Biologia – 3ªSérie
Exercícios – componentes químicos da célula
Data: 20 de agosto de 2008
1. Quais os papéis da água num ser vivo?
2. Cite os três fatores que determinam a quantidade de água em um tecido.
A taxa de água de um tecido a outro num mesmo organismo indica, indiretamente a taxa
de metabolismo: quanto maior o metabolismo, maior a taxa de água.
3. Sabe-se que a presença de água nas células é indispensável às reações do metabolismo.
a) Por que isso ocorre?
b) Qual a relação entre água e atividade química da célula?
c) Como isso pode ser relacionado com a alteração da taxa de água de acordo com a idade
do indivíduo?
4. A taxa de água de um organismo varia de acordo com o tecido que está sendo estudado. O
que a variação dessa taxa, de um tecido ao outro, indica indiretamente?
5. Sabemos que um dos maiores componentes de um ser vivo é a água. A porcentagem de
água na massa cinzenta do cérebro é de 85%, maior do que a taxa dela no sangue (80%).
Era de se esperar, então, que a massa cinzenta tivesse uma consistência mais fluida que o
próprio sangue e isso efetivamente não ocorre. Justifique esta observação. Qual a relação
existente entre a taxa de água e metabolismo.
6. Justifique a maior percentagem de água nas células de intensa atividade em relação às
células de pequena atividade.
7. Sabendo-se que uma célula animal tem em média setenta por cento de água na sua
composição, como podemos explicar que uma semente de feijão, a estrutura que será
responsável por promover a formação de uma nova planta, tenha em média 2% de água?
8. Alguns sais minerais são de extrema importância na vida de um indivíduo. Cite quatro deles
e suas funções no organismo.
9. O que são carboidratos, monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos. Exemplifique.
Por que precisamos digerir os alimentos para podermos absorvê-los?
10. Nós comentamos várias vezes em sala de aula que os carboidratos precisam ser digeridos e
convertidos em monossacarídeos para que possam ser absorvidos. Essa digestão começa
na boca graças à amilase salivar e continua no intestino delgado, por ação da amilase
pancreática. Tente explicar o que faz a amilase salivar parar de funcionar no estômago e por
quê.
11. Considere o seguinte fato: o aumento do consumo de carboidrato no músculo, em
indivíduos sem condicionamento físico é acompanhado de intensa dor muscular nos dias
seguintes.
a) Qual a explicação para este fato?
a)Nestes indivíduos, o consumo de carboidratos se fará por respiração anaeróbica, o que
libera como subproduto o ácido lático, que causa inflamação na musculatura, e
conseqüentemente a dor.
b) Por que o músculo é considerado um transformador de energia?
b) No músculo, a glicose é quebrada pelo processo de respiração celular, liberando
energia química e convertendo-a em trabalho e calor.
12. Por que normalmente as bebidas isotônicas usadas pelos atletas contém glicose e não
sacarose?
13. Qual o papel da celulose para os vegetais? Qual a importância dela em nossa alimentação?
14. Quando se estuda a composição química geral da matéria viva, verifica-se que o percentual
de carboidratos nas estruturas dos vegetais é muito maior do que o percentual de lipídeos
(óleos e gorduras), enquanto se dá exatamente o contrário no balanço global dos
componentes orgânicos em tecidos animais. Como se explica esse fato?
15. (UFRJ) Há um cuidado que deve ser tomado quando se compra um alimento enlatado.
Devemos observar a data de fabricação e o prazo de validade, mas também o aspecto da
lata que não deve apresentar tampa estufada. Se a tampa estiver estufada pode ter-se
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desenvolvido, dentre outras bactérias, a produtora de botulismo, uma doença
freqüentemente fatal.
a) Que tipo de respiração essa bactéria mantém no interior da lata fechada?
16. No interior da lata ocorre respiração celular anaeróbica ou fermentação, sem
oxigênio.
b) Que tipo de substância química é usada para este tipo de respiração?
Para fazer a respiração, a bactéria quebra monossacarídeos, preferencialmente a
glicose.
c) A energia contida nesta substância inicial passa para uma molécula que é um carregador
intermediário de energia. Como é chamado este carregador de energia?
A molécula que carrega temporariamente energia é o ATP.
d) No caso da lata estufada, o que gerou a pressão no interior da lata?
A respiração anaeróbica liberou gás carbônico, que acaba por estufar a lata.
