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ATIVIDADE I – BIOMOLECULAS - RESPOSTAS 01. Represente a estrutura D-galactose usando projeção de Fisher e dê o nome sistemático a este açúcar. Estrutura da D-galactose Nome sistemático da D-galactose 2R,3S,4S,5R,2,3,4,5,6-pentaidroxiexananal 02. O que são epímeros? Epímeros são dois diasteroisômeros que diferem em apenas um carbono quiral. Na forma de anel, o epímero é chamado de anômero. 03. O que significa as designações D e L no nome dos açúcares? Um monossacarídeo quando é desenhado na vertical e numerado os carbonos, se o último centro estereogênico (o penúltimo carbono) tem hidroxila para direita, apresenta à mesma configuração do D-(+)-gliceraldeido é designado açúcar D, e um monossacarídeo cujo último centro estereogênico numerado tem configuração do L-(-)-gliceraldeido é designado açúcar L e tem ,portanto, a hidroxila do penúltimo carbono para a esquerda. 04. Qual é a diferença estrutural entre o anômero α e o β quando representados na conformação em cadeira e fórmulas de Hawort? As formas cíclicas da glicose são designadas por anômero α e anômero β dependendo da disposição do grupo OH do C-1. Nas representações por fórmula de Hawort o anômero α tem o grupo OH trans ao grupo CH2OH e o anômero β têm o grupo OH cis ao grupo CH2OH. 05. O que se entende por um carbono anomérico? O carbono anomérico é aquele carbono que passa a ser quiral ou assimétrico (faz 4 ligações diferentes) depois de ocorrer a ciclização da molécula. Esses átomos de carbono estão envolvidos na formação do anel, pois são eles que “fecharão” o anel. Este também é determinante na formação de açúcar redutor ou não. 06. O que são glicosídios? Dê exemplos. São compostos que por hidrólise fornecem um ou mais açúcar, sendo a mais comum a D- glicose. Os glicosídeos são denominados pela substituição da terminação ‘e’ do nome do açúcar pelo sufixo ‘ídeo’. 07. O que é um açúcar redutor? Dê o nome das substâncias a seguir e indique se cada uma delas é um açúcar redutor ou não redutor. Qual a diferença entre eles? Açúcares redutores reduzem os reagentes de Tollens, Fehling e Benedict. Açúcares contendo grupo hemiacetal (ou hemicetal) estão em equilíbrio com a forma aberta aldeído ou cetona, portanto são oxidados por estes reagentes, deslocando o equilíbrio. a) Não redutor; b) Redutor; c) Não redutor; d) Redutor; e) Redutor; f) Redutor Os açúcares redutores possuem grupos aldeídos e cetonas livres na cadeia e são chamados redutores por atuarem como agentes redutores, isto é, que sofrem oxidação (doam elétrons). Açúcares não redutores (como a sacarose) possuem esses grupamentos interligados e tornam-se redutores a partir do momento em que sofrem hidrólise (quebra). 08. Qual é a função, dos compostos abaixo, para os seres vivos (animais e vegetais) e a principal diferença estrutural entre: a) Amilose e celulose? A celulose tem estrutura semelhante à da amilose, entretanto as unidades de β-D-glicose neste polissacarídeo estão unidas por ligações β-1,4-glicosídicas. b) Amilose e amilopectina? A amilopectina tem uma estrutura semelhante a da amilose, por exemplo, uniões α-1,4- glicosídica, exceto o fato de na amilopectina as cadeias serem ramificadas. c) Amilopectina e glicogênio? Polissacarídeo com estrutura semelhante àquela da amilopectina, porém, é muito mais ramificado. As ramificações podem ocorrer a cada 8 a 12 unidades de glicose. d) Celulose e quitina? É um polissacarídeo estruturalmente semelhante à celulose. A quitina é o principal componente estrutural da casca de crustáceos e do exoesqueleto dos insetos. Tem ligações β- 1,4-glicosídicas. Ela difere da celulose por ter na posição C-2 a hidroxila substituída por um acetiloamino. e) Celulose e quitosana? A quitosana, um biopolímero do tipo polissacarídeo, possui uma