ligação peptídica (que liga dois aminoácidos) é estabelecida entre: A) – Carbono e carbono B) – Carbono e azoto C) – Carbono e oxigénio D) – Azoto e oxigénio E) – Oxigénio e enxofre 19 - Os aminoácidos contêm pelo menos dois grupos funcionais: um grupo carboxilo e um grupo amina. A condensação do grupo amina com o carboxilo, com libertação de água, forma um (a): A) - Carbonil B) – Ester C) – Imidazole D) – Guanidina E) - Amida 20 - No peptido Phe-Ala-Gly-Arg, qual é o aminoácido que se localiza no N- terminal? A) – Ala B) – Phe C) – Phe e Arg D) – Arg E) – Nenhum dos indicados 21 - Para um dado tetrapéptido, o seu valor de pH isoelétrico é atingido: A) – Quando os terminais amino e carboxilo não estão carregados B) – Quando os aminoácidos 2 e 3 do tetrapéptido não apresentam ionização nos respectivos grupos R C) – Quando a carga total do tetrapéptido se anula D) – Quando existem 4 grupos iónicos carregados E) – Quando apenas os terminais amino e carboxílico contribuem para a carga 22 - O pKa de uma droga (péptido) que apresenta características de um ácido fraco é 6,5. Se o pH do meio apresentar o valor de 5,5, esta mesma droga deverá apresentar-se: A) – Neutra B) - Ionizada com carga negativa C) - Ionizada com carga positiva 21 23 - Com base no péptido, Glicina-serina-leucina-lisina-ácido glutâmico, a sua carga estimada a pH 7,0 será: (consulte a tabela com os valores de pK fornecida nos ppt dasaulas teóricas). 24 - Considere o tripéptido Serina-lisina-histidina. Qual será a sua carga final a pH 12? (consulte a tabela com os valores de pK fornecida nos ppt das aulas teóricas). A) – + 2 B) – + 1 C) – 0 D) - -1 25 - Considere um pentapéptido formado por resíduos de ácido glutâmico. Indique a sua carga para valores de pH 1 e 12. Carga a pH 1............................ Carga a pH 12.......................... 26 - Represente o péptido com base nos aminoácidos representados. 22 I- Identifique as ligações peptídicas e represente a correcta ionização dos terminais para pH 12. II – Quantas moléculas de água são produzidas como resultado da formação deste péptido. 27 - Qual das opções ilustra correctamente um dipéptido e um aminoácido devidamente orientado para que se possa formar um tripéptido? 28 - O tipo de ligação responsável pela estabilização da estrutura primária das proteínas é a: A) - Ligação persulfureto B) - Ligação de hidrogénio C) - Ligação iónica D) - Ligação covalente E) - Nenhuma das anteriores 29 - No que se refere à ligação peptídica (entre dois aminoácidos), qual das afirmações considera que está incorrecta: A) – A ligação peptídica pode ser hidrolizada por proteases B) - A ligação peptídica pode ser hidrolizada por ácidos fortes e temperaturas elevadas C) – A ligação peptídica é planar D) – A ligação peptídica está sujeita a rotações 23 30 - A molécula representada: (Recorra aos ppt das aulas para ter acesso à estrutura dos aminoácidos e deste modo contextualizar a pergunta/resposta). A) – Contém três ligações peptídicas B) – Contém metionina no terminal amino C) – Contém fenilalanina do terminal carboxilo D) – Contém cisteína no terminal carboxilo E) – Contém tirosina no terminal amino 31 - No que se refere às cadeias laterais dos aminoácidos contidos no péptido representado na questão anterior, qual deles pode participar numa interacção por ponte de hidrogénio? A) - Aminoácido #1 B) - Aminoácido #2 C) - Aminoácido #3 D) - Aminoácido #4 E) - Aminoácido #5 32 - Quantas ligações peptídicas existem no péptido? Identifique-as com um círculo. Identifique ainda o seu N e o C terminal 33 - A fórmula molecular da glicina é C2H5O2N. Qual será a fórmula molecular de um péptido linear constituído pela ligação por condensação de 10 glicinas: A) – C20H50O20N10 B) – C20H32O11N10 24 C) – C20H40O10N10 D) - C20H68O29N10 E) – Nenhuma das mencionadas 34 - A estrutura secundária de uma proteína é representada por: A) – Interacções de dois ou mais polipeptídeos por intermédio de ligações fracas B) – A ligação entre dois aminoácidos para formar um dipeptido C) – A ordem pela qual os aminoácidos se encontram ligadas numa cadeia peptídica D) – A estrutura em hélice alfa ou folha beta de uma dada proteína 35 - Uma condição essencial à formação de uma hélice alfa na estrutura secundária de uma proteína é: A) – Ligações disulfureto B) – Ligações por pontes de hidrogénio perpendiculares ao eixo da hélice C) - Ligações por pontes de hidrogénio aleatórias entre os resíduos de aminoácidos D) - Ligações por pontes de hidrogénio paralelas ao eixo da hélice 36 - Na figura está representado que tipo de estrutura secundária? A) – Hélice alfa B) – Folha beta paralela C) – Hélice beta D) – Folha beta antiparalela E) – beta – turn (volta) 37 - Qual das seguintes frases acerca de proteínas é FALSA? A) - A rotação em torno da ligação peptídica está restringida pelo seu carácter de ligação dupla parcial B) - As estruturas secundárias em hélice-α e folhas-β surgem, em parte, porque a estrutura dos aminoácidos restringe o número de conformações que se encontram livremente acessíveis C) - As interacções não covalentes, tais como as pontes de hidrogénio, interacções iónicas, e interacções hidrofóbicas, são os principais factores que contribuem para a formação da estrutura terciária D) - A actividade enzimática de proteínas está dependente da sua estrutura nativa, e diminui grandemente na presença de altas concentrações de ureia e de SDS E) - Nenhuma das opções acima indicadas é FALSA 25 38 - Todas as ligações/interacções proteicas mencionadas são consideradas fracas, à excepção de: A) – Van der Waals B) – Ponte de hidrogénio C) – Iónica D) – Peptídica E) – Hidrofóbica 39 - A estrutura terciária de uma proteína é: A) - A sua sequência de aminoácidos B) - A sua composição em aminoácidos C) - A estrutura em hélice presente nas proteínas D) - A ligação de proteínas a componentes não proteicos E) - A sua estrutura tridimensional 40 - Uma proteína monomérica não contêm: A) – Estrutura primária B) – Estrutura secundaria C) – Estrutura terciária D) – Estrutura quaternária 41 - Considere a enzima E, produto do gene E e com um peso molecular de 50 kDa. Verifica-se no entanto que a enzima na sua forma activa apresenta um peso molecular de 250 kDa. Qual a razão que justifica esta evidência. …………………………………………………………..