Esquema simplificado da fermentação láctica

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1 BIOLOGIA 12º ANO ANO LECTIVO 2008/2009 NOME DO ALUNO PROFESSORA: Isabel Dias N.º Classificação: Teste 4 1. Analise os documentos 1 e 2, que se referem ao processo de fermentação utilizado na produção de iogurte. Documento 1 Muitos seres humanos carecem da capacidade para decompor a lactose. Devido a este problema, muitas pessoas em todo o mundo não devem beber leite fresco. Ao invés, é-lhes aconselhado consumirem produtos de leite fermentado, nos quais a lactose foi metabolizada em ácido láctico. Nas sociedades ocidentais, o produto de leite fermentado mais comum é o iogurte. O leite é inicialmente aquecido para eliminar a sua flora endógena, sendo depois misturado com uma cultura destinada a iniciar o processo de produção, cultura essa na qual existe, na proporção 1:1, uma mistura de Streptococcus thermophilus e Lactobacilus bulgaricus. O ácido láctico produzido durante o processo reduz consideravelmente o ph do iogurte, o que permite controlar a eficácia do processo de fermentação. A redução do ph inibe o crescimento de organismos que poderiam deteriorar o produto. Em consequência disso, o iogurte tem um prazo de validade razoável, quando comparado com o prazo de validade do leite não fermentado. Adaptado de J. Heritage et al. (2002) - Microbiologia em Acção Documento 2 Esquema simplificado da fermentação láctica 1

2 1.1. Considere as seguintes afirmações relativas ao fabrico do iogurte. Afirmações: 1. O ph do iogurte é desfavorável ao desenvolvimento de microrganismos. 2. O iogurte contém mais lactose do que o leite. 3. No decurso da fermentação láctica, o meio torna-se mais alcalino Assinale com um X a letra correspondente à afirmação correcta: A As afirmações 1 e 2 são verdadeiras; a afirmação 3 é falsa. B A afirmação 1 é verdadeira; as afirmações 2 e 3 são falsas. C A afirmação 3 é verdadeira; as afirmações 1 e 2 são falsas. D As afirmações 2 e 3 são verdadeiras; a afirmação 1 é falsa Assinale com um X a opção correspondente à alternativa que completa correctamente a frase. No processo de produção do iogurte, o leite é previamente aquecido. Este processo visa... A aumentar a actividade das enzimas envolvidas na fermentação láctica. B desnaturar as enzimas dos micorganismos presentes no leite. C diminuir a actividade das enzimas envolvidas na fermentação láctica. D activar as enzimas dos micorganismos presentes no leite Os esquemas da figura 1 representam o modelo de actuação da enzima que catalisa a transformação da glicose-6-fosfato. Figura 1 2

3 A cada um dos números (de 1 a 5) da figura 1, faça corresponder uma das letras (de A a G). A Glicose B Frutose-6-fosfato C Complexo enzima-substrato D Glicose-6-fosfato E Fosfohexoseisomerase F Centro activo G Centro alostérico D F E C B 2. No gráfico da figura 2 evidencia-se o efeito da temperatura sobre a progressão da actividade catalítica, ao longo do tempo No intervalo de tempo A + B as curvas foram obtidas a partir de ensaios rigorosamente controlados, variando unicamente a temperatura do meio em que o seu comportamento foi analisado. Tomando em atenção apenas o intervalo tempo referido, considere a seguinte chave. de CHAVE A - A afirmação está de acordo com os dados da figura. B - A afirmação contradiz os dados da figura. C- A afirmação é uma inferência lógica baseada nos dados da figura. Figura Estabeleça a correspondência entre as afirmações que se seguem e as letras da chave. AFIRMAÇÕES: A A menor quantidade de produto obtido no final da experiência corresponde à temperatura de 80ºC. B Para qualquer dos valores de temperatura indicados, o decréscimo na velocidade de formação de produto é maior em B do que em A. C A 80º C, no fim da experiência, todas as moléculas de enzima estão desnaturadas. A A quantidade de produto formado no intervalo B foi nula no ensaio em que a temperatura foi maior. C A quantidade de produto formado pela acção da enzima a 200ºC é menor do que a 40ºC. C A temperatura tem, como efeito, aumentar inicialmente a velocidade de actuação das enzimas, mas por outro lado, conduz a uma progressiva desnaturação das moléculas de enzima. B Em qualquer momento do intervalo A, para qualquer das temperaturas indicadas, ainda se verifica a acção desta enzima. B A temperatura óptima da enzima é inferior a 50ºC. 3