16. Conceitue respiração celular aeróbica e anaeróbica.
17. Por que a respiração celular aeróbica libera mais energia que a anaeróbica?
18. Por que é aconselhável, numa dieta para emagrecimento, a restrição dos carboidratos mais
até que a restrição de lipídeos? E por que os carboidratos refinados são mais condenáveis
que as grandes moléculas?
19. Uma antiga tradição doméstica orienta a retirada de plantas do interior do quarto na hora de
dormir, alegando que elas eliminam, no escuro um gás prejudicial à saúde. Explique que gás
é esse, qual o processo que o origina e diga se tem procedência esse comportamento.
20. (FUVEST- SP) Quais são os produtos finais da ação dos levedos que permitem sua
utilização na fabricação de cachaça e do pão, respectivamente.
21. O que é proteína? O que é enzima?
22. Cite dois motivos que mostrem por que as proteínas são essenciais para a vida.
23. O que vem a ser a teoria da chave fechadura, no caso de uma reação em que participa uma
enzima? Que importância tem, nesse caso, a estrutura da enzima?
24. (FUVEST – modif.) Na coagulação do sangue, a protrombina do plasma transforma-se em
trombina em presença de íons cálcio e de tromboplastina. A trombina age sobre o
fibrinogênio, que se transforma em fibrina. Portanto, quem age como enzimas no sangue?
25. Cite os três papéis desempenhados pelas proteínas no nosso organismo e explique cada um
deles.
26. O que significa estrutura primária, secundária e terciária de uma proteína?
27. Explique o que é desnaturação de proteínas? Dê um exemplo.
28. Duas proteínas obtidas de organismos diferentes revelaram que eram compostas
pelo mesmo número total de aminoácidos, sendo ainda iguais quanto aos tipos
encontrados e quanto ao número de cada tipo. Essas proteínas são iguais?
Poderiam ser iguais? Discuta.
29. Quando um animal ingere uma proteína, o processo de digestão usa enzimas digestivas
para quebrar ligações peptídicas. Para isso são utilizadas moléculas de água. Essa reação,
chamada hidrólise, é o inverso da reação de desidratação. A digestão das proteínas consiste
na hidrólise de todas as suas ligações peptídicas. Os aminoácidos resultantes são
absorvidos pelo sangue para as células, onde serão usados na produção de outras
proteínas. Que cuidados devem ter os vegetarianos para obter em sua dieta todos os
aminoácidos de que nosso organismo precisa? Explique.
30. A fenilalanina- hidroxilase é uma enzima, cujo papel é ajudar a conversão do aminoácido
fenilalanina em outro aminoácido. Se um bebê nasce com escassez dessa enzima, acumulase fenilalanina em seu sangue, o que acarreta retardamento mental. É possível evitar a
deficiência alimentar mantendo a criança, desde as primeiras semanas, com uma dieta
pobre em fenilalanina. Mas como descobrir os bebês que precisam do tratamento? Os sinais
da doença aparecem tardiamente, quando já não podem ser evitadas suas conseqüências.
Por isso, faz-se o "teste do pezinho": dosa-se a fenilalanina em uma gota de sangue de
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todos os recém- nascidos. Quem tiver fenilalanina em excesso, recebe a dieta especial.
Sobre esse texto, responda:
a) Que tipo de alimentos deve ser evitado com o objetivo de restringir a ingestão do aminoácido
fenilalanina?
b) Que tipo de ligação se faz entre os aminoácidos, para compor uma molécula maior?
c) Que funções podem ter essas moléculas maiores?
31. Explique a sentença : O estudo da Biologia feito nível molecular situa-se na fronteira entre o
vivo e o não-vivo.
32. Uma determinada proteína globular estudada revelou uma seqüência de aminoácidos bem
definida. Submetida a aquecimento e em meio fracamente ácido, ela sofreu desnaturação.
Sabe-se que não houve nenhuma reação de hidrólise. Como você espera encontrar a
estrutura primária dessa proteína ao final da experiência? Justifique.
33. Justifique a frase e exemplifique-a: “Toda enzima é uma proteína, porém nem toda proteína
é uma enzima”.
34. (Unicamp-SP) Os dois gráficos abaixo referem-se à velocidade da reação A+BC+D que
ocorre em animais de uma mesma espécie, quando suas temperaturas variam. O gráfico
número I 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.
V = velocidade de formação do produto C em mg/hora.
Baseado nos gráficos, responda:
a) Em que grupo de substâncias pode ser classificado o polipeptídio E?
b) Dê duas justificativas para a sua classificação.
