bioquímica geral

BIOQUÍMICA GERAL
SEMESTRE 1
2012-2013
EXERCÍCIOS
1
Química elementar
1. Indique os nomes dos seguintes elementos: Ag; Al; Au; B; Be; Cl; Cr; Cu; Hg; Pt.
2. Indique os símbolos químicos dos seguintes elementos: potássio, lítio, hélio,
enxofre, flúor, silício, carbono, cálcio.
3. Das seguintes substâncias, quais são compostos e quais são elementos: oxigénio,
açúcar, prata, ferrugem?
4. Indique se cada uma das seguintes unidades é uma medida de comprimento,
massa, volume ou tempo:
a) Ml; b) kg; c) μs; d) cm3; e) mg; f) m3; g) μg; h) nm.
5. Converta cada uma das seguintes massas em
gramas:
a) 2,65×104 kg;
b) 1,16×109μg;
c) 8,14×103 Mg;
d) 3,6×104 mg;
6. Indique as fórmulas químicas das seguintes substâncias:
a. Hidrogenosulfato de cálcio;
b. Óxido de ferro (III);
c. Amoníaco;
d. Peróxido de cálcio;
e. Óxido de enxofre (IV);
f. Hidrogenocarbonato de cobre (II);
g. Peróxido de hidrogénio.
7. Indique os nomes para as seguintes substâncias químicas:
a. H2O2
b. KClO4
c. KClO3
d. (NH4)3PO4
e. HgCrO4
f. Cr 2O3
g . O3
h. CuCl2
2
8. Que volume de uma solução 0,5 mol/dm3 de KOH é necessário para neutralizar
completamente as seguintes soluções:
a) 10,0 cm3 de HCl 0,30 mol/dm3.
b) 15,0 cm3 de H3PO4 0,25 mol/dm3.
9. Determine o pH da seguinte mistura.
50,0 cm3 de uma solução 0,04 mol/dm3 em HCN + 80 cm3 de uma solução 0,07
mol/dm3 em HF.
3
Química orgânica - Bioquímica
1. Identifique os grupos funcionais das seguintes biomoléculas.
4
2. Identifique as moléculas constituintes das seguintes biomoléculas:
5
Proteínas e Catálise Enzimática
1. A principal substância orgânica que encontramos nas células dos seres vivos animais
é….
a) A água.
b) Gorduras.
c) Proteínas.
d) Sais.
e) Vitaminas.
2. Dos vinte aminoácidos constituintes das proteínas dos vertebrados, alguns são
chamados ESSENCIAIS porque:
a) Participam da síntese de proteínas.
b) São importantes como co-enzimas.
c) São precursores na formação de hormonas.
d) Não são absorvidos pelo aparelho digestivo.
e) Não são sintetizados por esses animais.
3. Nos laboratórios químicos, a maneira mais frequente de ativar uma reação é fornecer
calor, que funciona como energia de ativação. Nos seres vivos, isso não é possível, pois
corremos o risco de as proteínas serem desnaturadas. A estratégia desenvolvida pelos
seres vivos para superar a barreira inicial das reações foi a utilização de:
a) ATP.
b) Enzimas.
c) Hormonas.
d) Glicose.
e) Clorofila.
4. Para inibir a ação de um enzima, podemos fornecer à célula uma substância que
ocupe o centro ativo desse enzima. Para isso, essa substância deve:
a) Estar na mesma concentração do enzima.
b) Ter a mesma estrutura espacial do substrato do enzima.
c) Encobrir toda a molécula do enzima.
d) Ter a mesma função biológica do substrato do enzima.
e) Promover a desnaturação desse enzima.
6
5. O gráfico seguinte relaciona a velocidade de uma reação química catalisada por
enzimas com a temperatura na qual essa reação ocorre. Podemos afirmar que:
a) A velocidade da reacão é independente da temperatura.
b) Existe uma temperatura ótima na qual a velocidade da reação é máxima.
c) A velocidade aumenta proporcionalmente à temperatura.
d) A velocidade diminui proporcionalmente à temperatura.
e) A partir de uma certa temperatura, inverte-se o sentido da reação.