………………………………………… …………………………………………………………..………………………………………… …………………………………………………………..………………………………………… …………………………………………………………..………………………………………… …………………………………………………………..………………………………………… 42 - A estrutura quaternária de uma proteína é representada por: A) – Interacções de dois ou mais polipeptídeos por intermédio de ligações fracas B) – A ligação entre dois aminoácidos para formar um dipéptido C) – A ordem pela qual os aminoácidos se encontram ligadas numa cadeia peptídica D) – A estrutura em hélice alfa de uma dada proteína 43 - As cargas (+ ou -) associadas a uma proteína são resultado: A) – Da α-amina do N-terminal e do α–carboxilo do C-terminal B) – Dos grupos R dos aminoácidos que a compõem C) - Das α-aminas e dos α–carboxilos de todos os aminoácidos da proteína D) – a e b estão correctas E) – a, b e c estão correctas 44 - Considere que estudava uma proteína de membrana que actua como enzima e tem a guanosina trifosfato (GTP) como substrato. A ligação do GTP ao centro activo da enzima está representada na figura. 26 I – Identifique a interacção mais forte entre a enzima e o substrato. II – Suponha que efectua mutações no centro activo da enzima e de seguida avalia as suas repercussões (capacidade de ligar o substrato GTP). Apresente a razão que justifique cada uma das duas afirmações (considere as mutações de forma independente). A Lys100 (lisina 100) mutada para uma Arg (arginina) resulta numa enzima que conserva capacidade de ligação ao substrato A Lys 100 mutada para Glu (ácido glutâmico) resulta numa enzima que perde a capacidade de ligação ao substrato 45 - Considere uma enzima membranar, a qual possui uma sequência linear de aminoácidos que atravessa a membrana. Abaixo estão indicadas três possíveis sequências de aminoácidos desta mesma região da proteína. Opção 1: lisina-cisteína-serina-triptofano-tirosina-aspartato-leucina-histidina-glicina- arginina-leucina Opção 2: leucina-alanina-glicina-cisteína-alanina-valina-isoleucina-leucina-alanina- fenilalanina-triptofano Opção 3: glicina-treonina-tirosina-serina-alanina-glicina-glutamina-glutamina-lisina- treonina-serina Identifique a opção que lhe suscite ser mais ajustada à condição apresentada. Justifique a sua resposta. 27 46 - Qual das opções não corresponde a uma proteína: A) - Imunoglobulina B) - Colesterol C) – Veneno de cobra D) – Colagénio 47 - Qual das opções representa um exemplo de uma proteína fibrosa? A) – Queratina,presente no cabelo e nas unhas B) – Amilase, uma enzima que digere hidratos de carbono C) – IgG, um anticorpo D) – Hemoglobina, uma molécula que transporta oxigénio 48 - Qual das proteínas indicadas tem uma função de transporte? A) – Álcool desidrogenase B) – Colagénio C) – Hemoglobina D) – Ribonuclease A E) – Caseína 49 - Qual das classes de moléculas biológicas inactivam antigénios? A) – Lípidos B) – Proteínas C) – Ácidos nucleicos D) – Hidratos de carbono 50 - As proteínas surgem/são componentes de todas as referidas moléculas/estruturas celulares, à excepção de: A) – Ribossomas B) – Enzimas C) – ATP D) – Citoesqueleto E) - Lisossoma 51 - Explique de forma sucinta qual o significado (o que é representado) num diagrama de Ramachandran? 28 52 - Considere uma solução contendo a proteína A com um pI de 6 e uma proteína B com um pI de 9. Para qual dos referidos valores de pH ambas as proteínas migram para o ânodo (eléctrodo positivo)? A) - pH 4 B) - pH 6 C) - pH 7 D) - pH 9 E) - pH 10 53 - Num gel de SDS-poliacrilamida (SDS-PAGE) : A) - As proteínas encontram-se desnaturadas B) - As proteínas não estão desnaturadas e por isso pode-se determinar a sua massa C) - A separação das proteínas dá-se em função da sua carga D) – As proteínas, pela presença do SDS adquirem uma carga positiva 54 - O uso de SDS durante um processo electroforético de separação de proteínas permite: A) – Determinar o ponto isoeléctrico da proteína B) – Determinar a actividade específica da enzima C) – Determinar a composição aminoacídica da proteína D) – Preservar a estrutura nativa da proteína e sua actividade biológica E) – Separar proteínas exclusivamente com base no seu peso molecular 55 - Considere uma mistura de vários dipéptidos. Que tipo de procedimento cromatográfico (tipo de coluna e valor de pH) deve usar para ser capaz de separar o péptido Aspartato-Glutamato dos restantes? A) – Coluna carregada negativamente, pH 1 B) – Coluna carregada negativamente, pH 7 C) – Coluna carregada positivamente, pH 1 D) – Coluna carregada positivamente, pH 7 F - Enzimas 1 - As enzimas: A) – Ficam modificadas após a conversão de substrato a produto B) – Interagem irreversivelmente com os substratos C) – Alteram (diminuem) a energia de activação necessária à conversão dos substratos nos seus produtos D) – Reduzem a necessidade de múltiplos passos nas vias metabólicas 2 - O centro activo de uma enzima: A) – Encontra-se na região central da enzima B) – Permanece rígido sem possibilidades de alterar a sua conformação C) – É uma região complementar do resto da enzima D) – Contém aminoácidos que não apresentam grupos laterais E) – Nenhuma das afirmações está correcta 3 - Qual o tipo de interacção que se encontra envolvida na ligação de um substrato ao centro activo de uma enzima? A) – Forças de Van der Waal’s 29 B) – Pontes de hidrogénio C) – Interacções não polares D) – Ligações electrostáticas E) – Todas as mencionadas 4 - Uma das enzimas da glicólise, aldolase, requer Zn2+ para estar activa. Em condições celulares que impliquem uma