35. Nosso organismo produz uma série de substâncias imunológicas (anticorpos), em resposta a
substâncias estranhas (antígenos) ou agentes estranhos que nele penetrem. Baseado nisso,
são produzidas as vacinas que inoculam antígenos para que nosso organismo possa fazer
os anticorpos específicos para aquele invasor. Em situações nas quais a vacinação traria
resultados mais lentos do que os necessários, usamos o soro, anticorpos prontos. De posse
desses dados analise as frases abaixo, dizendo se são falsas ou não e por quê.
a) A capacidade de produzir anticorpos é uma adaptação fisiológica, pois confere maior
resistência ao organismo.
b) Um indivíduo vacinado contra varíola adquire imunidade em relação às várias outras
doenças infecciosas.
c) Se impedirmos a produção de proteínas, substâncias responsáveis pelo metabolismo
construtor, bloquearemos a cicatrização e reposição dos tecidos, sem interferir na produção
de anticorpos.
d) Essas substâncias imunológicas estão normalmente presentes em uma vacina.
36. Questão Tipo ENEM - No laboratório tivemos a oportunidade de comprovar a
realização da fotossíntese em presença de luz e discutimos experimentos diferentes
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que poderiam avaliar o efeito da temperatura sobre a eficácia deste processo.
Explique como, quimicamente, diferentes temperaturas podem determinar taxas
diferentes de fotossíntese?
A taxa de fotossíntese pode ser influenciada pela temperatura porque esta de alguma
maneira pode interferir no formato das proteínas e sua afinidade com os substratos. Como
a fotossíntese é um processo químico mediado por enzimas, e estas dependem do
modelo de chave fechadura para funcionar adequadamente, qualquer alteração estrutural
no formato da enzima, por menor que seja, determina a alteração na eficiência.
37. (UNIFESP/2004) Observe atentamente os dois gráficos apresentados.
(Programa Nacional de Imunização, Ministério da Saúde)
a) O gráfico 2 indica claramente a ocorrência de epidemias de sarampo em dois anos distintos
no Brasil. Para reduzir rapidamente e de imediato o número de doentes durante uma
epidemia, é mais eficiente o uso do soro ou da vacina? Justifique.
b) Considere, nos dois gráficos, o ano de 1997. É mais correto supor que, ao longo desse ano,
os resultados representados no gráfico 1 tenham influenciado os resultados representados
no gráfico 2 ou o inverso? Justifique.
38. (Fuvest 2003) O kwashiorkor e o marasmo são doenças infantis por deficiência nutricional
encontradas em regiões subdesenvolvidas. Kwashiorkor é uma palavra de origem africana
que significa “doença que afeta uma criança quando nasce outra (uma irmã ou um irmão)”. A
doença caracteriza-se por retardo de crescimento, cabelos e pele descoloridos e inchaço do
corpo, principalmente da barriga, devido ao acúmulo de líquido nos tecidos. Esse quadro
decorre da falta quase completa de proteínas na dieta,a qual é constituída essencialmente
por carboidratos. O marasmo, fraqueza extrema, caracteriza-se por atrofia dos músculos,
ossos salientes e fácies de um velho; é um quadro de subnutrição completa causada por
deficiência calórica e protéica.
a) Explique a relação entre a causa do kwashiorkor e o significado atribuído a essa palavra
africana.
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a) O kwashiorkor se caracteriza, como a questão menciona, por uma deficiência de proteínas na
dieta. Essa situação decorre do nascimento de um segundo filho, fato que leva a mãe a deixar de
amamentar o primeiro, que, assim, passa a receber uma dieta pobre em proteínas.
b) Por que alimentos protéicos são fundamentais na composição da dieta das crianças?
b) Proteínas são substâncias plásticas ou estruturais, fontes de aminoácidos, componentes
fundamentais para o crescimento do organismo.
c) Explique por que a deficiência calórica faz a criança emagrecer.
c) A deficiência calórica é conseqüência de uma ingestão insuficiente de alimentos. Para se
manter vivo, o organismo recorre à utilização de suas próprias reservas celulares — carboidratos,
lipídeos e proteínas —, o que leva ao emagrecimento.
39. O que é inibição por competição? Que outras formas de inibição podemos imaginar para
uma enzima?