estrutura molecular quimicamente similar à fibra vegetal chamada celulose, diferenciando-se somente nos grupos funcionais. Grupos hidroxil (OH) estão dispostos na estrutura geral do carboidrato para a celulose e grupos amino (NH2) para a quitosana. É solúvel em meio ácido diluído, formando um polímero catiônico, com a protonação (adição de prótons) do grupo amino (NH3+), que confere propriedades especiais diferenciadas em relação às fibras vegetais 09. Porque algumas pessoas, cães e gatos são intolerantes a lactose? Quais os problemas advindos da intolerância a lactose? Intolerantes a lactose é um transtorno no metabolismo da lactose, o açúcar do leite, devido à quantidade insuficiente da enzima necessária para romper a lactose em galactose e glucose: a lactase. Sem a presença da lactase, o açúcar do leite passa pelo intestino sem ser digerido e encontra bactérias que vão fermentar essa lactose. Essas bactérias é que são responsáveis pelo incômodo que as pessoas intolerantes à lactose sentem ao ingerir produtos derivados do leite. Os sintomas mais comuns são desconforto abdominal, e a flatulência. A diarréia também é uma manifestação típica, entretanto só ocorre quando há uma grande quantidade de lactose no intestino. Com isso as bactérias não são capazes de fermentá-las totalmente, e assim, essa https://pt.wikipedia.org/wiki/Lactose https://pt.wikipedia.org/wiki/A%C3%A7%C3%BAcar https://pt.wikipedia.org/wiki/Leite https://pt.wikipedia.org/wiki/Enzima https://pt.wikipedia.org/wiki/Lactase lactose integra atrai água até o intestino grosso. O grande volume de água faz com que o intestino aumente a intensidade de seus movimentos, causando a diarréia aquosa. 10. Porque a sacarose contribui para produção de placa dentária? As maiorias das pessoas acreditam que a sacarose é a única causa de cáries dentárias, no entanto, todos os hidratos de carbono presentes nos alimentos podem causá-las. Estudos têm provado que não é apenas o açúcar, os doces ou o mel que podem fomentar o seu aparecimento, mas outros alimentos ricos em hidratos de carbono como fruta, pão integral e a batata também as podem potencializar. As cáries dentárias ocorrem quando as bactérias existentes na placa dentária fermentam os açúcares simples e complexos, produzindo ácidos, que corroem os dentes. 11. O que são ácidos graxos e em qual posição da cadeia hidrocarbônica de um ácido graxo, os animais e vegetais introduzem a segunda ligação dupla? Ácidos graxos são ácidos monocarboxílicos que se classificam de acordo com a cadeia hidrocarbônica, com o número de carbonos e a necessidade na dieta alimentar. Os ácidos graxos ocorrem na sua forma livre ou esterificada como nos acilgliceróis presentes em óleos e gorduras, nos fosfolipídios e ceras. A primeira ligação dupla de um ácido graxo insaturado surge entre o C-9 e C-10, e o restante das ligações duplas são introduzidas em direção à carboxila (nos vegetais) ou em direção à metila (nos animais) e sempre separadas por um grupo metileno (CH2). 12. Escreva as equações para a reação de saponificação e hidrogenação e de hidrólise do linoleato de glicerila. Os sais de sódio de ácidos carboxílicos de cadeia longa são sabões, produzidos através das reações de saponificação. A equação química das reações propostas. Saponificação: H3CCHCHCH2CHCHCH2CH2COOCH2 CH3 + NAOH H3CCHCHCH2CHCHCH2CH2COO - Na+ + CH3CH2OH H Hidrogenação: H3CCHCHCH2CHCHCH2CH2COOCH2 CH3 + H2/Pd H3CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOCH2CH3 Hidrólose: H3CCHCHCH2CHCHCH2CH2COOCH2CH3 + H2O/H + H3CCHCHCH2CHCHCH2CH2COOH + CH3CH2OH 13. Como varia: o índice de saponificação com a massa molecular e o índice de iodo com o grau de insaturação? O índice de saponificação (IS) é definido pelo número de miligramas de KOH necessário para saponificar 1 g de óleo ou gordura. A reação que ocorre é a saponificação formando sais de ácidos graxos (sabão). O IS indica a massa molecular média dos ácidos graxos dos acilgliceróis, quanto maior oIS menor a massa molecular. O índice de iodo é o número de gramas de iodo que reage com 100 g de óleo ou gordura. A reação que ocorre é a adição de iodo às ligações duplas. Quanto maior o índice de iodo maior é o número de ligações duplas nas cadeias hidrocarbônicas dos ácidos graxos. 