deficiência em zinco, a aldolase estará na forma de: A) – Holoenzima B) – Grupo prostético C) –Apoenzima D) – Coenzima E) - Substrato 5 - Em algumas variantes da diabetes em humanos, a glucose é metabolizada a sorbitol, sendo que a existência da enzima sorbitol desidrogenase conduz à sua conversão em frutose (como ilustrado na figura). Como classifica este tipo de reacção? A) - Hidratação B) – Hidrogenação C) – Oxidação/redução D) – Condensação 6 - Considere uma representação gráfica para a actividade de uma dada enzima em função do pH. Qual considera ser a representação apropriada: A) – Hiperbólica B) – Linear C) – Sigmoidal D) – Bifásica (forma de sino) E) – Michaelis-Menten 7 - A equação de Michaelis-Menten é dada pela expressão vo= Vmax [S]/(Km + [S]) 30 Preencha os espaços com cada uma das letras indicadas na figura e correspondentes a cada um dos passos da reacção enzimática representada. ……….. Vmax ……….. [S] ……….. vo ……….. Valor utilizado para determinar o Km 8 - Considere a representação de Michaelis-Menten, relativa à avaliação da actividade enzimática de uma dada enzima sob um substrato. i - A partir da representação gráfica estime os valores de Vmax e Km para o substrato 1. ii – Caso a enzima usada esteja na concentração de 0,05 microMolar qual será o valor do Kcat? 31 iii – Utilizando a figura faça a representação da curva que considere válida para um substrato 2, para o qual a enzima terá um Km de 30 microMolar e a mesma Vmax da verificada para o substrato 1. 9 - A formulação de Michaelis-Menten assume que uma reacção enzimática deverá ser representada pela seguinte equação: K1 K2 E + S � ES � E + P K -1 Com base nesta equação, a taxa de desaparecimento do complexo enzima-substrato (ES) deverá ser descrito pela expressão: A) - K1 ([Et] – [ES]) [S] B) – K-1 [ES] + K2 [ES] C) - K2 [ES] D) - K-1 [ES] E) - K1 ([Et] – [ES]) 10 - Numa reacção enzimática, quando se aumenta a concentração de enzima: A) – A Vmax aumenta B) – O Km aumenta C) – O Vmax diminui D) – O Km diminui E) – Ambos o Km e a Vmax aumentam 11 - Quando a [S] = Km, a velocidade da reacção catalizada por uma enzima é: A) – 0,1 Vmax B) – 0,2 Vmax C) – 0,3 Vmax D) – 0,5 Vmax E) – 0,9 Vmax 12 - Um valor baixo de Km implica que: A) – A velocidade máxima da reacção é atingida a concentrações baixas de substrato B) – A velocidade máxima da reacção é atingida a concentrações altas de substrato C) – A enzima cataliza um número baixo de moléculas de substrato por minuto D) – A enzima é activa a concentrações baixas de substrato E) – A enzima atinge uma velocidade máxima baixa 13 - Com base nos resultados descritos na tabela, indique qual o substrato mais efectivo para a enzima fosfoglucomutase. Substrato Km (micromolar) kcat (s-1) A 0.01 2 x 10-2 B 0.1 4 x 10-4 32 C 1 2 x 102 D 10 7 x 10-1 E 100 5 x 104 F 1000 2 x 103 A) - Substrato A B) - Substrato B C) - Substrato C D) - Substrato D E) - Substrato E F) - Substrato F 14 - No que se refere aos valores relativos de Km e Kcat para uma dada enzima, qual a opção que identifica uma elevada eficiência catalítica A) – Baixo Km e elevado Kcat B) – Elevados Km e Kcat C) – Elevado Km e baixo Kcat D) – Baixo Km e baixo Kcat 15 - Considere uma enzima com um Km de 3x10-5 M e um Vmax de 8000 moles de substrato transformado por minuto por mole de enzima. Qual será a velocidade inicial de reacção para uma concentração de substrato de 3x10-5 M (expresso em moles de substrato por minuto e por mole de enzima)? A) - 16000 B) - 1600 C) - 160 D) - 4000 E) - 400 16 - A enzima carboxipeptidase A cataliza a hidrólise do péptido A-G-W em 10 mM de tampão fosfato a pH 7. Esta enzima segue uma cinética de Michaelis- Menten com um Km de 5 mM e uma V0 = 100 mmol/min para uma concentração de substrato de [S] de 1 mM. Determine, apresentando os cálculos, o Vmax da enzima. 33 17 - Para uma dada enzima, qual das seguintes afirmações relativamente à representação da velocidade V0 vs concentração de substrato [S] que segue uma cinética de Michaelis-Menten está errada: A) – Com o aumento de [S], o V0 também aumenta B) – Para elevadas concentrações de [S], a velocidade da reacção tende a diminuir, estabilizando num dado valor cuja intercepçãono eixo dos y corresponde ao valor de Km C) – Km é o valor de [S] que corresponde a Vo = ½ Vmax D) – A forma da curva é uma hipérbole 18 - A velocidade da enzima corismato mutase (CM) foi avaliada na presença de triptofano (+ Trp) ou tirosina (+ Tyr), bem como na ausência de ambos (--). Com base nos resultados indique se considera verdadeiro (V) ou falso (F) cada uma das seguintes afirmações. A) – O triptofano (Trp) aumenta a actividade da corismato mutase …….. B) – Uma elevada concentração de tirosina aumenta a síntese de triptofano ……. 19 - Suponha que por síntese química foi produzida um inibidor para uma dada enzima. Considere a configuração da referida enzima bem como a posição do seu centro activo. Tendo em conta que o inibidor é de natureza competitivo, qual será a sua conformação? 34 20 - Considere os resultados experimentais ilustrados na figura. Identifique o tipo de inibição. A) - Competitiva B) – Não competitiva C) – Anti competitiva 21 - O valor de intercepção no eixo das abcissas (eixo do x) numa representação de Lineweaver-Burk, tanto na presença como na ausência do inibidor A, é - 2,0. Isto significa que o valor de __________ é ________, e que o inibidor A é um inibidor _________. A) - Vmax; 2.0; competitivo B) - Km; 2.0; competitivo C) - Km; 0.5; não-competitivo D) - Vmax; 0.5; não-competitivo E) - Km; 0.5; anti-competitivo 22 - Se numa representação de Lineweaver-Burk o 1/v é de 2 x 10-3 min por Mol e o 1/S intercepta a -2 x 10-4 Mol-1, qual é o valor de Km? A) - 5 x 10-3 M B) - 5 x 10-4 M C) - 5 x 10-5 M D) - 0.5 x 104 M E) – Nenhum dos indicados 23 - Um inibidor enzimático competitivo: A) – Afecta o Km da reacção diminuindo o seu valor