40. Após análise da ligação química, identifique a, b, c, e d.
41. (PUC SP) A análise química de uma molécula de ácido nucléico revelou a seguinte
porcentagem de bases nitrogenadas: 15% de adenina, 25% de uracila. 20% de citosina e
40% de guanina. Afirmou-se que a referida molécula era de DNA e não de RNA. Você
concorda? Apresente duas características que justifiquem sua resposta.
42. Identifique e interprete o esquema abaixo.
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43. Como se duplica uma molécula de DNA ? Por que essa duplicação é semiconservativa?
O DNA é uma molécula formada por duas cadeias de nucleotídeos (conjunto de uma pentose,
uma desoxirribose e uma base nitrogenada), ligadas entre si pelas bases nitrogenadas, como
os degraus de uma escada. Para o DNA ser duplicado, é necessário que ele se abra, como um
zíper. Desta maneira as duas fitas vão se afastando e expondo os nucleotídeos para
pareamento com novos nucleotídeos iguais aos anteriormente ligados ali. Os nucletídeos
usados para esta duplicação encontram-se no nucleoplasma. Este pareamento ocorre por
afinidade entre bases púricas e pirimídicas (adenina pareia com timina e guanina com citosina).
Todo esse processo ocorre com a participação de uma enzima chamada DNA polimerase. No
final do processo uma cadeia velha está unida a uma cadeia recém formada, por isso o
processo é chamado de duplicação semiconservativa.
44. (Fuvest-SP) Um determinado segmento da molécula de D N A apresenta a seguinte
seqüência de bases: ACTCCGCTTAGG e TGAGGCGAATCC. Quais poderiam ser as
seqüências de bases do RNA por ele produzido? Por quê?
45. (Fuvest-SP) De que maneira o DNA determina a seqüência de aminoácidos das moléculas
de proteínas?
46. (Fuvest-SP) Uma alteração no DNA pode modificar o funcionamento de uma célula? Por
que?
47. (Fuvest.SP) A substituição de uma única base nitrogenada na molécula de DNA leva
necessariamente à substituição de um aminoácido no polipeptídeo correspondente? Sim ou
não? Por quê?
48. (Unicamp-SP) Ribossomos são formados por RNA e proteínas sintetizados pelo processo de
transcrição e tradução, respectivamente.
a) Onde esses processos ocorrem nas eucélulas?
b) O que acontecerá com os processos de transcrição e tradução se ocorrer uma inativação na
região organizadora do nucléolo?
49. (Fuvest-SP) O código genético está todo decifrado, isto é, sabe-se quais trincas de bases no
DNA correspondem a quais aminoácidos nas proteínas que se formarão.
Seqüência DNA
Aminoácido
AGA .........................serina
CAA ........................ valina
AAA..........................fenilalanina
CCG ........................glicina
AA T ........................leucina
GAA ........................leucina
De acordo com a tabela:
a) Se um RNA mensageiro tem seqüência de trincas UUA UUU CUU GUU UCU GGC, qual
será a seqüência dos aminoácidos no polipeptídeo correspondente?
b) Quais são os anticódons dos RNA transportadores de leucina?
50. (Unicamp) Uma molécula de DNA sintetizada artificialmente, com a seqüência:
TATCCGCCCTACCCG , foi utilizada para sintetizar a seguinte seqüência de cinco
aminoácidos (AA) representados pelos símbolos:
A mesma molécula de DNA foi submetida a tratamento com substância mutagênica,
provocando alteração na 12ª base da seqüência, que passou a ser uma timina. Represente,
utilizando os mesmos símbolos acima, a seqüência de cinco aminoácidos do segmento da
cadeia polipeptídica.
51. (PUC – modificado) A produção de hemoglobina em um eritroblasto (célula precursora da
hemácia, ou seja, glóbulo vermelho, encontrada na medula óssea) ocorre depois que a
referida célula elimina seu núcleo, mostrando que o DNA não é mais essencial para manter
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a síntese de proteínas. É possível isolar desta célula anucleada, um outro ácido nucléico,
responsável pela síntese daquela proteína respiratória.
a) Qual o nome do outro ácido nucléico referido no texto?
b) Explique de forma sucinta como esse ácido nucléico atua na síntese de proteínas.
52. (Unicamp- SP- modificado) Em um segmento de DNA que codifica determinada proteína
considere duas situações: a) um nucleotídeo é suprimido; b) um nucleotídeo é substituído
por outro. Qual a situação mais drástica e por que?