6. Para uma reação de Michaelis-Menten, k1 = 5x107 M -1 s-1, k2 = 2x104 s-1, e k3 = 4x
102 s-1. Calcule a constante de dissociação do complexo enzima-substrato (Ks) e a
constante de Michaelis (Km).
7. Durante danos consideráveis no fígado, um enzima (E1A) é libertado na corrente
sanguínea. Após exercícios intensos, um enzima do músculo (E1B ), que catalisa a mesma
reação, é libertado na corrente sanguínea. E1A e E1B podem ser diferenciadas porque
possuem KM 's diferentes. O valor de Km do enzima do músculo é igual a 2x10-5M. Uma
determinação numa amostra de sangue de um paciente apresentou os resultados da
tabela seguinte. O paciente sofre de uma doença do fígado, ou simplesmente tem
realizado exercícios violentamente?
[S] (M)
5x10-5
7x10-5
1x10-4
1,5x10-4
2x10-4
3x10-4
6x10-4
v (mmol x ml de soro-1 min-1)
43
57
75
100
120
150
200
7
(Nota: Se o KM não coincide com o da enzima do músculo o indivíduo poderá estar a
sofrer de uma doença do fígado).
8. Um enzima que segue o modelo simétrico para os efeitos do pH sobre a sua atividade
tem pKES1 = 4 e pKES2 = 8. Qual é o pH no qual a V'max é ótima para este enzima? Que
fração da Vmax o V'max atinge neste pH?
A velocidade máxima função do pH (Vmax’) é igual a:
9.Indique quais os principais tipos de ligações não-covalentes responsáveis pela
estabilidade da estrutura tridimensional das proteínas.
b) Para cada um dos seguintes pares de aminoácidos Asp, Lis; Leu, Val; Asn, Gln.
Indique quais os tipos de ligações que poderiam estabelecer entre as respetivas cadeias
laterais?
10. Considere que um enzima obedece à cinética de Michaelis-Menten. A atividade do
enzima foi estudada na presença (duas concentrações diferentes) e ausência de um
inibidor, I, obtendo-se os seguintes gráficos de Lineweaver-Burk:
a) Identifique o tipo de inibição observada. Diga de que forma a presença do inibidor afeta
a reação enzimática, escrevendo os equilíbrios envolvidos.
b) Calcule os valores de KM e Vmax do enzima na presença e ausência de inibidor.
c) Calcule KI sabendo que a concentração de inibidor é igual a 20 mM.
8
11. No gráfico de Lineweaver-Burk, abaixo, identifique a presença do Inibidor Competitivo
e do Inibidor Não Competitivo. Explique sua escolha.
12. Embora existam métodos gráficos para a determinação dos valores de Vmáx e Km
de uma reação catalisada enzimáticamente, estes valores podem ser estimados
rapidamente a partir das velocidades iniciais obtidas em concentrações crescentes do
substrato. Usando as definições de Km e Vmáx estime os valores aproximados destas
constantes, para a reação enzimática que fornece os seguintes resultados: (Explique a
sua resposta).
13. Um aminoácido possui o radical amino, que é básico, e o radical carboxilo, que é
ácido. Podemos dizer que um aminoácido tem carácter anfotérico. A alanina e a
acetamida contem o esqueleto comum:
O primeiro composto é um aminoácido e o segundo, uma amida.
a) Esboce as fórmulas estruturais dos dois compostos.
b) Qual deles apresenta isomeria ótica?
9
14. Observe a ligação:
Na reação para síntese de N-etil – N-etil – propanamida, é formada uma ligação entre
um átomo de carbono carboxílico e um átomo de azoto, conhecida como ligação
amídica. Essa ligação, chamada peptídica, é também comum em macromoléculas de
origem natural encontradas em seres vivos, as quais são:
a) O amido
b) Os triglicerídos
c) O nylon 66
d) O glicogénio
e) As proteínas
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DNA e Síntese Proteica
1. Complete o quadro referente aos ácidos nucleicos estudados, legendando-o.
1.1.O que significa:
a) DNA
b) RNA
1.2.As bases azotadas podem dividir-se em dois grupos. Caraterize esses dois grupos,
indicando:
a) bases constituintes;
b) tipo de anel que apresentam.
1.3.Os nucleótidos estabelecem ligações entre si, formando cadeias polinucleótidicas.