B) - Não afecta o valor de Km C) - Actua por ligação ao centro activo do enzima D) - Estabiliza o estado de transição, aumentando a velocidade da reacção 35 24 - Numa representação gráfica do tipo 1/V (ordenadas) e 1/S (abcissas) para uma dada reacção enzimática, a presença de um inibidor competitivo da reacção implicará uma alteração do (da): A) – Vmax B) – Intercepção da recta no eixo 1/V C) - Intercepção da recta no eixo 1/S D) – pK E) – Curvatura da representação 25 - Numa representação gráfica do tipo 1/V (ordenadas) e 1/S (abcissas) para uma dada reacção enzimática, a presença de um inibidor não competitivo da reacção implicará uma alteração do (da): (mais do que uma resposta pode estar certa) A) – Vmax B) – Intercepção da recta no eixo 1/V C) - Intercepção da recta no eixo 1/S D) – pK E) – Curvatura da representação 26 - O gráfico representa a cinética da enzima lanosterol 14-dimetilase (14-DM) de uma levedura, na ausência e na presença do agente antifúngico fluconazol. Qual o efeito competitivo que considera que o agente fluconazol produz na acção da referida enzima: A) – Inibição competitiva B) – Inibição não-competitiva C) – Inibição anti-competitiva D) – Inactivação irreversível E) – Não provoca inibição 36 27 - A figura representa a cinética de uma dada enzima na presença e ausência de um inibidor. A concentração da enzima usada em ambos os ensaios é de 1,5 micromolar. I – A enzima segue uma cinética de Michaelis-Menten? Explique II – Quantas reacções cada enzima irá catalizar por segundo quando saturada com substrato e na ausência do inibidor? III – Em que posição da enzima é provável que o inibidor se ligue? Explique 37 28 - Suponha que obteve para a actividade enzimática de uma dada enzima na presença de um inibidor a representação indicada. Identifique o tipo de inibição: A) – Nenhuma das opções está correcta B) – O tipo de inibição não pode ser indicado com base nos resultados obtidos C) - Competitiva D) – Anti-competitiva E) – Não - competitiva G – Glúcidos 1 - A fórmula molecular genérica dos açúcares é: A) - (CHO2)n B) - (C2HO)n C) - (CH2O)n D) - (CHnO)2 2 - Os hidratos de carbono contêm qual ou quais dos referidos grupos funcionais: A) - Aldeído B) – Cetona C) – Hidroxilo D) – Todos os referidos grupos funcionais estão presentes nos hidratos de carbono 3 - Os monossacáridos mais simples são trioses A) - Sendo a glucose a mais abundante B) - Que se ligam entre si formando polímeros longos como o amido e a celulose C) - Que podem formar anéis (furanoses ou piranoses) D) - Cujas classes principais são as aldoses e as cetoses E) - Que na natureza estão sempre na forma L- 4 - Qual dos referidos monossacáridos não é uma aldose? A) – Ribose B) – Glucose C) – Frutose D) – Gliceraldeido E) - Eritrose 5 - A forma predominante da glucose em solução aquosa é: A) – A forma acíclica B) – A forma acíclica hidratada 38 C) – A forma furanósica D) – A forma piranósica 6 - Na fructofuranose, o carbono anomérico é: A) – O C1 B) – O C2 C) – O C5 D) – O C6 7 - Os termos piranose e furanose referem-se: A) – A açúcares em forma de anel derivados de aldeídos e de cetonas, respectivamente B) - À combustão de açúcares na presença e na ausência de oxigénio C) - Diferentes projecções de Fisher da molécula de glucose D) - Formas estruturais em anel que a glucose pode adoptar em solução, com seis ou cinco lados 8 - Represente a estrutura piranósica da glucose. 9 - Considere os monossacáridos representados e responda às alíneas indicadas: 39 I – Identifique (circule) o grupo carbonilo de uma das cetoses representadas II - Identifique (circule) o açúcar que fará parte do nucleótido dTTP III – Identifique o açúcar constituinte do polissacárido celulose 10 - Quando dois monossacarídeos são anómeros: A) – Um é uma piranose e o outro uma furanose B) – Um é uma aldose e o outro uma cetose C) – Diferem na configuração (em anel) em torno do carbono do grupo funcional D) – Quando irradiados com uma luz polarizada apresentam o mesmo comportamento rotacional E) – Diferem no número de carbonos 11 - A estrutura representa a pentose que existe no RNA. Identifique na estrutura o grupo hidroxilo que representa a diferença entre ribonucleótidos e dexosiribonucleótidos 40 12 - Os anómeros alfa e beta da galactose diferem na estereoquímica do carbono …… A) – 0 B) – 1 C) – 2 D) – 3 E) – 4 13 - Considere os açúcares: a) - Glucose b)- Ribose c)- Sacarose d)- Frutose i) – Qual o açúcar com maior peso molecular? ……… ii) – Qual um açúcar que não tem poder redutor? …… iii) – Qual o açúcar que se repete no amido? …… 14 - Considere as estruturas representadas. Indique (faça um circulo) no carbono 4 da β-glucose. Indique (faça um circulo) no carbono 6 da α-glucose. 15 - Qual das seguintes afirmações acerca da estrutura dos hidratos de carbono representados abaixo é FALSA? A) - A molécula 1 tem uma ligação α-1,4, e a molécula 2 tem uma ligação β-1,4. B) - Ambas as moléculas possuem o grupo hidroxilo anomérico livre na conformação β C) - A molécula 1 apresenta uma configuração D enquanto que a molécula 2 uma L D) - Ambas as moléculas são dímeros de hexoses OH OH H H OHH OH CH2OH H OH OH H H OHH OH CH2OH H O OOH H H H OHH OH CH2OH H OH OH H H OHH OH CH2OH HO Molécula 1 Molécula 2 41 16 - A estrutura do disacárido lactulose é apresentado na figura. Lactulose contémgalactose (a D-aldose) e frutose (a D-cetose). Identifique cada um destes dois açúcares na estrutura. 17 - Quatro dissacáridos estão representados na figura. Identifique, entre os dissacáridos, um com cada uma das características indicadas. Note que algumas das indicações podem não estar representadas nas moléculas apresentadas. Neste caso indique na sua resposta “nenhum dos indicados” uma pentose uma aldose uma piranose uma furanose uma ribose uma cetose um L-enantiómero 42 18 - Considere os três dissacáridos: Qual dos três é um açúcar redutor? Justifique a sua resposta. 