53. Um determinado segmento da molécula de DNA apresenta a seguinte seqüência de bases:
ACTCCGCTTAGGTGAGGCGAATCC. Responda:
a) O que é um códon?
b) Quantos existem na molécula acima?
c) O peptídeo determinado por esse segmento de DNA terá quantos aminoácidos?
d) E quantas ligações peptídicas terá esse peptídeo?
54. Se ocorrer uma alteração na décima base nitrogenada de um gene, a proteína formada será
diferente? Pode ser? Explique em que situações.
55. Se ocorrer uma perda da décima base nitrogenada de um gene, ocorrerá uma alteração na
proteína? De que forma isso afetará a tradução?
56. (Fuvest-SP) O esquema abaixo mostra a síntese de um polipeptídeo, a partir da molécula de
DNA, num certo organismo.
Esse organismo é um procarionte ou um eucarionte? Por quê?
57. Os códons AGA,CUG e ACU do RNA mensageiro codificam, respectivamente, os
aminoácidos arginina. leucina e treonina. Escreva esses aminoácidos na ordem
correspondente à seqüência GAC - TGA - TCT de um segmento de DNA.
58. Na síntese protéica, o que se entende por transcrição e por tradução?
59. (FUVEST) Qual a função do RNA mensageiro e do RNA transportador na síntese de
proteínas?
60. (UNICAMP) O metabolismo celular é controlado por uma série de reações em que estão
envolvidas inúmeras proteínas. Uma mutação gênica pode determinar a alteração ou a
ausência de algumas dessas proteínas, levando a mudanças no ciclo de vida da célula.
a) Explique a relação que existe entre gene e proteína.
b) Por que podem ocorrer alterações nas proteínas quando o gene sofre mutação?
c) Em que situação uma mutação não altera a molécula protéica?
61. (FUVEST/2004 2ª FASE) Bactérias (Escherichia coli) foram cultivadas durante várias
gerações em um meio de cultura na qual toda a fonte de nitrogênio era o isótopo pesado
15N. De uma amostra dessas bactérias (amostra A), extraiu-se o DNA que foi submetido a
uma técnica de centrifugação que permite separar moléculas de DNA de acordo com sua
densidade. O restante das bactérias foi transferido para um meio de cultura em que todo o
nitrogênio disponível era o isótopo normal 14N. Retirou-se uma segunda amostra (amostra
B), quando as bactérias completaram uma divisão celular nesse novo meio e uma terceira
amostra (amostra C), quando as bactérias completaram duas divisões celulares. O DNA das
bactérias das amostras B e C foi também extraído e centrifugado.
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A figura mostra o resultado da centrifugação do DNA das três amostras de bactérias.
a) Por que, na amostra B, todo o DNA tem uma densidade intermediária entre o que é
constituído apenas por 14N e o que contém apenas 15N?
b) Considerando que, na amostra C, a quantidade de DNA separada na faixa inferior é X, que
quantidade de DNA há na faixa superior?
62. (UNIFESP/2004 ) Analise os gráficos seguintes.
(Modificados de P. Jordano. Fruits and Frugivory, 1992.)
a) Considerando P, Q e Z, qual deles corresponde a água, a carboidratos e a fibras?
b) Com base no gráfico da semente, explique sucintamente qual a vantagem adaptativa de se
apresentar tal proporção de carboidratos, lipídios, proteínas e água na composição de
seus tecidos.
63. UNICAMP 2002 - A indústria do entretenimento tem mostrado imagens ilusórias de
robôs de ficção como o jovial R2D2 e o chato C3PO, de "Guerra nas Estrelas", e o
Exterminador do Futuro. Entre os brinquedos japoneses, há uma série de robôs
que imitam movimentos de seres humanos e de animais. Isso deixa as pessoas
desapontadas quando se deparam com os robôs reais, que executam tarefas
repetitivas em fábricas. Eles não são tão esplêndidos como os anteriormente
citados mas significam menos esforço muscular no mundo real. (Adaptado de
James Meek, "Robôs mais baratos tomam fábricas européias", "O Estado de S.
Paulo", 23/9/2000.)
a) Uma das diferenças entre robôs e seres humanos é que nos homens existem quatro
grupos de moléculas orgânicas. Quais são esses grupos? Explique o que essas
moléculas têm em comum na sua composição.
b) O sistema robótico armazena energia em baterias. Indique dois órgãos ou tecidos de
armazenamento de energia nos seres humanos. Que composto é armazenado em
cada um desses órgãos ou tecidos?
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