I. O documento apresenta uma lista de exercícios sobre metabolismo de controle para os alunos. II. A pesquisa descreveu uma molécula capaz de reverter o processo degenerativo da insuficiência cardíaca, interrompendo a acumulação de proteínas danificadas nas células cardíacas. III. Testes pré-clínicos mostraram que a molécula, denominada βIIV5-3, estabilizou e até reverteu os sintomas da insuficiência cardíaca em ratos.

1. LISTA DE EXERCICIOS - EXTRA –1S
METABOLISMO DE CONTROLE – JUNHO 2012
Professora Ionara Urrutia Moura
1. (Unicamp) As macromoléculas (polissacarídeos, proteínas
ou lipídios) ingeridas na alimentação não podem ser
diretamente usadas na produção de energia pela célula.
Essas macromoléculas devem sofrer digestão (quebra),
produzindo moléculas menores, para serem utilizadas no
processo de respiração celular.
a) Quais são as moléculas menores que se originam da
digestão das macromoléculas citadas no texto?
b) Como ocorre a “quebra” química das macromoléculas
ingeridas?
c) Respiração é um termo aplicado a dois processos
distintos, porém intimamente relacionados, que ocorrem no
organismo em nível pulmonar e celular. Explique que
relação existe entre os dois processos.
2.Atualmente, sabe-se que a relação gene-proteína nem
sempre é de um para um. Relacioná-los não é uma questão
simples: em geral, o genoma de um organismo é idêntico em
todas as suas células, enquanto o conjunto de proteínas de
cada uma delas varia, dependendo de sua fase de
desenvolvimento, do tecido analisado, do processamento do
pré-RNA mensageiro (pré-mRNA) e, até, do ambiente a que
o organismo está submetido. Folha Saúde 28 de mar;o de 2012
Vaca louca- 25 04 2012
4.Explique a metafora do primeiro paragrafo usando os
Mas como genes e proteínas estão relacionados? Em
termos antigeno e anticorpo.
organismos eucariotos, como é o caso da espécie humana,
5.Como voce explicaria a expressão “fator inato de
a informação genética armazenada no DNA é convertida em
resistencia”
uma seqüência de aminoácidos, formando as proteínas --
moléculas fundamentais na determinação das
6.De acordo com o texto, a proteina IFTTM3 ,, pode ser
características dos organismos. Contudo, a informação
considerada um anticorpo: porque:
genética está organizada da seguinte forma: os genes
incluem regiões codificadoras da seqüência de aminoácidos,
7. (G2 1996) No
os exons , e regiões não-codificadoras, os introns. A
modelo molecular do
primeira etapa na síntese de proteínas é a transcrição do
gene em uma molécula de RNA, o pré-mRNA. Este inclui ácido ribonucleico
ambas as regiões e, quando é processado, os introns são (RNA) representado
removidos da molécula, transformando o pré-mRNA no adiante, os números 1,
mRNA maduro, que será, então, traduzido em proteína. 2 e 3 indicam,
Esse processamento de um pré-mRNA pode variar, respectivamente:
resultando na formação de mais de um tipo de proteína, a a) desoxirribose, ácido
partir de uma mesma seqüência de DNA. fosfórico e base nitrogenada.
b) ácido fosfórico, desoxirribose e base nitrogenada.
Um exemplo extremo descrito recentemente na mosca-da- c) ribose, ácido fosfórico e base nitrogenada.
banana, a Drosophila melanoaster , revela que um mesmo d) ácido fosfórico, ribose e base nitrogenada.
gene desse inseto é capaz de codificar cerca de 38 mil e) ácido fosfórico, base nitrogenada e desoxirribose.
proteínas. Na espécie humana, estima-se que o número de 8. (G2 1996) Assinale a alternativa que relaciona
genes varie entre 50 mil e 150 mil e que existam milhões de
proteínas diferentes corretamente o nome das moléculas representadas pelos
números 1, 2 e 3,
respectivamente, sabendo-
a) Explique o processo pelo qual os genes
controlam a produção de proteínas em todos os se que a figura adiante
seres vivos. representa a unidade
b) No texto são abordados os introns e exons. Qual a estrutural do ácido
consequência disso para os seres vivos: desoxirribonucleico (DNA).
a) base nitrogenada,
3 Leia o texto ribose e ácido fosfórico.
b) ácido fosfórico, ribose e base nitrogenada.
c) desoxirribose, base nitrogenada e ácido fosfórico.
d) ácido fosfórico, desoxirribose e base nitrogenada.
e) base nitrogenada, desoxirribose e ácido fosfórico.