19 - Na figura estão representadas 3 estruturas nas quais duas moléculas de glucose se encontram ligadas. Quais das ligações (A, B e C) entre glucoses são respectivamente efectuadas entre o C1 e o C4 e o C1 e o C6? A) – A entre o C1 e o C4 e B e C entre o C1 e C6 B) – A e B entre o C1 e o C4 e C entre o C1 e C6 C) – A e C entre o C1 e o C4 e B entre o C1 e C6 D) – A e C entre o C1 e o C6 e B entre o C1 e C4 20 - A molécula de glucose é representada por C6H12O6. Qual é a fórmula molecular para um polímero que resulta da ligação de 10 moléculas de glucose. A) - C60H120O60 B) - (C6H12O6)10 C) - C60H102O51 D) - C60H100O50 E) – Nenhuma das fórmulas está correcta 21 - Todas estas moléculas são hidratos de carbono, à excepção de: A) – Amido B) – Glicogénio C) – Quitina D) - Colesterol 43 22 - A completa hidrólise da celulose origina: A) – D-frutose B) – D-ribose C) – D-glucose D) – L-glucose 23 - O amido é um polissacarídeo de origem vegetal constituído por: A) - Polímeros de D-glucose, ramificado, com ligações do tipo ß -1,4 B) - Polímeros de D- glucose, não ramificados, com ligações do tipo ß -1,4 C) - Polímeros de D- glucose, não ramificados, com ligações do tipo α-1,4 D) - Polímeros de L-glucose, ramificados, com ligações do tipo α-1,4 24 - Qual dos polissacáridos não é de natureza estrutural? A) - Quitina B) - Glicogénio C) - Celulose D) - Peptidoglicano 25 - Complete a tabela relativa a diferenças entre o glicogénio e a celulose Glicogénio Celulose Não se estabelecem entre os monómeros interacções por pontes de H Estabelecem-se entre os monómeros interacções por pontes de H H - Lípidos e membranas biológicas 1 - Qual das seguintes afirmações é FALSA: A) – Muitos lípidos contém ou são derivados de ácidos gordos B) – Muitos lípidos são anfipáticos C) – Os lípidos representam uma classe de moléculas muito diversa D) – Os lípidos são solúveis em água e pouco solúveis em solventes orgânicos 2 - A formula geral de um ácido gordo é representada por: A) – COOH-(CH3)-(CH2)n B) - CH3-(CH2)n-COOH C) – COOH-CH3-(CH2)n D) - COOH-CH3-(CH2)n- COOH 3 - Os ácidos gordos insaturados: A) - Possuem múltiplos grupos carboxílicos B) - Não possuem grupo carboxílico 44 C) - Distinguem-se dos saturados por possuírem ligações duplas e triplas no grupo carboxilo D) - Possuírem normalmente pontos de fusão mais baixos que os saturados E) - Nenhuma das opções acima é Verdadeira 4 - O ponto de fusão de um ácido gordo é fortemente influenciado pelo comprimento e grau de insaturação da cadeia de hidrocarbono. Assim o ponto de fusão é tanto mais elevado quanto: A) - Maior for a cadeia e maior o grau de saturação B) - Maior for a cadeia e menor o grau de saturação C) - Menor a cadeia e maior o grau de saturação D) - Menor a cadeia e menor o grau de saturação E) - Maior for a carga do grupo carboxilo do ácido gordo 5 - Qual dos ácidos gordos indicados apresentará o maior valor para a Tm (temperatura de fusão) A) - 18:0 B) - 16:0 C) - 16:1 D) - 18:2 E) - 18:3 6 - Por forma a converter um ácido gordo insaturado na sua forma saturada, é necessário: A) – Adicionar hidrogénio e adicionar ligações duplas B) – Remover hidrogénio e adicionar ligações duplas C) – Adicionar hidrogénio e remover ligações duplas D) - Remover hidrogénio e remover ligações duplas E) – Nenhuma das afirmações está correcta 7 - Qual a opção que considera válida no que se refere à conversão de uma gordura líquida em sólida? A) – Sujeitá-la ao calor B) – Torná-la insaturada C) – Adicionar-lhe hidrogénios D) – Promover distorções nas cadeias de ácidos gordos que a compõem E) – Adicionar carbonos 8 - Qual das afirmações acerca de fosfolípidos e triglicéridos está correcta A) – Ambas as moléculas contém um grupo fosfato B) – Triglicéridos podem-se constituir como moléculas saturadas ou insaturadas, mas os fosfolípidos são sempre moléculas saturadas C) – Triglicéridos são moléculas de reserva energética da célula D) - Fosfolípidos apresentam uma cabeça polar e uma cauda não polar enquanto que os triglicéridos são maioritariamente de natureza polar 9 - Todas as afirmações acerca dos fosfolípidos estão correctas, à excepção de: A) – As cabeças hidrofílicas estão localizadas no exterior das membranas lipídicas formadas por fosfolípidos B) – As cabeças hidrofílicas são de natureza polar C) – As caudas não polares estão no interior das membranas lipídicas formadas por fosfolípidos 45 D) – As caudas não polares são atraídas pela água 10 - Qual dos lípidos não origina ácidos gordos após a sua hidrólise? A) – Fosfolípido B) – Glicolípido C) – Colesterol D) – Triglicérido 11 - Indique a denominação IUPAC dos ácidos gordos representados: 12 - A designação cis e trans relativa aos ácidos gordos diz respeito a: A) – Número de carbonos B) – Maior ou menor propensão para a sua solubilização em água C) – Orientação dos átomos de hidrogénio em torno das ligações duplas D) – Enumerar os átomos de carbono a partir do carbono alfa ou omega 13 - Represente a estrutura dos dois ácidos gordos para um pH de 7,5. 18:trans 19 18:cis 39,12,15 46 14 - Um ácido gordo classificado como pertencente à classe dos ômega 3: A) – Tem três ligações duplas B) – É saturado C) – Tem uma ligação dupla no terceiro carbono (a partir do carbono do grupo carboxilo) D) – Tem uma ligação dupla no terceiro carbono (a partir do carbono do grupo metilo) 15 - Indique a designação IUPAC do ácido gordo do tipo ômega representado 16 - Identifique a molécula representada. Qual é a sua carga a pH 7,0? 17 - A fluidez de uma bicamada lipídica aumenta com: A) – O decréscimo do número das posições insaturadas B) – O aumento do comprimento das cadeias carbonadas C) – Aumento da temperatura D) – Diminuição da temperatura 18 - A figura ilustra cinco distribuições/localizações de proteínas numa membrana biológica. As regiões preenchidas a preto são compostas por resíduos de aminoácidos polares/com carga enquanto que as regiões incolores referem-se a resíduos não polares. Qual das configurações entende como mais provável de existir? 