4 2.2. Complete a frase seguinte fazendo a correspondência entre os números, e as expressões apropriadas da chave. No instante t 2 adicionou-se uma quantidade fixa de substrato ao ensaio em que a acção decorre a 40 C, tendo sido traçada a curva respectiva no tempo C. A formação do produto nesse intervalo de tempo indica que 1 devido 2. No instante t 3 adicionou-se, ao mesmo ensaio, certa quantidade de enzima, que conduziu 3 após o que se traçou a curva respectiva no intervalo de tempo D o que indica que 4. CHAVE: 1 a velocidade da reacção se mantém 4 a velocidade da reacção aumenta a velocidade da reacção diminui ao aumento gradual da concentração do produto 2 à saturação dos centros activos ao aumento gradual da concentração do substrato 3 ao aumento da concentração do complexo enzima-substrato 3. O metabolismo celular é controlado por enzimas. Considere os esquemas I e II da figura 3. Fig A, B e C e são, respectivamente (assinale com um X a opção correcta): inibidor, substrato, enzima enzima, substrato, inibidor inibidor, enzima, substrato enzima, inibidor, substrato 4

5 3.2. Complete a frase seguinte fazendo a correspondência entre os números, e as expressões apropriados da chave. Quando se adiciona C1 e C2 à enzima representada ocorrem respectivamente 1 e 2 provocando uma 3. A forma de atenuar esta situação em I, seria 4 e em II 5. CHAVE: desnaturação da enzima 1 inibição competitiva 2 inibição não competitiva diminuição da concentração de substrato 5 aumentar a concentração de enzima 3 diminuição da formação do produto aumentar a concentração do produto diminuir a concentração do substrato 4 aumentar a concentração de substrato o aumento da formação do produto 3.3. Seguem-se uma série de afirmações acerca da actividade da enzima da figura 3. Classifique-as de verdadeiro (V) ou falso (F) baseando-se apenas nos dados da figura. F A formação do complexo enzima-substrato baseia-se no modelo do encaixe induzido. V A reacção em que intervém a enzima é catabólica. V A enzima não é alterada pelo efeito da reacção. F A enzima baixa a energia de activação. V A enzima é específica Os gráficos A e B da figura 4 representam a variação da velocidade de uma reacção enzimática, em função da concentração do substrato, para uma mesma concentração de enzima. Figura 4 5

6 Assinale a opção que traduz a relação possível entre as situações I e II da figura 3 e as curvas A e B da figura 4. A enzima da figura 3 na situação: I corresponde à curva A. I corresponde à curva B. II corresponde à curva A. II corresponde à curva B. 4. O vinho resulta da fermentação do sumo de uvas devido à acção de leveduras. Ao longo do processo, o teor em álcool vai aumentando até atingir níveis tóxicos para as leveduras, o que determina a sua morte e a cessação da fermentação. Realizou-se uma experiência com o objectivo de identificar diferenças entre a fermentação realizada por leveduras de estirpes selvagens (que aparecem naturalmente na casca das uvas) e a fermentação realizada por leveduras de cultivo. Adicionou-se a duas soluções de glicose, de igual volume e concentração, igual número de leveduras selvagens e de leveduras de cultivo. As duas suspensões assim obtidas foram colocadas em cubas de fermentação separadas e fechadas. A fermentação decorreu, em ambas as cubas, durante dez dias, ao longo dos quais se retiraram, diariamente, amostras. Os resultados das análises às amostras estão representados no gráfico da figura 5. Fig. 5 6

