7.E: Bioquímica microbiana (exercícios)

7.1: Moléculas orgânicas

A bioquímica é a disciplina que estuda a química da vida e seu objetivo é explicar a forma e a função com base em princípios químicos. A química orgânica é a disciplina dedicada ao estudo da química baseada no carbono, que é a base para o estudo das biomoléculas e a disciplina da bioquímica. Tanto a bioquímica quanto a química orgânica são baseadas nos conceitos de química geral.

Escolha múltipla

Qual desses elementos não é um micronutriente?

1. C
2. Ca
3. Co
4. Cu

Responda

UMA

Qual das alternativas a seguir é o nome de moléculas cujas estruturas são imagens espelhadas não sobrepostas?

1. isômeros estruturais
2. monômeros
3. polímeros
4. enantiômeros

Responda

D

Verdadeiro/falso

Aldeídos, amidas, ácidos carboxílicos, ésteres e cetonas contêm grupos carbonila.

Responda

É verdade

Duas moléculas contendo os mesmos tipos e números de átomos, mas diferentes sequências de ligação são chamadas de enantiômeros.

Responda

Falso

Resposta curta

Por que carbono, nitrogênio, oxigênio e hidrogênio são os elementos mais abundantes na matéria viva e, portanto, considerados macronutrientes?

Identifique o grupo funcional em cada uma das fórmulas estruturais descritas.

Pensamento crítico

A fórmula estrutural mostrada corresponde à penicilina G, um antibiótico de espectro estreito administrado por via intravenosa ou intramuscular como tratamento para várias doenças bacterianas. O antibiótico é produzido por fungos do gênero Penicillium. (a) Identifique três grupos funcionais principais nesta molécula, cada um compreendendo dois grupos funcionais mais simples. (b) Nomeie os dois grupos funcionais mais simples que compõem cada um dos principais grupos funcionais identificados em (a).

7.2: Carboidratos

As biomoléculas mais abundantes na Terra são os carboidratos. Do ponto de vista químico, os carboidratos são principalmente uma combinação de carbono e água, e muitos deles têm a fórmula empírica (CH ₂ O) _n, onde n é o número de unidades repetidas. Essa visão representa essas moléculas simplesmente como cadeias de átomos de carbono “hidratadas” nas quais as moléculas de água se ligam a cada átomo de carbono, levando ao termo “carboidratos”.

Escolha múltipla

Por definição, os carboidratos contêm quais elementos?

1. carbono e hidrogênio
2. carbono, hidrogênio e nitrogênio
3. carbono, hidrogênio e oxigênio
4. carbono e oxigênio

Responda

C

Os monossacarídeos podem se unir para formar polissacarídeos formando que tipo de ligação?

1. hidrogênio
2. peptídeo
3. iônico
4. glicosídico

Responda

D

Correspondendo

Combine cada polissacarídeo com sua descrição.

___quitina	A. polímero de armazenamento de energia em plantas
___glicogênio	B. polímero estrutural encontrado em plantas
___amido	C. polímero estrutural encontrado nas paredes celulares de fungos e exoesqueletos de alguns animais
___celulose	D. polímero de armazenamento de energia encontrado em células animais e bactérias

Responda

C, D, A, B

Resposta curta

O que são monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos?

Pensamento crítico

A figura mostra as fórmulas estruturais de glicose, galactose e frutose. (a) Circule os grupos funcionais que classificam os açúcares como aldose ou cetose e identifique cada açúcar como um ou outro. (b) A fórmula química desses compostos é a mesma, embora a fórmula estrutural seja diferente. Como esses compostos são chamados?

Diagramas estruturais para as formas linear e cíclica de um monossacarídeo são mostrados. (a) Qual é a fórmula molecular desse monossacarídeo? (Conte os átomos C, H e O em cada um para confirmar que essas duas moléculas têm a mesma fórmula e relate essa fórmula.) (b) Identifique qual grupo hidroxila na estrutura linear sofre a reação de formação de anel com o grupo carbonila.

O termo “dextrose” é comumente usado em ambientes médicos quando se refere ao isômero biologicamente relevante da glicose monossacarídica. Explique a lógica desse nome alternativo.

7.3: Lipídios

Embora sejam compostas principalmente de carbono e hidrogênio, as moléculas lipídicas também podem conter oxigênio, nitrogênio, enxofre e fósforo. Os lipídios têm propósitos numerosos e diversos na estrutura e funções dos organismos. Eles podem ser uma fonte de nutrientes, uma forma de armazenamento de carbono, moléculas de armazenamento de energia ou componentes estruturais de membranas e hormônios. Os lipídios compreendem uma ampla classe de muitos compostos quimicamente distintos, os mais comuns dos quais são discutidos nesta seção.

Escolha múltipla

Qual das seguintes opções descreve lipídios?

1. uma fonte de nutrientes para organismos
2. moléculas de armazenamento de energia
3. moléculas com papel estrutural nas membranas
4. moléculas que fazem parte de hormônios e pigmentos
5. todas as opções acima

Responda

E

Diz-se que as moléculas com grupos polares e não polares são quais das seguintes?

1. hidrofílico
2. anfipático
3. hidrofóbico
4. polifuncional

Responda

B

Verdadeiro/falso

Os lipídios são um grupo natural de substâncias que não são solúveis em água, mas são livremente solúveis em solventes orgânicos.

Responda

Falso

Os ácidos graxos sem ligações duplas são chamados de “insaturados”.