47 A) - 1 B) – 2 C) – 3 D) – 4 E) – 5 19 - Identifique as três moléculas destacadas na figura. Atribua uma função às moléculas A e B. 20 - A figura representa uma proteína (transportador) inserido numa membrana citoplasmática. Quais as partes da proteína serão maioritariamente de natureza polar? 48 A) – Apenas I e II B) – Apenas II e III C) – Apenas III e IV D) – Apenas I e IV 21 - Os microdomínios existentes nas membranas celulares e denominados de “jangadas lipídicas” são caracterizados por: A) – Serem ricos em lípidos saturados B) – Serem ricos em lípidos insaturados C) – Serem ricos em colesterol D) – Não estar presente o colesterol E) – A e C F) – C e D22 - Existem alguns organismos que não possuem nas suas células membranas formadas por bicamadas lipídicas. Qual das estruturas lipídicas considera que deva existir nas monocamadas lipidicas que constituem as membranas destes organismos singulares? (circule a opção correcta) 49 I - Ácidos nucleicos e organização e estrutura genómica 1 - Qual das seguintes afirmações descreve correctamente a estrutura de uma molécula de DNA A) – Duas cadeias paralelas, ligadas por ligações covalentes uma à outra B) - Duas cadeias paralelas, ligadas por ligações não covalentes uma à outra C) – Duas cadeias sem polaridade, não covalentemente ligadas uma à outra D) – Duas cadeias antiparalelas, ligadas covalentemente uma à outra E) – Duas cadeias antiparalelas, ligadas não covalentemente uma à outra 2 - Qual das seguintes moléculas NÃO faz parte do DNA? A) – Purina B) – Pirimidina C) – Desoxiribose D) – Aminoácido E) – Fosfato 3 - Qual das seguintes moléculas NÃO faz parte do RNA? A) – Purina B) – Pirimidina C) – Desoxiribose E) - Fosfato 4 - Numa cadeia dupla de DNA, a relação entre purinas:pirimidinas é: A) – Variável B) – Determinada de acordo com a sequência do RNA mensageiro C) – Sempre 1:1 D) – Determinada pelo número de purinas presentes na cadeia codificante 5 - Um nucleósido é: A) - Uma base azotada presente nos ácidos nucleicos B) – Uma base azotada (purina ou pirimidina) e um açúcar (pentose) C) – Uma base azotada (purina ou pirimidina) e um açúcar (hexose) D)- Uma base azotada (purina ou pirimidina), um açúcar (pentose) e um ou mais grupos fosfato. 6 - Considere a estrutura de um nucleótido. Indique se são verdadeiras (V) ou falsas (F), cada uma das seguintes afirmações: A) – A figura representa um nucleótido de DNA porque tem um grupo fosfato ......... B) - A figura representa um nucleótido de DNA porque tem um grupo OH no C3 ......... C) - A figura representa um nucleótido de RNA porque tem um grupo OH no C3 ......... 50 D) – Ambos, os nucleótidos de DNA e RNA contem ribose............ 7 - Na composição de um nucleótido de DNA, a base azotada liga-se ao carbono……………..do açúcar: A) – 5’ B) - 4’ C) - 3’ D) - 2’ E) - 1’ 8 - Tendo por base a estrutura tridimensional da molécula de DNA, descrita pela 1ª vez por Watson e Crick, qual/ou quais das seguintes afirmações considera verdadeira: A) - O terminal 3’ de uma das cadeias de DNA alinha com o terminal 5’ da outra cadeia B) - O número total de purinas é igual ao número de pirimidinas C) - A sequência nucleótidica de uma cadeia é igual à sequência nucleótidica da outra cadeia D) - As ligações entre bases azotadas das cadeias complementares é efectuada por ligações fosfodiester 9 - Qual das seguintes afirmações é verdadeira para um DNA cromossómico bacteriano circular, com uma composição em adeninas de 21%: A) – O cromossoma contém 10.5% de guaninas B) - O cromossoma contém 21% de citosinas C) - O cromossoma contém 29% de citosinas D) - O cromossoma contém 58% de citosinas E) – A percentagem de citosinas não pode ser determinada apenas com base na informação disponível. 10 - O DNA do bacteriófago ΦX174 é composto por 25% de Adeninas (A), 33% de Timinas (T), 24% de Guaninas (G) e 18% de Citosinas (C). Qual das observações explica esta observação? A) – Em genomas de vírus, a complementaridade entre bases azotadas não segue a regra estabelecida pelo modelo de Watson-Crick, permitindo associações entre G-A e C-T B) - Em genomas de vírus, a complementaridade entre bases azotadas não segue a regra estabelecida pelo modelo de Watson-Crick, permitindo associações entre G-T e C-A C) – Os genomas dos vírus muito complexos compostos por proteínas para além dos nucleótidos, razão pela qual, as bases azotadas não emparelham umas com as outras D) – O genoma do bacteriófago ΦX174 é composto por DNA em cadeia simples 51 11 - Considere um segmento de uma cadeia de DNA. Quais dos seus componentes (Q, R e S) contém carbono? A) – Q e R B) – Q e S C) – R e S D) – Q, R e S 12 - DNAse é uma enzima que cataliza a hidrólise da ligação covalente que une os nucleótidos. Qual a opção que representa o que irá ocorrer na molécula de DNA após tratamento com uma DNAse? A) – As duas cadeias da molécula separam-se B) – As ligações fosfodiéster entre as desoxirribose e os grupos fosfato são quebradas C) – As purinas são separadas dos açúcares desoxiribose D) – As pirimidinas são separadas dos açúcares desoxirribose E) – Todas as bases azotadas são separadas dos açúcares desoxirribose 13 - Uma molécula de DNA de cadeia dupla em solução tampão é sujeita a um aquecimento progressivo. Qual das seguintes afirmações indica que essa mesma molécula deu origem a duas cadeias simples de DNA: A) – A solução de DNA adquire a cor azul B) – Os valores de absorvância registados na gama do ultravioletas aumentam C) - Os valores de absorvância registados na gama do ultravioletas diminuem D) – O DNA precipita 14 - Numa molécula de DNA, a percentagem do par GC está relacionado com a temperatura de fusão (Tm) porque A) – A estabilidade do par GC e do par AT é intrinsecamente diferente B) – O par AT requer uma temperatura mais elevada para sofrer desnaturação C) – A ligação tripla por pontes de hidrogénio entre o par GC é menos estável que a ligação dupla AT D) – O conteúdo GC é igual ao conteúdo AT 15 - Qual a técnica usada para determinar a estrutura da dupla hélice do DNA? 52 A) - Electroforese B) - Cromatografia C) – Centrifugação D) – Cristalografia de raios X 16 - Na figura estão representadas as curvas de desnaturação de 5 moléculas (1 a 5). Qual os quais das curvas correspondem a moléculas de DNA em cadeia dupla? 