9. (Fuvest 2007) O código genético é o conjunto de todas as
trincas possíveis de bases nitrogenadas (códons). A
sequência de códons do RNA mensageiro determina a
sequência de aminoácidos da proteína.
É correto afirmar que o código genético
a) varia entre os tecidos do corpo de um indivíduo.

2. b) é o mesmo em todas as células de um indivíduo, mas
varia de indivíduo para indivíduo.
c) é o mesmo nos indivíduos de uma mesma espécie, mas
varia de espécie para espécie.
d) permite distinguir procariotos de eucariotos.
e) é praticamente o mesmo em todas as formas de vida

3. 20 ) Muitas estruturas do nosso organismo possuem em sua I - As proteínas são moléculas de grande importância para
estrutura o colágeno. Quimicamente, o colágeno pertence os organismos - atuam tanto estruturalmente como também
ao grupo de: metabolicamente.
a) carboidratos b) lipídeos II - As enzimas são proteínas que atuam como catalisadores
c) proteínas d) glicídeos biológicos.
e) ácidos nucléicos III - Existem proteínas que atuam como linhas de defesa do
organismo e algumas delas são conhecidas como
21)A fenilcetonúria é uma doença que resulta de um defeito anticorpos. Quais estão corretas?
na enzima fenilalanina hidroxilase, que participa do a) Apenas I
catabolismo do aminoácido fenilalanina. b) Apenas II
A falta de hidroxilase produz o acúmulo de fenilalanina que, c) Apenas III
por transaminação, forma ácido fenilpirúvico. Quando em d) Apenas II e III
excesso, o ácido fenilpirúvico provoca retardamento mental e) I, II, III
severo.
Por outro lado, o portador desse defeito enzimático pode ter 24)Assinale a alternativa
uma vida normal desde que o defeito seja diagnosticado INCORRETA a respeito da
imediatamente após o nascimento e que sua dieta seja molécula dada pela fórmula geral
controlada. A fenilcetonúria é tão comum que mesmo nas a seguir
latas de refrigerantes dietéticos existe o aviso: "Este produto
contém fenilcetonúricos!". a) É capaz de se ligar a outra
molécula do mesmo tipo através de pontes de hidrogênio.
Qual o principal cuidado a tomar com a dieta alimentar de b) Entra na constituição de enzimas.
um portador desse defeito enzimático? Por quê? 9. (Udesc) c) R representa um radical variável que identifica diferentes
Assinale a alternativa que completa CORRETAMENTE as tipos moleculares dessa substância.
afirmativas a seguir: As_________ são proteínas especiais d) Os vegetais são capazes de produzir todos os tipos
que_________ reações químicas que ocorrem no_________ moleculares dessa substância, necessários à sua
das células. Quando o organismo é aquecido sobrevivência.
demasiadamente, elas são__________. e) Essas moléculas são unidas umas às outras nos
a) gorduras; catalisam; interior; desnaturadas ribossomos.
b) moléculas; aceleram; exterior; recriadas
c) enzimas; retardam; exterior; derretidas
d) gorduras; alteram; limite; destruídas 25) Ceará joga fora opção alimentar"
e) enzimas; catalisam; interior; desnaturadas
Segundo pesquisas da UFC, a cada ano 800 toneladas de
22)Considere um gato siamês, que difere de outras raças de carne de cabeça de lagosta não são aproveitadas sendo
gatos por sua pelagem característica: escura nas patas, no lançadas ao mar. "0 estudo sobre hidrólise enzimática de
focinho e no pavilhão auditivo, contrastando com o resto do desperdício de lagosta", título do pesquisador Gustavo
corpo, onde é clara. As regiões escuras são as mais frias e Vieira, objetiva o uso de material de baixo custo para
nelas, a substância que controla a produção do pigmento enriquecer a alimentação de populações carentes. O
responsável pela pelagem escura é ativa, enquanto nas processo consiste na degradação de moléculas orgânicas
claras, que são quentes, essa substância é inativa. complexas em simples por meio de um catalisador e na
posterior liofilização. O pó resultante é de alto teor nutritivo,
Pela sua ação no escurecimento da pelagem do animal, com baixa umidade e resiste, em bom estado de
conclui-se que essa substância é: conservação, por longos períodos. (Jornal do Brasil -
a) um glicídio 27/08/94)
b) um lipídio
Com base nos processos descritos no artigo anterior,
c) uma enzima
assinale a opção correta.
d) um glicosaminoglicano a) As moléculas orgânicas simples obtidas são glicerídios
e) uma vitamina que são utilizados pelo organismo com função reguladora.
b) As moléculas orgânicas complexas empregadas são
23)Considere as seguintes afirmativas: proteínas que, ao serem digeridas em aminoácidos são
utilizadas pelo organismo com função estrutural.

