BIOLOGIA - 3 o ANO MÓDULO 03 MOLÉCULAS: PROTEÍNAS E ENZIMAS

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1 BIOLOGIA - 3 o ANO MÓDULO 03 MOLÉCULAS: PROTEÍNAS E ENZIMAS

2 amina R N H 2 C α C O carboxila OH H Fórmula estrutural

3 Fórmula estrutural H Fórmula estrutural O OH C H 2 N C C OH H O CH 2 Glicina (gly) C 2 H 5 ON CH 2 H 2 N C C OH H O Ácido glutâmico (glu) C 5 H 9 O 4 N

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7 10 µm glóbulos vermelhos normais glóbulo vermelho falciforme hemoglobina normal Val His Leu Tre Pro Glu Glu Lis hemoglobina anormal Val His Leu Tre Pro Val Glu Lis

8 Estrutura terciária de uma proteína aumento de temperatura ligações de dissulfeto proteína desnaturada

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10 várias hélices enroladas como fios de uma corda R NH C NH C O C C R O R Queratina (proteína fibrilar) forma helicoidal R C C O NH R C C O NH

11 Canal de Proteína Permite que certas moléculas e íons atravessem a membrana plasmática livremente. A fibrose cística, é uma doença causada pela falta de canais de cloro - Cl. Proteína Carreadora Interage especificamente com certas moléculas e certos íons carregando-os através da membrana plasmática. Uma das causas da obesidade pode ser certa incapacidade das células de transportarem íons Na + e K +.

12 Proteína Receptora Tem a forma tal que certas moléculas podem se ligar a ela. Certas pessoas são diabéticas porque suas células musculares e adiposas não produzem proteínas receptoras de insulina em quantidade suficiente. Proteína de reconhecimento Permite que uma célula reconheça outra. No caso de rejeição de órgãos, células do sangue do receptor atacam o órgão implantado por reconhecerem como estranhas as proteínas das membranas das células do doador.

13 Anticorpo ligações dissulfeto locais de ligação com os antígenos porção variável cadeia leve porção constante cadeia pesada

14 anticorpo antígeno

15 resposta primária imune resposta secundária imune concentração de anticorpos no soro A segunda exposição ao antígeno produz resposta mais rápida e eficiente do que a primeira dias 1ª injeção de antígeno 2ª injeção de antígeno

16 Imunização passiva O cavalo é imunizado contra as toxinas tetânicas. Y Y Y Y Y Y Y Y Y Anticorpos, antitoxinas tetânicas, são extraídas para produzir o soro antitetânico. O soro antitetânico é injetado na pessoa que sofreu ferimento profundo. Ferimento profundo introduz bactérias do tétano que produzem toxina.

17 quantidade de energia Alta Baixa com enzima estado inicial sem enzima energia de ativação sem enzima energia de ativação com enzima estado final A B C A B C processo de reação

18 Complexo enzima-substrato Enzima Sacarose

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22 Como pode cair no enem (UFF) Considere um gato siamês, que difere de outras raças de gatos por sua pelagem característica: escura nas patas, no focinho e no pavilhão auditivo, contrastando com o resto do corpo, onde é clara. As regiões escuras são mais frias, e nelas, a substância que controla a produção do pigmento responsável pela pelagem escura é ativa, enquanto nas claras, que são quentes, essa substância é inativa. Pela sua ação no escurecimento da pelagem do animal, conclui-se que essa substância é: a) um glicídio; b) um lipídio; c) uma enzima; d) um glicosaminoglicano; e) uma vitamina.

23 Fixação 1) As enzimas biocatalisadoras da indução de reações químicas reconhecem seus substratos através da: a) temperatura do meio; b) forma tridimensional das moléculas; c) energia de ativação; d) concentração de minerais; e) reversibilidade da reação.

24 ixação ) Cerca de 27 milhões de brasileiros têm intolerância ao leite por deficiência na produção de uma enzima do intestino. (Folha de S.Paulo, 09/08/98) Sobre a enzima citada no artigo e as enzimas em geral, podemos afirmar que: ) aumentam a energia de ativação necessária para as reações; ) atuam de forma inversamente proporcional ao aumento da temperatura; ) são consumidas durante o processo, não podendo realizar nova reação do mesmo tipo; ) são estimuladas pela variação do grau de acidez do meio; ) são altamente específicas em função de seu perfil característico.