17 - A tabela indica o número de nucleótidos (pares de bases, bp) e o conteúdo GC de quatro moléculas de DNA. Qual dos DNA apresenta a menor temperatura de fusão (Tm)? DNA Peso molecular (bp) Conteúdo GC (%) A 3800 42 B 3200 40 C 3500 38 D 3800 51 18 - Qual dos seguintes processos permite distinguir cromossomas com origem em organismos procariotas e eucariotas: A) – Determinação das respectivas sequências de nucleótidos B) – Determinação das respectivas bases azotadas C) - Determinação das respectivas estruturas secundárias D) – Determinação da natureza das proteínas associadas ao DNA 19 - Um gene contém informação para a síntese de: A) - Uma proteína B) - Aminoácidos C) - Um açúcar D) - Um lípido 20 - Um nucleossoma consiste em: A) - Cromatina e nucleótidos B) - Cromatina e histonas 53 C) - DNA e cromatina D) - DNA e histonas 21 - As histonas estabelecem fortes interacções com a cadeia dupla de DNA porque: A) - As histonas estão carregadas com carga positiva e o DNA com carga negativa B) - As histonas estão carregadas com carga negativa e o DNA com carga positiva C) - Histonas e DNA são ambas hidrofóbicas D) - As histonas estão ligadas covalentemente ao DNA E) - As histonas são altamente hidrofóbicas e o DNA hidrofílico 22 - Os telómeros estão localizados/existem: A) - Nos extremos do RNA ribossomal B) - Nos centrómeros C) - Na região intermédia dos cromossomas eucariotas D) - Na extremidade dos cromossomas eucariotas E) - Nos procariotas 23 - A terminologia indicada refere-se ao material genético humano. Seleccione a opção que considere correta considerando a sua ordem crescente de tamanho e complexidade estrutural. A) – Codões, exões, genes, cromossomas, genoma B) – Exões, genes, cromossomas, genoma, codões C) – Genes, cromossomas, genoma, codões, exões D) – Cromossomas, genoma, codões,exões, genes E) – Genoma, cromossomas, genes, exões, codões 24 - Interpretação de uma experiência laboratorial. A Figura representa o resultado obtido após separação por electroforese em gel de agarose de amostras de DNA cromossómico e DNA plasmídico proveniente de Escherichia coli, previamente sujeitos ou não à acção de endonucleases de restrição. 1 2 3 4 5 6 Kbp 12 9 3 2 0,9 54 Legenda : 1 – 1 - DNA padrão 2 – 2 - DNA cromossómico não digerido 3 – 3 - DNA cromossómico digerido com Pst I 5 – 5 - DNA plasmídico (pST200) não digerido 6 – 6 - DNA plasmídico (pST200) digerido com Eco RI Descreva sucintamente os resultados obtidos para cada uma das condições descritas de acordo com a legenda. Como procederia para estimar o peso molecular do plasmídeo pST200 55 Soluções dos exercícios A - Introdução à Bioquímica/Bioquímica evolutiva 1 – B 2 - A 3 - C 4 - D 5 – D B - Biomoléculas: estrutura e função 1 – Grupo funcional Designação Polar (P) ou apolar (A) Carregado a pH fisiológico (Sim ou Não) -OH Hidroxilo P Não -CH3 Metilo A Não -COOH Carboxilo P Sim -NH2 Amina P Sim -SH Sulfidrilo P Não -PO4 Fosfato p Sim 2 – C 3 – D 4 – Parte da molécula Interacções iónicas Interacções por pontes de hidrogénio Interacções hidrofóbicas i Sim Sim Não ii Sim Sim Não iii Não Não Sim iv Não Não Não 5 – D 6 – C 7 – C 8 – (1) - ácido gordo ;(2) - nucleótido; (3) - monossacárido (aldose); (4) - oligossacárido; (5) – dissacárido (sacarose); (6) - triglicérido; (7) – aminoácido (prolina); (8) – oligonucleótido (DNA) 9 – Proteína; colesterol; oligossacárido; aminoácido; fosfolípido 10 – A 11 – Glóbulo vermelho (hemácia) – Mitocôndria - Célula bacteriana – DNA – Hemoglobina – Glucose – Etanol – O2 12 – Colagénio – Peptídica DNA – Fosfodíester Triglicérido – Ester Hemoglobina – Peptídica 56 13 – d – celulose c – albumina e – glucose e – fructose d – glicogénio c – proteína c – enzima b - triacilglicerol 14 – (1) – Triglicérido; (2) – Transporte activo; (3) – Anómeros; (4) - Celulose 15 – D; B; E; E 16 – B C - A molécula de água e suas propriedades 1 – B 2 – D 3 – A 4 – E 5 – O H + - O H H + + - 57 D - Fundamentos de Biologia Celular 1 – C 2 – C 3 – D 4 – D 5 – A 6 – D 7 – B 8 – D 9 – B 10 – D 11 – Mitocôndria; eucariotas; CO2 12 – C 13 – C 14 – B 15 – D 16 – D 17 – B 18 – E 19 – C 20 – Ribossoma – Síntese proteica Mitocôndria – Ciclo de Krebs Plasmídeo – DNA extracromossomal Cloroplasto – Fotossíntese Genoma – Conjunto completo de informação genética Centríolo – Divisão celular Complexo de Golgi – Secrecção celular 21 – Inibe a síntese de proteínas – I (ribossoma) Aumenta a síntese do RNA – I ( ribossoma) Aumenta a absorção da luz vermelha e azul – G (cloroplasto) Estimula a produção de ATP e a formação de água – G (cloroplasto) Interfere na síntese de enzimas digestivas produzidas pelo pâncreas – D (retículo endoplasmático rugoso) Inibe a replicação do DNA – A (núcleo) Interfere com o ciclo de Krebs – F (mitocôndria) 22 – a) – Núcleo/Nucleóide b) – Citoplasma/Citoplasma 58 c) – Ribossomas/Ribossomas d) – Peroxissoma/Citoplasma e) – Complexo de Golgi/Citoplasma f) – Mitocôndria/Citoplasma g) – Não se realiza na célula animal/Membrana citoplasmática de bactérias fotossintéticas h) - Não se realiza na célula animal/Membrana citoplasmática de bactérias fotossintéticas 23 – E E - Aminoácidos/Péptidos e Proteínas 1 – B 2 – C 3 – D 4 – B 5 – B 6 – B 7 – D 8 – B 9 – Amina; carboxilo; aminoácido; dipéptido 10 – Lisina – pH = 10,5 Ácido glutâmico – pH = 2,19 59 11 – D 12 – (a) - polar; (b) – não polar; (c) – básico; (d) - acídico 13 – D 14 – Leucina e valina – Hidrofóbica Duas cisteínas - Disulfureto Ácido aspártico e lisina – Iónica Serina e treonina – Ponte de hidrogénio 15 – Isoleucina – pH = 12 16 – D 17 – D O aminoácido prolina (iminoácido) apresenta o grupo amina primário ligado covalentemente ao grupo R. Este facto impossibilita que a amina primária possa participar nas interacções por ponte de H que se estabelecem entre os C=O e os NH2, interrompendo deste modo as interacções de H ao longo da hélice. 