1.3.1. Refira como se designam essas ligações.
2. Para cada uma das afirmações seguintes, assinale a opção correta.
2.1. A molécula de DNA é constituída por...
A. uma cadeia de polipéptidos unidos por pontes de hidrogénio.
B. duas cadeias de polipéptidos formando uma dupla hélice.
C. uma cadeia de nucleótidos que tem a capacidade de se replicar.
D. duas cadeias de nucleótidos unidas por pontes de hidrogénio.
E. duas cadeias de bases azotadas unidas por polipéptidos.
2.2. Numa molécula de DNA, a quantidade de...
A. adenina mais timina é igual à de citosina mais guanina. B.
citosina mais uracilo é igual à de timina mais adenina. C.
uracilo mais adenina é igual à de citosina mais guanina. D.
guanina mais timina é igual à de citosina mais uracilo. E.
adenina mais citosina é igual à de guanina mais timina.
11
2.3. O esquema seguinte representa duas cadeias de ácidos nucleicos. Podemos concluir
que...
A. I e II correspondem a duas moléculas de RNA.
B. I e II correspondem a duas cadeias de uma molécula de RNA.
C. I e II correspondem a duas cadeias de uma molécula de DNA.
D. I corresponde a uma cadeia de DNA e II a uma cadeia de RNA.
E. I corresponde a uma cadeia de RNA e II a uma cadeia de DNA.
2.4. O esquema seguinte é referente à estrutura do DNA. Os algarismos 1, 2 e 3
representam, respetivamente...
A. base azotada, desoxirribose e fosfato.
B. base azotada, fosfato e desoxirribose.
C. fosfato, desoxirribose e base azotada.
D. fosfato, base azotada e desoxirribose.
E. desoxirribose, fosfato e base azotada.
3. A replicação do DNA consiste na formação de duas cadeias-filhas de DNA a partir de
uma cadeia progenitora, sendo estas cadeias geneticamente iguais à cadeia progenitora,
permitindo deste modo, não só a transmissão das caraterísticas hereditárias, como a sua
conservação.
3.1 Observe a figura que se segue, referente a modelos de replicação do DNA.
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3.1.1. Indique qual o modelo atualmente aceite.
3.1.2. Caraterize-o.
4. A tabela 1 diz respeito ao código genético.
I – 1º nucleótido; II - 2º nucleótido; III - 3º nucleótido
Analise atentamente o seguinte segmento de DNA e consulte o código genético quando
necessário.
5’ AAA TTC ACG CGG ACG 3’
4.1.Indique o resultado da transcrição do segmento do DNA acima representado.
4.2.Indique o tRNA correspondente ao segmento de DNA acima representado.
4.3.Traduza o segmento de DNA acima representado.
4.4.Indique os codões do segmento de DNA acima representado.
4.5.Indique os anticodões referentes ao segmento de DNA representado.
4.6.Replique a cadeia de DNA correspondente ao segmento acima representada.
Responde as seguintes questões escolhendo somente a opção correta ou as opções corretas quando é
pedido.
1.Os enzimas aumentam a velocidade das reações porque:
a) Aumentam a concentração do substrato.
b) Diminuem a energia de ativação.
c) Competem com o substrato.
d) Hidrolizam ATP.
e) Hidrolizam o subtrato.
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2.Qual das seguintes afirmações sobre enzimas é falsa?
a) Enzimas são moléculas que atuam como catalisadores.
b) Os enzimas são específicos.
c) Os enzimas fornecem energia para aumentar a velocidade das reações.
d) A atividade enzimática pode ser regulada.
3.Quando [S] = 2×KM , a velocidade de uma reação enzimática é aproximadamente:
a) 0.1*Vmax.
b) 0.3*Vmax.
c) 0.7*Vmax.
d) 0.9*Vmax.
4.Um inibidor competitivo de um enzima normalmente:
a) É um composto altamente reativo.
b) É insolúvel em água.
c) Possui uma estrutura bastante semelhante à do substrato.
d) É venenoso.
5.Um inibidor não-competitivo de uma reação enzimática:
a) Não se liga ao complexo enzima-substrato (ES), mas apenas ao enzima livre.
b) Diminui Vmax.
c) Não afeta a velocidade da reação se se usarem concentrações saturantes de substrato.
d) Diminui KM .