4. c) O catalisador do processo é uma enzima capaz de quando comparados ao grupo placebo”, comemorou o
degradar proteínas em monossacarídeos essenciais à pesquisador.
liberação de energia para as atividades orgânicas. Validação
d) A hidrólise enzimática de moléculas orgânicas complexas Para provar que também em humanos a PKCβII
é realizada por catalisador inorgânico em presença de água. desempenha papel decisivo no agravamento da insuficiência
e) O alto teor nutritivo do produto é devido ao fato de as cardíaca, os pesquisadores avaliaram amostras de biópsia
moléculas orgânicas simples obtidas serem sais minerais cardíacas de portadores desse problema.
indispensáveis ao desenvolvimento orgânico. “A relação foi clara: quanto mais altos eram os níveis de
PKCβII, pior era a função cardíaca dos pacientes”, contou
Molécula reverte processo que leva à insuficiência cardíaca Ferreira. Essa etapa da pesquisa teve a participação de
11/05/2012 Berta Napchan Boer e Max Grinberg, ambos do Instituto do
Por Karina Toledo Coração (Incor) da USP.
Agência FAPESP – Uma molécula desenvolvida por O próximo passo foi entender por que a proteína PKCβII é
pesquisadores da Universidade Stanford, nos Estados deletéria ao músculo cardíaco. Para isso, os pesquisadores
Unidos, e da Universidade de São Paulo (USP) se mostrou realizaram uma série de experimentos in vitro com a
capaz de estabilizar e até mesmo reverter o processo proteína isolada e com culturas de células cardíacas de
degenerativo observado na insuficiência cardíaca. O mal é ratos.
caracterizado pela incapacidade do coração em bombear “Descobrimos que a PKCβII desregula o controle de
sangue adequadamente e leva à morte 70% dos afetados qualidade das proteínas dentro das células cardíacas. Ela se
nos primeiros cinco anos. liga ao proteassomo, um complexo intracelular que elimina
Os resultados dos testes pré-clínicos com a molécula as proteínas oxidadas, e impede que ele funcione
batizada de βIIV5-3 foram divulgados na revista PLoS One. adequadamente”, explicou Ferreira.
A pesquisa faz parte do pós-doutorado de Julio Cesar Para piorar, o coração com insuficiência torna-se um
Batista Ferreira, com Bolsa da FAPESP. ambiente pró-oxidante, ou seja, no qual está favorecida a
“A insuficiência cardíaca é o resultado final comum de produção de radicais livres e outras substâncias tóxicas que
diferentes doenças cardiovasculares, como infarto do danificam as proteínas e outras macromoléculas da célula.
miocárdio e hipertensão arterial. Depois que o problema se “Como há aumento na produção de proteínas oxidadas e o
instala, a sobrevida do paciente costuma ser relativamente controle de qualidade está desregulado, elas começam a se
curta, mesmo com a ajuda de todos os fármacos do acumular e a impedir que as células cardíacas contraiam de
mercado”, disse Ferreira, professor do Instituto de Ciências forma apropriada. Com o tempo, o coração vai deixando de
Biomédicas da USP. bater adequadamente e as células começam a morrer”,
Ainda durante o doutorado, realizado na Escola de disse Ferreira.
Educação Física e Esporte da USP sob orientação da Nos experimentos feitos com ratos, a molécula desenvolvida
professora Patricia Chakur Brum, Ferreira encontrou se mostrou capaz de reativar o sistema de controle de
evidências de que uma proteína chamada PKCβII ("protein qualidade nas células cardíacas. As proteínas oxidadas
kinase C isoform βII") poderia ser a vilã por trás do processo voltaram a ser eliminadas pelo proteassomo e o processo
que leva à insuficiência cardíaca. degenerativo foi interrompido.