18 – B 19 – E 20 – B 21 – C 22 – A 23 – Sem carga (Zero) 24 – D 25 – pH 1 = +1 pH 12 = -6 26 – 60 I – Ligações peptídicas (C-N) (indicadas a amarelo); a ionização a pH 12 será NH2 e COO-) II – 3 H2O 27 – A 28 – D 29 – D 30 – E 31 – A 32 – 4 ligações peptídicas; N terminal (esquerda), C terminal (direita) 33 – B 34 – D 35 – D 36 – D 37 – E 38 – D 39 – E 40 – D 41 – O facto da enzima na sua forma activa se apresentar na forma de um pentâmero (5 unidades). 42 – A 43 – D 44 – I – Lys 100 com o grupo fosfato II – - Quer o grupo R da Lisina quer da Arginina, para pH fisiológica apresentam uma carga +1 no seu grupo R. deste modo a interacção iónica é mantida - A mutação da Lys100 por um Glu100 alterna a carga do grupo R de +1 para -1. Deste modo deixa de haver atracção por cargas contrárias com o substrato GTP 45 – Opção 2 – representa a sequência de aminoácidos com características hidrofóbicas mais pronunciadas 61 46 – B 47 – A 48 – C 49 – B 50 – C 51 – O diagrama de Ramachandran representa os valores dos ângulos Phi e Psi (0 a 180, + e -) existentes em torno da ligação peptídica (C-N). Dados os constrangimentos impostos pela natureza da ligação peptídica nem todas as configurações (rotações phi e psi) são susceptíveis de acontecer. Acresce a estas limitações as naturezas/volume dos grupso R dos 20 aminoácidos. Deste modo existem representados no diagrama de Ramachandran os valores dos ângulos Phi e Psi existentes num polipéptido. Valores fora das regiões demarcadas são impossíveis/muito pouco prováveis de ocorrem na natureza. 52 – E 53 – A 54 – E 55 – D F - Enzimas 1 – C 2 – E 3 – E 4 – C 5 – C 6 – D 7 – Vmax – D (S) – B Vo – A Valor utilizado para determinar o Km - C 8 – i) – Vmax = 180 uM/sec; Km = 10 uM ii) – Kcat = 3600 sec -1 iii) – 62 9 – B 10 – A 11 – D 12 – D 13 – E 14 – A 15 – D 16 – Vmax = 600 mM/min 17 – B 18 – V; F 19 – B 20 – B 21 – C 22 – C 23 – C 24 – B 25 – A e B 26 – B 27 – I – Sim. Na ausência de inibibor a enzima segue uma cinética de Michaelis-Menten. A representação da velocidade em função da concentração de substrato é representada por uma hipérbole. Para concentrações baixas e crescentes de substrato a velocidade da reacção aumenta de forma proporcional. Para concentrações elevadas dá-se uma saturação dos centros activos a obtém-se a velocidade máxima da reacção. II – Kcat = Vmax/concentração de enzima – 6,7 s-1 III – No centro activo da enzima 28 – D 63 G – Glúcidos 1 – C 2 – D 3 – D 4 – B 5 – D 6 – B 7 – D 8 – 9 – I – C=O (C2) do açúcar ribulose II – Dexosiribose III - Glucose 10 – C 11 – OH do C2 12 – B 13 – i) - c ii) – c iii) - a 14 – 64 15 – C 16 – 17 – Uma pentose – “nenhum dos indicados” Uma aldose – Lactose (a glucose que a compõe) Uma piranose – Sacarose (a frutose que a compõe) Uma ribose - “nenhum dos indicados”Uma cetose - Sacarose (a frutose que a compõe) Um L-enantiómero - “nenhum dos indicados” 18 – Lactose. A glucose (monossacárido da esquerda) na representação tem o seu carbono anomérico disponível, o qual após linearização fica com o grupo funcional (aldeído) disponível para participar numa reacção de oxidação-redução. 19 – C 20 – C 21 – D 22 – C 23 – C 24 – B 25 – 65 Glicogénio Celulose Não se estabelecem entre os monómeros interacções por pontes de H Estabelecem-se entre os monómeros interacções por pontes de H Ligações α-1-4 entre as glucoses Ligações β-1-4 entre as glucoses Polímero de reserva Polímero estrutural Origem animal Origem vegetal H - Lípidos e membranas biológicas 1- D 2 – B 3 – D 4 – A 5 – A 6 – C 7 – C 8 – C 9 – D 10 – C 11 – 18:2 ∆9,12 18:0 12 – C 13 – 18:trans 19 18:cis 39,12,15 Nota: Considerando pH, ambos os grupos carboxilos (1 em cada ácido gordo) irão estar desprotonados (com carga negativa). 14 – D 66 15 – 22: 6n-3 16 – Triglicérido insaturado; carga a pH 7 = 0 17 – C 18 – A 19 – A – Proteína integral de membrana - Transportador B – Glicoproteína – reconhecimento celular C - Glicolípido 20 – A 21 – E 22 – D I - Ácidos nucleicos e organização e estrutura genómica 1 – E 2 – D 3 – C 4 – C 5 – B 6 – A) - F B) – F C) – F D) - F 7 – E 8 – A e B 9 – C 10 – D 11 – A 12 – B 13 – B 14 – A 15 – D 16 – 2, 4 e a 5 17 – C 18 – D 19 – A 20 – D 67 21 – A 22 – D 23 – A 24 – A figura representa o resultado de uma separação electroforética de moléculas de DNA sujeitas ou não sujeitas à acção de uma enzima de restrição. A linha 1 contem um DNA padrão (cada fragmento corresponde a um DNA com peso molecular conhecido), o qual será usado para traçar a recta de calibração (Log peso molecular de cada fragmento de DNA vs distância percorrida. As linhas 2 e 3 correspondem a amostras de DNA cromossómica não digerido e digerido, respectivamente. O DNA cromossómico é um molécula de elevado peso molecular, a qual após digestão dá origem a inúmeros fragmentos de restrição (linha 3). As linhas 5 e 6 representam a separação de um dado plasmídeo não digerido e digerido, respectivamente. A separação não digerida apresenta 3 fragmentos que correspondem a 3 forma do DNA não digerido. A linha 6 representa o DNA plasmídeo digerido (e fragmentos são observados). A medição da distância percorrida por cada um deles deverá ser usada para extrapolar na recta de calibração um peso molecular. A soma dos três valores obtidos corresponderá ao peso molecular total do plasmídeo.
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