6.O efeito normal na catálise enzimática de um aumento contínuo de temperatura entre 20 e 80 graus
é:
a) Aumento de velocidade.
b) Diminuição de velocidade.
c) Aumento de velocidade seguido de diminuição de velocidade.
d) Diminuição de velocidade seguida aumento de velocidade.
e) Nenhum efeito.
7.Os enzimas:
1. Diminuem a energia de ativação da reação.
2. Afetam a velocidade a que se atinge o equilíbrio.
3. Podem ser muito seletivos em relação ao substrato sobre que atuam.
4. Diminuem a energia livre padrão da reação.
a) 1, 2 e 3 estão corretas.
b) 1 e 3 estão corretas.
c) 2 e 4 estão corretas.
d) Só a afirmação 4 está correta.
e) TODAS são corretas, ou TODAS são incorretas.
8.A carga negativa num carboxilato (COO-) tende a alinhar-se com a carga positiva de um grupo amina
(NH3+). Esta atração denomina-se:
a) Ligação iónica.
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b) Ponte de hidrogénio.
c) Ligação covalente.
d) Interação hidrofóbica.
9.Das quatro moléculas seguintes: ácido acético (pKa=4.76), fenóxido (pKb=4.1), ácido cianídrico (HCN,
pKa=9.1), anilina (pKb=9.4) a base mais forte será:
a) O anião acetato.
b) O anião fenóxido.
c) A anilina.
d) O anião cianeto.
10. A estrutura quaternária da hemoglobina:
a) Não é importante para o funcionamento da proteína.
b) É rígida e não é afetada pela ligação ao O2.
c) É mantida por ligações hidrofóbicas, iónicas e pontes de hidrogénio.
d) E estabilizada por ligações glicosídicas.
e) É semelhante à da mioglobina.
11. O ponto isoelétrico de um aminoácido é:
a) O pH em que o aminoácido não se encontra carregado eletricamente.
b) O pH em que o grupo -COOH não possui carga.
c) O pH em que o grupo -NH2 não possui carga.
d) O pH em que todos os grupos ionizáveis se encontram protonados.
12. O ponto isoelétrico do glutamato é 3.25. A pH 7.0:
a) O grupo carboxílico encontra-se protonado.
b) O aminoácido tem carga negativa.
c) O grupo amina não possui carga.
d) A carga elétrica do aminoácido é nula.
13. A estrutura terciária de uma proteína é:
a) A sua sequência de aminoácidos.
b) A sua composição em aminoácidos.
c) A estrutura helical presente nas proteínas.
d) A ligação de proteínas a componentes não proteicos.
e) A sua estrutura tridimensional.
14. A estrutura primária de uma proteína é:
a) A sua sequência de aminoácidos.
b) A sua composição em aminoácidos.
c) A estrutura helical presente nas proteínas.
d) A ligação de proteínas a componentes não proteicos.
e) A sua estrutura tridimensional.
15. A estrutura quaternária de uma proteína é:
a) A sua sequência de aminoácidos.
b) A sua composição em aminoácidos.
c) A estrutura helical presente nas proteínas.
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d) A forma como várias cadeias polipeptídicas se ligam numa só proteína.
e) A sua estrutura tridimensional.
16.Estrutura do DNA:
1. O DNA é composto de duas hélices de polinucleótidos enroladas em torno de um eixo comum e
orientadas no mesmo sentido.
2. As purinas e pirimidinas encontram-se empilhadas dentro da dupla hélice, e os açúcares e grupos
fosfato encontram-se expostos no exterior da hélice.
3. As duas cadeias são estabilizadas principalmente por ligações de hidrogénio.
4. As bases azotadas das duas cadeias são complementares entre si, e formam-se ligações de
hidrogénio entre adenina e timina, e entre citosina e guanina.
a) 1, 2 e 3 estão corretas.
b) 1 e 3 estão corretas.
c) 2 e 4 estão corretas.
d) Só a afirmação 4 está correta.
e) TODAS são corretas, ou TODAS são incorretas.