25 Fixação 3) O citocromo C é uma proteína respiratória que se encontra em todos os organismos aeróbios. A molécula desta proteína existe em todas as espécies com a mesma função, sendo constituída por 104 aminoácidos. No decurso da evolução, as mutações mudaram os aminoácidos em certas posições da proteína, mas o citocromo C de todas as espécies tem incontestavelmente estrutura e função semelhantes, tornando-se, para o evolucionismo, uma evidência de ordem: a) paleontológica; d) anatômica; b) embriológica; e) bioquímica. c) citológica;

26 Fixação F a b c d e 4) O gráfico mostra a correlação entre a atividade enzimática e a temperatura. Que indica o5 ponto assinalado pela seta? Que acontece com a enzima a partir desse ponto? I I p I p

27 ixação ) Analise as seguintes afirmativas: ) A enzima que digere a lactose também digere a sacarose, pois ambas são dissacarídeos; I) Aumento na concentração do substrato de uma enzima é acompanhado por aumento proorcional na velocidade da reação; II) Mudanças no ph modificam a velocidade da reação química catalisada por uma enzima orque sua estrutura terciária se altera. ) são verdadeiras I, II e III ) são verdadeiras apenas I e II ) são verdadeiras apenas I e III ) apenas I é verdadeira ) apenas III é verdadeira

28 Fixação F 7 6) Suponha que fossem fornecidas dietas deficientes em 7 aminoácidos para larvas de Triturus2 carnifex (salamandra), e que a porcentagem de larvas sobreviventes tenha sido a da tabela p a seguir: r Aminoácido ausente Larvas sobreviventes (%) Arginina 78 % Lisina 0 % a Triptofano 80 % Cisteína 0 % Metionina 82 % Histinina 5 % Alanina 8 % Dieta Completa 95 % (controle) Dentre os aminoácidos testados, quais você classifica como essenciais? Justifique sua resposta. a m b c d d e

29 ixação Com base nessas informações, é correto concluir-se que: ) o piroxicam é o anti-inflamatório que mais pode interferir na formação de prostaglandinas protetoras da ucosa gastrintestinal. ) o rofecoxibe é o anti-inflamatório que tem a maior afinidade pela enzima COX-1. ) a aspirina tem o mesmo grau de afinidade pelas duas enzimas. ) o diclofenaco, pela posição que ocupa no esquema, tem sua atividade anti-inflamatória neutralizada pelas uas enzimas. ) o nimesulide apresenta o mesmo grau de afinidade pelas enzimas COX-1 e COX-2. ) Os efeitos dos anti-inflamatórios estão associados à presença de inibidores da enzima chamada ciclo-oxigenase (COX-2). Essa enzima degrada substâncias liberadas de tecidos lesados e as transforma em prostaglandinas ró-inflamatórias, responsáveis pelo aparecimento de dor e inchaço. Os anti-inflamatórios produzem efeitos colaterais decorrentes da inibição de uma outra enzima, a COX-1, esponsável pela formação de prostaglandinas, protetoras da mucosa gastrintestinal. O esquema abaixo mostra alguns anti-inflamatórios (nome genérico). As setas indicam a maior ou menor afinidade dessas substâncias pelas duas enzimas.

30 Proposto 1) (UERJ) As variações das cargas elétricas das moléculas das proteínas W, X, Y e Z, em função do ph do meio, estão representadas no gráfico a seguir. A molécula do DNA, em ph fisiológico, apresenta carga elétrica negativa, devido a sua natureza ácida. No núcleo celular, ela está associada a proteínas, de caráter básico, denominadas histonas. De acordo com o gráfico, a proteína que apresenta propriedades compatíveis com as de uma histona é a representada pela seguinte letra: a) W b) X c) Y d) Z

31 Proposto 2) (UNICAMP) Os dois gráficos referem-se à velocidade da reação: A + B C + D, que ocorre em animais de uma mesma espécie, quando suas temperaturas variam. O gráfico número 1 representa a reação em um indivíduo que, além dos reagentes A e B, possui o polipeptídio E, que não ocorre no indivíduo do gráfico número 2. Com base nos gráficos, responda: a) Em que grupo de substâncias pode ser classificado o polipeptídio E? b) Dê duas justificativas para sua classificação.