Para testar sua hipótese, decidiu criar uma molécula capaz Antes de testar o candidato a fármaco em seres humanos,
de inibir a ação dessa proteína nas células do coração. O os pesquisadores pretendem realizar outra rodada de
trabalho foi feito em colaboração com a pesquisadora Daria ensaios pré-clínicos com animais de maior porte,
Mochly-Rosen, da Escola de Medicina de Stanford. possivelmente porcos.
“O βIIV5-3 é uma combinação de seis aminoácidos ligados a “A molécula já foi bem-sucedida nos testes de toxicidade
uma molécula carreadora, capaz de atravessar a membrana realizados em animais. Se tudo correr bem, dentro de
celular. Esse princípio ativo inibe a interação da proteína aproximadamente sete anos saberemos com certeza se ela
com seu receptor”, disse Ferreira. poderá se tornar um medicamento”, afirmou Ferreira.
Para chegar a essa combinação, os cientistas usaram O artigo Protein Quality Control Disruption by PKCβII in
programas de computador capazes de alinhar duas Heart Failure; Rescue by the Selective PKCβII Inhibitor,
proteínas e apontar semelhanças e diferenças estruturais, βIIV5-3 (doi:10.1371/journal.pone.0033175), de Julio
completou. “Isso permite escolher regiões específicas de Ferreira e outros, pode ser lido em
interação entre essas proteínas.” www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjour
A equipe então testou a molécula em dois modelos animais. nal.pone.0033175
No primeiro, um grupo de ratos passou por uma cirurgia
para obstruir uma artéria coronária e induzir o infarto. Cerca
de um mês depois, os animais apresentaram sinais de
insuficiência cardíaca. Metade foi tratada com o βIIV5-3 por 26 Texto Para a próxima questão
seis semanas e a outra metade recebeu placebo.
“Após as seis semanas, a função cardíaca havia melhorado As reações enzimáticas são muito importantes em
cerca de duas vezes nos animais tratados com o βIIV5-3, alimentos e ocorrem não só no alimento in natura, mas ta
quando comparada ao grupo controle. Além disso, a mbém durante o seu processamento e armazenamento. O
mortalidade caiu de 35% para 3%”, contou Ferreira. aroma da cebola, por exemplo, deve-se à ação da alinase,
O segundo experimento foi feito com ratos que enzima que age sobre os compostos que contêm enxofre
apresentavam grande sensibilidade ao sódio. Com seis
presentes nesse alimento. Enzimas proteolíticas como a
semanas de vida, os animais foram submetidos a uma dieta
rica em sal e, logo em seguida, desenvolveram hipertensão. bromelina presente no abacaxi são empregadas no
Quando completaram 11 semanas, já estavam com sinais amaciamento da carne. As amilases são enzimas
de insuficiência cardíaca e passaram a receber o tratamento importantes principalmente na produção de xaropes de
ou o placebo. milho pela sua capacidade de romper as ligações
A função cardíaca dos animais que receberam o βIIV5-3 glicosídicas do amido. Frutas e vegetais que contêm
melhorou duas vezes em relação ao grupo controle e, nesse compostos fenólicos na sua composição, quando cortadas e
caso, ficou igual à de ratos sem insuficiência cardíaca. Já a
expostas ao ar, sofrem escurecimento causado pela enzima
mortalidade caiu de 50% para 0%.
“Mesmo após o término do tratamento os animais que polifenoloxidase (PPO). O que essa enzima faz é oxidar os
receberam o βIIV5-3 apresentaram reduzida mortalidade fenóis a ortoquinonas .Estes últimos compostos polimerizam
facilmente formando compostos escuros, as melaninas.

5. Essas reações de escurecimento enzimático podem ser 29. Para investigar a dinâmica de biossíntese de uma
mais facilmente observadas em vegetais de cores claras, proteína transportadora de glicose para o interior das
como banana, batata e maçã. células, com relação às várias organelas de uma célula, um
pesquisador incubou as células em um meio de cultura
Com base no texto analise os procedimentos que seguem. contendo um aminoácido marcado com carbono-14
1 )Um aluno, querendo evitar o escurecimento de uma torta (radioativo). Este procedimento garantiu ao cientista a
de maçãs, acrescentou suco de limão
possibilidade dele “seguir” as moléculas do aminoácido
2) A cebola fica mais suave se aquecida
3) A alinase poderia ser utilizada como a,maciante de marcado no decorrer do experimento.
carnes.