17.O ácido gordo representado pode ser representado como:
a) 20:3(6,9,12).
b) 20:3(8,11,14).
c) 20:3( Ω 2).
d) 20:3( Ω 4).
e) 20:3(Ω 7).
18. As duas cadeias da dupla hélice de DNA estão unidas por:
a) Ligações de hidrogénio entre adenina e guanina, e entre citosina e timina.
b) Ligações covalentes entre adenina e timina, e entre citosina e guanina.
c) Ligações de hidrogénio entre adenina e timina, e entre citosina e guanina.
d) Ligações covalentes entre adenina e guanina, e entre citosina e timina.
19.O anticodão faz parte do:
a) DNA.
b) RNA ribossomal.
c) RNA de transferência.
d) Péptido sinal.
20.A equação seguinte representa:
Glucose + ATP→ Glucose-6-fosfato + ADP
a) A desfosforilação da glucose.
b) A fosforilação do ADP.
c) O primeiro passo da glicólise.
d) Uma reação que ocorre dentro da matriz mitocondrial.
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21.As fermentações:
a) Produzem ácido láctico.
b) Não requerem oxigénio.
c) Usam oxigénio.
d) Produzem grandes quantidades de energia.
e) Ocorrem apenas em bactérias.
22.Qual a produção de NADH quando se oxida completamente uma mole de acetil-CoA a CO2 pelo
ciclo de Krebs?
a) 0 mole NADH.
b) 1 mole NADH.
c) 2 mole NADH.
d) 3 mole NADH.
23. Na ausência de oxigénio, a principal função da fermentação é:
a) Produzir aminoácidos para a síntese de proteínas.
b) Gerar um gradiente de protões para a síntese de ATP.
c) Oxidar glucose para produzir a forma reduzida dos transportadores de eletrões.
d) Produzir álcool para bebidas.
e) Regenerar NAD+ a partir de NADH para permitir que a glicólise continue.
f) Nenhuma destas opções.
24.A glicólise:
1. É a única fonte de ATP nos eritrócitos.
2. É a única via do metabolismo da glucose fisiologicamente importante.
3. Inclui passos termodinamicamente irreversíveis nas condições fisiológicas.
4. Fornece NADPH.
a) 1, 2 e 3 estão corretas.
b) 1 e 3 estão corretas.
c) 2 e 4 estão corretas.
d) Só a afirmação 4 está correta.
e) TODAS são corretas, ou TODAS são incorreta.
25.O principal passo controlador da glicólise é a:
a) Formação de frutose 1,6 bisfosfato.
b) Formação de glucose-6-fosfato.
c) Formação de frutose-6-fosfato.
d) Formação de gliceraldeído-3-fosfato.
e) Formação de fosfoenolpiruvato.
26.O ciclo de Krebs funciona em qual dos seguintes processos?
a) Utilização de alguns aminoácidos.
b) Conversão de glucose em lactato.
c) Respiração anaeróbica.
d) Produção de compostos de carbono que podem ser facilmente transformados em vitaminas.
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27.Entre os produtos da reação do piruvato desidrogenase incluem-se:
1. CO2.
2. NADH.
3. Acetil-CoA.
4. Fosfoenolpiruvato.
a) 1, 2 e 3 estão corretas.
b) 1 e 3 estão corretas.
c) 2 e 4 estão corretas.
d) Só a afirmação 4 está correta.
e) TODAS são corretas, ou TODAS são incorretas.
28.A síntese do glicogénio
a) Envolve a ligação de glucose através de ligações α 1-4.
b) Produz um longo polímero não ramificado de glucose.
c) Só necessita de um enzima: o glicogénio sintase.
d) Só é importante no fígado.
e) É estimulada pela ligação de epinefrina aos hepatócitos.
29.O ciclo da ureia serve para:
a) Produzir energia.
b) Sintetizar proteínas a partir de aminoácidos.
c) Eliminar azoto sob formas menos tóxicas.
d) Oxidar NADH a NAD+.
30.A insulina aumenta:
a) A absorção de glucose pelo músculo.
b) A absorção de glucose pelos adipócitos.
c) Síntese de gorduras nos adipócitos.
d) Glicólise nos hepatócitos.
e) Todas as hipóteses são corretas.