32 Proposto 3) (UNICAMP) Em 1971, Hudson e Rock testaram dietas deficientes em aminoácidos (componentes das proteínas) em larvas de moscas do gênero Heliothis. Um grupo de larvas foi alimentado com dieta completa, contendo água, açúcar, vitaminas e todos os aminoácidos; outros dois grupos receberam dietas quase idênticas, exceto por não conterem um aminoácido (valina ou glicina). Depois de alguns dias, verificam que as larvas com dieta completa cresceram normalmente, enquanto as que receberam a dieta deficiente em valina não cresceram. As que receberam dieta deficiente em glicina cresceram tanto quanto as moscas que receberam dieta completa. a) Formule uma hipótese que poderia estar sendo testada pelos pesquisadores. b) Qual foi a importância do grupo que recebia dieta completa?

33 Proposto 4) (UFRJ) Duas substâncias A e B, ao reagirem à temperatura de 25 C, geram um produto AB. Essa reação é muito lenta. Quando se acrescenta a substância X, que pode ser um catalisador inorgânico ou então uma enzima, a velocidade dessa reação aumenta acentuadamente. Para se investigar a natureza da substância X, realizaram-se vários experimentos para medir a velocidade da reação (concentração do composto AB depois de cinco minutos de reação). Os resultados estão na tabela a seguir: Com base nos resultados da tabela e sabendo-se que as substâncias A e B não degradam a 100 C, indique se a substância X é um catalisador inorgânico ou uma enzima. Justifique sua resposta.

34 Proposto 5) (UFRJ) A glicoquinase e a hexoquinase são duas enzimas que reagem com o mesmo substrato, a glicose. Ambas são enzimas intracelulares que fosforilam a glicose formando glicose 6 fosfato (G6P). Dependendo da enzima produtora, a G6P pode ou ser degradada na via da glicose para gerar energia ou então ser usada para síntese de glicogênio. A glicose ocorre nos tecidos em geral e a síntese de glicogênio ocorre principalmente no fígado. A síntese do glicogênio somente acontece quando existe excesso de glicose no sangue. Essa é uma forma de armazenar esse açúcar. Observe a figura a seguir, que apresenta as velocidades de reação dessas duas enzimas em função da concentração da glicose. Níveis normais de glicose no sangue estão ao redor de 4mM. Qual das duas enzimas gera G6P para síntese de glicogênio hepático? Justifique sua resposta.

35 Proposto 6) (UNIRIO) A figura abaixo mostra duas curvas, A e B, de reações enzimáticas, representando a velocidade de formação do produto e a concentração do substrato. Indique qual das duas curvas mostra a enzima que possui maior afinidade por seu substrato. Justifique sua resposta.

36 Proposto 7) (UERJ) O hidrogênio vem sendo considerado um possível substituto dos combustíveis altamente poluentes de origem fóssil, como o dodecano, utilizado na aviação. Sabe-se que, sob condições-padrão, as entalpias de combustão do dodecano e do hidrogênio molecular são respectivamente iguais a 7500 e 280 kj.mol -1. A massa de hidrogênio, em gramas, necessária para gerar a mesma quantidade de energia que a gerada por 1 g de dodecano equivale a: a) 0,157 b) 0,315 c) 0,471 d) 0,630

37 Proposto 8) (UERJ) O Homo sapiens deve ter surgido há cerca de 200 mil anos. Sua capacidade intelectual, porém, parece ter evoluído pouco durante 130 mil anos. Há 70 mil anos, conforme propõem alguns pesquisadores, uma catástrofe natural teria provocado grandes alterações climáticas, responsáveis pela quase extinção da espécie. Registros fósseis de cerca de 50 mil anos sugerem um crescimento do intelecto dos descendentes dos indivíduos que sobreviveram, manifestado por interesse artístico, grande criatividade e capacidade de comunicação, que são características do homem moderno. Poder-se-ia supor, assim, que o clima adverso teria favorecido o desenvolvimento da capacidade intelectual do Homo sapiens. Indique o mecanismo evolutivo descrito e explique a sua atuação.