14. Escreva o mecanismo para a formação da acetoacetil-CoA a partir de duas unidades de acetil-CoA. Como se chama este tipo de reação? A biossíntese de ácidos graxos ocorre no citosol, parte solúvel e viscosa do citoplasma, a partir da acetil-CoA por um complexo enzimático chamado ácido graxo sintetase. A acetil- CoA é o precursor de todos os átomos de carbono da cadeia de um ácido graxo e se origina a partir da descarboxilação do ácido pirúvico. CH3 SCoA O 2 C- - acetiltransferase CH3 O O SCoA 15. Quais as principais diferenças entre: óleo e gordura; e sabão e detergente? A diferença entre óleos e gorduras é determinada pelo seu ponto de fusão. Esta diferença é dependente do clima, variações metereológica e outras variáveis físicas. O detergente produz mais espuma e facilita a remoção de gorduras. O sabão não espuma tanto, mas não prejudica o ambiente. Os triacilgliceróis constituídos em grande parte de ácidos graxos saturados que têm pontos de fusão altos e são sólidos a temperatura ambiente são conhecidos como gorduras, enquanto os triacilgliceróis com alta proporção de ácidos graxos insaturados são poliinsaturados têm ponto de fusão mais baixos e são conhecidos como óleos. 16. Qual éster apresentaria ponto de fusão mais alto: tripalmitoleato de glicerila ou tripalmitato de glicerila? Explique. O tripalmitato de glicerila tem ponto de fusão mais alto do que o tripalmitoleato de glicerila, pelo fato de que este é um éster ser saturado, enquanto o tripamitoleato de glicerila ser insaturado. 17. Mostre o mecanismo da reação de junção das unidades de isopreno ativado DMAPP e IPP. Os isoprenóides são lipídios insaponificáveis classificados em dois grandes grupos: terpenóides e esteróides. São biossintetizados a partir do ácido mevalônico e/ou do fosfato de metileritritol os quais originam unidades de isopreno ativado: difosfato de dimetil alila (DMAPP) e difosfato de isopentenila (IPP). O ácido mevalônico e/ou fosfato de metileritritol originam os terpenoides enquanto que o ácido mevalônico origina os esteróides. 18. O licopeno é um dos carotenos que ocorre no tomate. Pesquise a estrutura do caroteno e indique as unidades de isopreno. Existe semelhança entre o modo como o esqualeno e os carotenos são biossintetizados? Justifique. A vitamina A (retinol) é importante não apenas na visão, por exemplo, os animais jovens com alimentação deficiente em vitamina A não crescem. Cada molécula de b-caroteno fornece duas de vitamina A. Os carotenos e a vitamina A são importantes antioxidantes lipossolúveis. O esqualeno que foi isolado inicialmente do fígado de tubarão, porém é uma substância de ampla ocorrência em animais e vegetais. Apresenta função biológica importante, pois é precursor dos esteróides, substâncias conhecidas como “reguladores biológicos”. 19. O substituinte OH do anel A do colesterol é α ou β? Atribua os oito centros estereogênicos da estrutura do colesterol. O Colesterol (figura a baixo) possui oito estereocentros, o que permite 2 8 = 256 estruturas diferentes, e o OH do anel A é β . É intermediário na biossíntese de todos os esteróides do corpo. 20. O que são esteroides, e diga se na junção de anéis A,B trans, os substituintes nas posições indicadas são equatorial ou axial: (a) equatorial, (b) equatorial, (c) axial e (d) axial
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