31. Considere o caminho metabólico da Glicólise e responda às seguintes questões:
a) Qual a razão dos metabolitos que intervêm na glicólise são todos fosforilados?
b) Como é que o principal oxidante da glicólise (NAD+), uma vez reduzido é posteriormente
regenerado?
32. a) Esquematize a estrutura do glicogénio representando cada unidade de glucose por um círculo.
b) Identifique os dois tipos de ligações glicosídicas (esquematizando-as) e diga como as classificaria em
nomenclatura sistemática.
33. Indique quantas moléculas de ATP são produzidas em condições aeróbias, em que ocorre a
oxidação completa de uma molécula de gliceraldeído-3-fosfato (por via da glicólise, ciclo de Krebs e
fosforilação oxidativa).
18
34. Considere os compostos, apresentados na coluna superior, e as caraterísticas, apresentadas na
coluna inferior e, após, assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as proposições adiante.
(I) água
(A) biocatalisador de origem proteica
(II) sal mineral
(B) molécula mais abundante na matéria viva
(III) monossacárido
(C) composto orgânico
(IV) lípido
(D) composto inorgânico
(V) enzima
(E) tipo de carbohidrato
(
(
(
(
(
(
(
) III – E
) II - B
) III - C
)I -C
) IV – C
)V -D
)V -A
35. Esquematize a estrutura do glicogénio representando cada unidade de glucose por um círculo.
Identifique os dois tipos de ligações glicosídicas (esquematizando-as) e diga como as classificaria em
nomenclatura sistemática.
36. A fórmula molecular da glicina é C2H5O2N. Qual seria a fórmula molecular de um péptido
constituído por dez glicinas seguidas?
1) C20H50O20N10.
2) C20H32O11N10.
3) C20H40O10N10.
4) C20H30O10N10.
a) 1, 2 e 3 estão corretas.
b) 1 e 3 estão corretas.
c) 2 e 4 estão corretas.
d) Só a afirmação 4 está correta.
e) TODAS são corretas, ou TODAS são incorretas.
37. Todas as afirmações seguintes sobre a D-glucose são corretas EXCETO:
a) É um epímero da galactose em C-4 (carbono 4).
b) E um açúcar redutor.
c) Em combinação com a galactose, forma lactose.
d) As configurações α e β são determinadas em C-2 (carbono 2).
38. Qual dos seguintes hidratos de carbono possui uma ligação glicosídica α-1,4?
a) Amilose.
b) Sacarose.
c) Maltose.
d) Glicogénio.
e) Lactose.
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39. A lactose é um dissacarídeo composto de:
a) Galactose e glucose.
b) Glucose e glucose.
c) Galactose e frutose.
d) Frutose e frutose.
e) Glucose e frutose.
40. Qual das afirmações abaixo é a correta?
a) Oses são glícidos que se hidrolisam.
b) Ósidos não se hidrolisam.
c) A sacarose é um ósido.
d) A sacarose é uma ose.
e) A glicose é um ósido.
41. Os açúcares apresentam, em geral, as seguintes propriedades:
I. São razoavelmente solúveis em água.
II. Oxidam-se facilmente.
As propriedades I e II são, respetivamente, devidas à presença de:
a) Grupos aldeído e pontes de hidrogénio.
b) Grupos hidroxilos e pontes de hidrogénio.
c) Pontes de hidrogénio e grupos hidroxilos.
d) Pontes de hidrogénio e grupos aldeído.
e) Grupos hidroxilos e grupos carboxilos.
42. Um poli-álcool é formado por uma cadeia linear de carbono e contém um grupo aldeído. A sua
fórmula geral é Cn(H2O)n. Assinale, abaixo, o que achar mais correto:
a) A substância é um lipído.
b) A substância é um aldeído gordo.
c) A substância é uma aldo-hexose
d) A substância é uma aldose
e) A substância é a frutose.
43. Assinalar qual das afirmações é correta em relação à glicose e à frutose:
a) Ambas são aldo-hexoses da série D.
b) A glicose é uma hexose e a frutose uma pentose.
c) Ambas são cetohexoses da série L.
d) Ambas são dextrógiras.
e) N.d.a.
44. A hidrólise da sacarose produz:
a) Glicose
b) Frutose
c) Aldeído glicerino
d) Glicose e frutose
e) Manose
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