Bio. Semana 7. Rubens Oda (Julio Junior)

Transcrição

2 CRONOGRAMA 07/03 Ciclos biogeoquímicos: Carbono e Oxigênio 08/03 Ciclos biogeoquímicos: Nitrogênio e Água 13:30 10/03 Desequilíbrios ecológicos 14/03 Exercícios: Biociclos, Biomas e Ciclos 15/03 Origem da vida 13:30

3 17/03 Evidências da evolução e teorias evolutivas 21/03 Especiação e evolução humana 22/03 Exercícios - Evolução 13:30 24/03 Água e sais minerais 28/03 Glicídios e Lipídios

4 29/03 Proteínas 31/03 Vitaminas e ácidos nucléicos

5 Proteínas 29 mar 01. Resumo 02. Exercício de Aula 03. Exercício de Casa 04. Questão Contexto

6 RESUMO Proteínas Proteínas são uma cadeia de aminoácidos que desempenham diversas funções como estrutural, catalisadora, contrátil, reguladora (hormônio) e imunológica. É classificado quanto a sua estrutura em: Primário é uma sequência linear de aminoácidos Secundário é a sequência começando a ganhar forma. Pode ser helicoidal ou pregueado. Terciário é uma estrutura tridimensional na qual já pode desempenhar uma função. Quaternário é a junção de duas ou mais estruturas terciárias. Enzimas As enzimas são de origem proteica e possuem diversas funções como: Catalisadores Aceleram reações Diminuem a energia de ativação Não se modificam São específicas em relação ao substrato (teoria da chave-fechadura) Elas podem ser alteradas em relação a velocidade enzimática como temperatura, ph e concentração de substrato. OBS.: a temperatura alta ou um ph ácido pode desnaturar uma proteína. EXERCÍCIOS DE AULA 1. (UFAL) Uma alimentação balanceada deve ser rica em proteínas, macromoléculas importantes para o funcionamento dos seres vivos, uma vez que desempenham funções estruturais e enzimáticas. Sobre este assunto, observe a figura abaixo representando diferentes estruturas proteicas e assinale a alternativa correta. 7 a) A sequência linear de aminoácidos representada em 1 e 4 é denominada estrutura primária. b) Os dobramentos observados nas cadeias proteicas em 2 e 3 devem-se a reações de repulsão entre aminoácidos distantes entre si. c) Proteínas como a albumina, que apresentam somente uma cadeia polipeptídica, poderiam ser representadas em 4. d) As estruturas 2 e 3 são chamadas, respectivamente, de alfa-hélice e beta-hélice. e) Caso a estrutura 5 fosse uma enzima submetida a alta temperatura, esta seria desnaturada mas não ocorreria mudança em sua forma espacial.

7 2. (UniEvangélica-Anápolis Medicina) Leia o texto a seguir. As proteínas têm ampla gama de estruturas e funções. Apesar de sua grande diversidade, todas as proteínas compartilham três níveis de estrutura, conhecidos como estrutura primária, secundária e terciária. Um quarto nível é observado quando uma proteína é composta por duas ou mais cadeias polipeptídicas. No entanto, a estrutura de uma proteína também depende das condições físicas e químicas do seu ambiente. CAMPBELL, Neil A. et al. Biologia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, p Se ph, salinidade, temperatura ou outros aspectos do ambiente forem alterados, a proteína pode passar por uma desnaturação. E, como resultado da desnaturação: a) Ocorrem ligações peptídicas, formadas por reações de desidratação que unem o grupo carboxila de um aminoácido ao grupo amino de outro aminoácido. b) Surgem segmentos das cadeias polipeptídicas enrolados ou dobrados repetidamente, em padrões que contribuem para a estrutura secundária. c) Ocorre que a forma da proteína será reforçada por ligações covalentes adicionais, chamadas de pontes dissulfeto, entre dois monômeros de cisteína. d) Ocorre a perda de conformação da proteína e por consequência da habilidade de realizar funções, tornando-se biologicamente inativada (ENEM 2010) Alguns fatores podem alterar a rapidez das reações químicas. A seguir, destacam-se três exemplos no contexto da preparação e da conservação de alimentos: 1. A maioria dos produtos alimentícios se conserva por muito mais tempo quando submetidos à refrigeração. Esse procedimento diminui a rapidez das reações que contribuem para a degradação de certos alimentos. 2. Um procedimento muito comum utilizado em práticas de culinária é o corte dos alimentos para acelerar o seu cozimento, caso não se tenha uma panela de pressão. 3. Na preparação de iogurtes, adicionam-se ao leite bactérias produtoras de enzimas que aceleram as reações envolvendo açúcares e proteínas lácteas. Com base no texto, quais são os fatores que influenciam a rapidez das transformações químicas relacionadas aos exemplos 1, 2 e 3, respectivamente? a) Temperatura, superfície de contato e concentração. b) Concentração, superfície de contato e catalisadores. c) Temperatura, superfície de contato e catalisadores. d) Superfície de contato, temperatura e concentração. e) Temperatura, concentração e catalisadores.