Responda

Falso

Um triglicérido é formado pela união de três moléculas de glicerol a uma espinha dorsal de ácidos graxos em uma reação de desidratação.

Responda

Falso

Preencha o espaço em branco

As ceras contêm ésteres formados a partir de __________ de cadeia longa e __________ saturados e também podem conter hidrocarbonetos substituídos.

Responda

álcoois; ácidos graxos

O colesterol é o membro mais comum do grupo __________, encontrado em tecidos animais; tem um sistema de anéis de carbono tetracíclico com uma ligação __________ em um dos anéis e um grupo ___________ livre.

Responda

esteróide; duplo; hidroxil

Pensamento crítico

Os microrganismos podem prosperar sob muitas condições diferentes, incluindo ambientes de alta temperatura, como fontes termais. Para funcionar adequadamente, as membranas celulares precisam estar em um estado fluido. Como você espera que o conteúdo de ácidos graxos (saturados versus insaturados) de bactérias que vivem em ambientes de alta temperatura possa ser comparado ao de bactérias que vivem em temperaturas mais moderadas?

Resposta curta

Descreva a estrutura de um fosfolipídio típico. Essas moléculas são polares ou não polares?

7.4: Proteínas

Os aminoácidos são capazes de se unir em essencialmente qualquer número, produzindo moléculas de essencialmente qualquer tamanho que possuem uma ampla gama de propriedades físicas e químicas e desempenham inúmeras funções vitais para todos os organismos. As moléculas derivadas de aminoácidos podem funcionar como componentes estruturais das células e entidades subcelulares, como fontes de nutrientes, como reservatórios de armazenamento de átomos e energia e como espécies funcionais, como hormônios, enzimas, receptores e moléculas de transporte.

Escolha múltipla

Qual dos seguintes grupos varia entre os diferentes aminoácidos?

1. átomo de hidrogênio
2. grupo carboxilo
3. Grupo R
4. grupo amino

Responda

C

Os aminoácidos presentes nas proteínas diferem em qual dos seguintes?

1. tamanho
2. forma
3. grupos paralelos
4. todas as opções acima

Responda

D

Quais dos seguintes títulos não estão envolvidos na estrutura terciária?

1. ligações peptídicas
2. ligações iônicas
3. interações hidrofóbicas
4. ligações de hidrogênio

Responda

UMA

Preencha o espaço em branco

A sequência de aminoácidos em uma proteína é chamada de __________.

Responda

Estrutura primária

A desnaturação implica a perda das estruturas __________ e __________ sem a perda da estrutura __________.

Responda

secundário, terciário, primário

Verdadeiro/falso

Uma mudança em um aminoácido em uma sequência de proteína sempre resulta em uma perda de função.

Responda

Falso

Pensamento crítico

Aquecer uma proteína o suficiente pode causar sua desnaturação. Considerando a definição de desnaturação, o que essa afirmação diz sobre os pontos fortes das ligações peptídicas em comparação com as ligações de hidrogênio?

A imagem mostrada representa um tetrapeptídeo. (a) Quantas ligações peptídicas existem nessa molécula? (b) Identifique os grupos laterais dos quatro aminoácidos que compõem esse peptídeo.

7.5: Usando a bioquímica para identificar microrganismos

A identificação precisa de bactérias é essencial em um laboratório clínico para diagnóstico e gerenciamento de epidemias, pandemias e intoxicações alimentares causadas por surtos bacterianos. Nesta seção, discutimos alguns métodos que usam características bioquímicas para identificar microrganismos.

Escolha múltipla

Qual das seguintes características/compostos não é considerada uma característica bioquímica fenotípica usada na identificação microbiana?

1. poli-β-hidroxibutirato
2. gene de rRNA de subunidade pequena (16S)
3. utilização de carbono
4. composição lipídica

Responda

B

A análise proteômica é uma metodologia que trata de qual das seguintes opções?

1. a análise de proteínas que funcionam como enzimas dentro da célula
2. análise de proteínas transportadoras na célula
3. a análise de proteínas integrais da membrana celular
4. o estudo de todas as proteínas acumuladas de um organismo

Responda

D

Qual método envolve a geração de íons em fase gasosa a partir de microrganismos intactos?

1. FAMA
2. PLFA
3. MALDI-TOF
4. Teste em grupo em Lancefield

Responda

C

Qual método envolve a análise de carboidratos ligados à membrana?

1. FAMA
2. PLFA
3. MALDI-TOF
4. Teste em grupo em Lancefield

Responda

D

Qual método envolve a conversão dos lipídios de um micróbio em compostos voláteis para análise por cromatografia gasosa?

1. FAMA
2. análise proteômica
3. MALDI-TOF
4. Teste em grupo em Lancefield

Responda

UMA

Preencha o espaço em branco

Uma análise de FAME envolve a conversão de _______ em _____ mais volátil para análise usando ____________.

Responda

ácidos graxos, ésteres metílicos, cromatografia gasosa

Verdadeiro/falso

O MALDI-TOF depende da obtenção de um espectro de massa exclusivo para as bactérias testadas e, em seguida, da verificação do espectro de massa adquirido em relação aos bancos de dados de espectro registrados no software de análise para identificar o microrganismo.

Responda

É verdade

Os testes do grupo Lancefield podem identificar micróbios usando anticorpos que se ligam especificamente às proteínas da superfície celular.

Responda

Falso

Resposta curta

Compare MALDI-TOF, FAME e PLFA e explique como cada técnica seria usada para identificar patógenos.