4) É possível evitar o escurecimento da maçã mantendo-a Após um período de incubação, o pesquisador tomou
livre do contato com o ar. amostras das células em cultura, isolou as várias organelas
Diga se os procedimentos estão corretos ou não. Justifique . e mediu a radioatividade de cada uma. As organelas
analisadas foram: núcleo, ribossomos, mitocôndrias e
27. Foi realizado o seguinte experimento durante a aula de membrana plasmática.
Biologia:
a) Identifique a organela que, inicialmente, apresentou
Procedimento A - Acrescentou-se 20 ml de saliva radioatividade mais alta. Justifique sua resposta. (0,5 ponto)
em dois tubos de ensaio b) Ao final do período de incubação, qual organela
etiquetados, respectivamente, apresentou radioatividade mais alta? Justifique sua
resposta. (0,5 ponto)
com os números 1 e 2. Questão Dissertativa:
o
Procedimento B - O tubo 1 foi aquecido a 80 C por 30. (Unicamp 2008) O gráfico a seguir representa a
cerca de 30 minutos, enquanto resposta imunitária de uma criança vacinada contra
determinada doença, conforme recomendação dos órgãos
o tubo 2 foi colocado em
o públicos de saúde.
estufa e mantido a 36 C.
Procedimento C - Após serem resfriados à
temperatura ambiente,
acrescentou-se em cada tubo
dois gramas de amido de
milho (maizena).
Baseado no experimento, responda:
a) Em qual(is) dos tubos ocorrerá digestão do amido?
Justifique.
.b) Se após o procedimento C, pingássemos algumas a) Explique o que são vacinas e como protegem contra
doenças.
gotas de lugol(reagente a base de iodo) nos dois
b) Observe o gráfico e explique a que se deve a resposta
tubos, qual(is) dele(s) ficaria(m) azulado(s)? imunitária da criança após a dose de reforço.
Justifique. (0,3 ponto)
OBS.: O lugol é um reagente de coloração amarelada,
que em presença de amido torna-se azul. 31. (Ufsm 2008) Considere, hipoteticamente, que o DNA de
uma planta em estudo por pesquisadores brasileiros possui
28. A figura ao lado expressa simbolicamente a contribuição um gene responsável pela produção do óleo aromatizante
da Biologia Molecular no da planta. Esse gene é repelente natural de mosquitos e
conhecimento atual dos possui como parte de sua sequência com sentido:
genomas e sua aplicação ...AGGCCCGTTCCCTTA... Caso ocorressem mutações
em Biotecnologia. As gênicas que alterassem essa sequência para
técnicas de análise do ...AGCCCCCAACCCAAA..., os novos aminoácidos
DNA incluem
formados, conforme o quadro, seriam:
a obtenção de padrões de
distribuição de segmentos
de desoxirribonucleotídeos
submetidos a eletroforese,
como os observados na figura.
Constituem exemplos da utilização dessas técnicas as
investigações de paternidade,
criminalidade e análises comparativas de espécies e
populações em estudos de Genética e Evolução.
Os biólogos moleculares decifraram o código genético no
começo dos anos 60 do século XX. No modelo proposto,
códons constituídos por três bases nitrogenadas no RNA,
cada base representada por uma letra, codificam os vinte
aminoácidos. Considerando as quatro bases nitrogenadas
presentes no RNA (A, U, C e G), responda:
a) Por que foram propostos no modelo códons de três letras,
ao invés de códons de duas letras? b) Um dado aminoácido
pode ser codificado por mais de um códon? Um único códon
pode especificar mais de um aminoácido?

6. a) serina - glicina - valina - glicina - fenilalanina
b) tirosina - prolina - valina - prolina - leucina
c) serina - glicina - glutamina - glicina - aspargina
d) serina - prolina - glicina - prolina - lisina
e) arginina - prolina - valina - prolina - leucina
32 . (Ufrj 2007) As sequências de RNA mensageiro a
seguir codificam peptídeos com atividades biológicas
específicas. Suponha que mutações no DNA tenham
causado as seguintes mudanças nas duas moléculas de
mRNA (1 e 2).
A tabela resumida do código genético mostra alguns códons
e seus aminoácidos correspondentes.
Em qual das mudanças (1 ou 2) há risco de perda ou de
diminuição da atividade biológica?Justifique sua resposta.