8 4. (FATEC) Na indústria têxtil, é uma prática comum aplicar goma aos tecidos no início da produção, para torná-los mais resistentes. Esse produto, entretanto, precisa ser removido posteriormente, no processo de desengomagem. Nesse processo, os produtos têxteis são mergulhados em um banho aquoso com uma enzima do grupo das amilases. Os gráficos nas figuras 1 e 2 representam a eficiência da atividade dessa enzima em diferentes valores de temperatura e ph. Com base nas informações apresentadas, está correto afirmar que, para se obter a máxima eficiência da ação da enzima no processo industrial citado no texto, seria necessário manter o banho aquoso de desengomagem a: a) 50ºC e ph ácido, sendo que a enzima age especificamente sobre proteínas. b) 50ºC e ph ácido, sendo que a enzima age especificamente sobre polissacarídeos. c) 50ºC e ph básico, sendo que a enzima age especificamente sobre polissacarídeos. d) 70ºC e ph ácido, sendo que a enzima age especificamente sobre polissacarídeos. e) 70ºC e ph básico, sendo que a enzima age especificamente sobre proteínas (UERJ) Existem dois tipos principais de inibidores da atividade de uma enzima: os competitivos e os não competitivos. Os primeiros são aqueles que concorrem com o substrato pelo centro ativo da enzima. Considere um experimento em que se mediu a velocidade de reação de uma enzima em função da concentração de seu substrato em três condições: Ausência de inibidores. Presença de concentrações constantes de um inibidor competitivo. Presença de concentrações constantes de um inibidor não competitivo. Os resultados estão representados no gráfico abaixo:

9 A curva I corresponde aos resultados obtidos na ausência de inibidores. As curvas que representam a resposta obtida na presença de um inibidor competitivo e na presença de um não competitivo estão indicadas, respectivamente, pelos seguintes números: a) II e IV. b) II e III. c) III e II. d) IV e III. EXERCÍCIOS DE CASA 1. (UECE) Além de participar da construção do corpo dos organismos, as proteínas exercem diversas funções. Podemos afirmar, corretamente, que as proteínas Actina e Miosina estão envolvidas no processo de: a) Transporte de oxigênio no tecido sanguíneo. b) Cobertura protetora da pele. c) Contração muscular. d) Sinapse nas terminações nervosas (Fuvest-SP) Leia o texto a seguir, escrito por Jacob Berzelius, em 1828: Existem razões para supor que, nos animais e nas plantas, ocorrem milhares de processos catalíticos nos líquidos do corpo e nos tecidos. Tudo indica que, no futuro, descobriremos que a capacidade de os organismos vivos produzirem os mais variados tipos de compostos químicos reside no poder catalítico de seus tecidos. A previsão de Berzelius estava correta, e hoje sabemos que o poder catalítico mencionado no texto deve-se a) aos ácidos nucleicos. b) aos carboidratos. c) aos lipídios. d) às proteínas. e) às vitaminas. 3. (FPS) Qual o nível da estrutura proteica de uma enzima que está diretamente relacionado com a sua função? a) Estrutura primária. b) Estrutura secundária. c) Estrutura terciária. d) Estrutura em alfa-hélice. e) Estrutura quaternária.