7 4.1. Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das seguintes afirmações, relativas aos resultados experimentais representados na figura 5. A A quantidade de glicose inicial limitou o crescimento das leveduras selvagens. F B A taxa de fermentação alcoólica foi maior na cuba das leveduras de cultivo. V C As leveduras selvagens são menos resistentes ao etanol que as de cultivo. V D As leveduras selvagens originam vinhos com maior teor alcoólico que as de cultivo. F E As leveduras são afectadas pela concentração de etanol no meio. V F Meios de cultura com 2,5% de álcool são tóxicos para as leveduras de cultivo. F G Em meios com 7,5% de álcool, o número de leveduras de cultivo está em declínio. V H A disponibilidade inicial de glicose condicionou diferentes taxas de produção de álcool. F 4.2. Seleccione a alternativa que permite preencher os espaços e obter uma afirmação correcta. É plausível que a remoção do álcool acumulado durante os primeiros cinco dias da cultura com leveduras selvagens o crescimento da população, pois o meio. (A) afecte [ ] tem falta de oxigénio. (B) afecte [ ] torna-se menos tóxico. (C) não afecte [ ] tem falta de oxigénio. (D) não afecte [ ] torna-se menos tóxico Seleccione a alternativa que completa correctamente a afirmação seguinte. Ao fim dos dez dias, o líquido formado na cuba que continha as leveduras selvagens foi deixado em contacto com o ar. Ao analisar posteriormente o conteúdo dessa cuba, constatou-se que tinha azedado, devido à acumulação de ácido láctico. Esta observação permite concluir que... (A) a glicose presente na suspensão inicial de leveduras selvagens não foi totalmente consumida. (B) o factor responsável pela acumulação de ácido láctico na cuba analisada foi o oxigénio. (C) a diminuição da população de leveduras selvagens, que ocorreu entre o quinto e o décimo dias, deveuse à acção de bactérias. (D) a diminuição de ph associada à formação de ácido láctico é responsável pela diminuição das leveduras selvagens até ao décimo dia Seleccione a alternativa que permite preencher os espaços e obter uma afirmação correcta. Para além das aplicações tradicionais, as leveduras são, actualmente, muito usadas em biotecnologia. Investigadores criaram uma estirpe de leveduras transgénicas, capazes de produzirem, em larga escala, uma proteína anticongelante própria de peixes de zonas polares. 7

8 O genoma da levedura foi modificado, como resultado da do gene que codifica a proteína anticongelante de. (A) mutação [ ] uma variedade de levedura selvagem. (B) mutação [ ] um ser vivo de outra espécie. (C) integração [ ] uma variedade de levedura selvagem. (D) integração [ ] um ser vivo de outra espécie Seleccione a alternativa que permite preencher os espaços e obter afirmações correctas. O etanol é tóxico para as células humanas. O metabolismo de bebidas alcoólicas é assegurado pela enzima álcool-desidrogenase, que oxida o etanol, dando origem a acetaldeído. Esta enzima pode também oxidar o metanol (outro álcool), originando formaldeído, substância esta altamente tóxica, que causa danos ao nível do sistema nervoso e de outros órgãos. A álcool-desidrogenase apresenta especificidade, dado que participar na formação de diferentes complexos enzima-substrato. (A) relativa [ ] pode. (B) relativa [ ] não pode. (C) absoluta [ ] pode. (D) absoluta [ ] não pode Analise as formulações que se seguem, relativas a acontecimentos que impedem a síntese de formaldeído. Um método possível de tratamento de intoxicações por metanol consiste em administrar à vítima doses relativamente elevadas de etanol. Reconstitua a sequência temporal dos acontecimentos mencionados, segundo uma relação de causa-efeito, colocando por ordem as letras que os identificam. A Saturação da álcool-desidrogenase pelo etanol. B Bloqueio da oxidação enzimática do metanol. C Aumento da probabilidade de ligação do etanol à enzima. D Aumento da concentração de etanol no organismo. E Inibição da formação do complexo constituído pela álcool-desidrogenase e pelo metanol. D C A E B 8

9 5. A conservação dos alimentos é uma necessidade indiscutível. Mas, algumas técnicas de conservação envolvem, segundo alguns autores, perigos para a saúde pública. A cada número da coluna I faça corresponder uma letra da coluna II e uma letra da coluna III de forma a obter relações correctas. Coluna I Coluna II Coluna III Técnica Factor de conservação Acção nos seres vivos contaminantes 1 - Adição de sal B I 2 - Lâmpadas UV ou isótopo 60 do Cobalto D N 3 Pasteurização G J 4 Liofilização F L A - Acidez B - Efeito osmótico C - Frio D - Irradiação E - Calor, >100ºC F - Redução de água G - Calor, <100ºC H - Morte por falta de oxigénio I - Morte por plasmólise J - Desnaturação das enzimas e consequente morte dos contaminantes L - Não se desenvolvem por total ausência de água M - Inibição das enzimas e consequente incapacidade de realizar metabolismo N - Morte devido à quebra do DNA Questões Cotações