10 4. (Efoa-MG) Além de serem as macromoléculas mais abundantes nas células vivas, as proteínas desempenham diversas funções estruturais e fisiológicas no metabolismo celular. Com relação a essas substâncias, é correto afirmar que: a) são todas constituídas por sequências monoméricas de aminoácidos e monossacarídeos. b) além de função estrutural, são também as mais importantes moléculas de reserva energética e de defesa. c) são formadas pela união de nucleotídeos por meio dos grupamentos amina e hidroxila. d) cada indivíduo produz as suas proteínas, que são codificadas de acordo com o material genético. e) a sua estrutura é determinada pela forma, mas não interfere na função ou especificidade. 5. (UFMS 2010) As proteínas, formadas pela união de aminoácidos, são componentes químicos fundamentais na fisiologia e na estrutura celular dos organismos. Em relação às proteínas, assinale a(s) proposição(ões) correta(s). 1) O colágeno é a proteína menos abundante no corpo humano apresentando forma globular como a maioria das proteínas. 2) A ligação peptídica entre dois aminoácidos acontece pela reação do grupo carboxila de um aminoácido com o grupo amino de outro aminoácido. 4) A ptialina, enzima produzida pelas glândulas salivares, atua na digestão de proteínas. 8) A anemia falciforme, causada por fatores nutricionais, é atribuída ao rompimento das hemácias em função da desnaturação da molécula protéica de hemoglobina em decorrência do aumento da temperatura corporal. 16) A insulina, envolvida no metabolismo da glicose, é um exemplo de hormônio protéico. 32) As proteínas caseína e albumina são encontradas no leite e na clara do ovo, respectivamente (UFMA) As enzimas, biocatalizadoras de 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. 7. (UFAL) Observe o gráfico abaixo que ilustra a variação da velocidade de uma reação catalisada por uma enzima, com um sítio ativo, em função da concentração de substrato, e assinale a alternativa correta.

11 a) A velocidade da reação não segue aumentando porque as enzimas estão sendo desnaturadas. b) O aumento da concentração de substrato, ao saturar o centro ativo da enzima, diminui a velocidade da reação. c) O produto da reação é um inibidor competitivo da enzima, diminuindo a velocidade da reação. d) A velocidade da reação diminui, pois todo o substrato foi convertido em produto. e) A velocidade da reação não é influenciada pela disponibilidade de substrato. 8. (MACK) Para inibir a ação de uma enzima, pode-se fornecer à célula uma substância que ocupe o sítio ativo dessa enzima. Para isso, essa substância deve: a) Estar na mesma concentração da enzima. b) Ter a mesma estrutura espacial do substrato da enzima. c) Recobrir toda a molécula da enzima. d) Ter a mesma função biológica do substrato da enzima. e) Promover a desnaturação dessa enzima (UFJF) A febre alta pode causar sérios danos ao organismo, pois a temperatura ótima de funcionamento para a maioria das enzimas humanas encontra-se entre 35 e 40ºC. Considerando a relação entre a temperatura e a atividade das enzimas humanas, é correto afirmar que a febre acima de 40ºC causa problemas porque: a) Aumenta a atividade da maior parte das enzimas, devido à menor disponibilidade de energia. b) A atividade das enzimas é reduzida, uma vez que essas sofrem desnaturação e não se associam ao substrato. c) A maior parte das enzimas perde sua atividade porque se solidifica (precipita). d) Aumenta a atividade das enzimas devido à sua precipitação, acelerando o reconhecimento do substrato. e) A atividade das enzimas é reduzida, em consequência da quebra das ligações peptídicas. 10. (PUC-RIO) Analise a figura a seguir que mostra a mudança da estrutura terciária de uma proteína enzimática, pela modificação das condições às quais ela está exposta.

12 Essa mudança é chamada de: a) Saturação e pode ser causada pela alteração do ph do meio. b) Renaturação e pode ser causada pela alteração da temperatura do meio. c) Saponifização e pode ser causada pela alteração de ph do meio. d) Floculação e pode ser causada pela mudança de densidade do meio. e) Desnaturação e pode ser causada pela alteração de temperatura do meio. QUESTÃO CONTEXTO Glendon Parker, professor do Laboratório Nacional de Lawrence Livermore, nos Estados Unidos, descobriu que a proteína do cabelo humano é estável e tem variações únicas em cada indivíduo. Por ter essas características, os fios podem ser uma nova ferramenta para identificação de pessoas em situações forenses ou arqueológicas. Foram encontrados 185 tipos diferentes de proteínas de cabelos. Com esse banco de dados, os pesquisadores estimaram que seria possível distinguir quem é o dono do cabelo entre uma população de um milhão de pessoas. (fonte: 13 Com base nos seus conhecimentos prévios sobre a formação das proteínas, o que poderia causar esta variação dos tipos de proteínas existentes no cabelo?

13 GABARITO 01. Exercício de aula 1. c 2. d 3. c 4. b 5. b 02. Exercício de casa 1. c 2. d 3. c 4. d = b 7. b 8. b 9. b 10. e 03. Questão Contexto O que poderia causar a variação dos tipos de proteínas é a quantidade, a sua sequência e o tipo de aminoácido presente para a formação da proteína que pode variar. Sendo assim, a estrutura terciária seria modificada uma das outras, configurando proteínas diferentes. 14