Exercicis de bioquímica: lípids i nutrició — Biologia, Geologia i Ciències Ambientals 1r Batxillerat

Digues què tenen en comú tots els lípids i per què aquesta definició és diferent de la de les altres famílies de biomolècules.

Enumera les quatre funcions dels lípids i posa un exemple de cadascuna.

Digues les tres peces d'un nucleòtid i quines diferències hi ha entre l'ADN i l'ARN.

Explica com es forma un triacilglicèrid a partir de glicerol i àcids grassos: quantes molècules de cada tipus hi intervenen, quin tipus de reacció és, quin enllaç s'hi forma i quantes molècules d'aigua s'alliberen.

Classifica aquests lípids en saponificables o insaponificables i indica de quins components estan formats: triacilglicèrid, fosfolípid, cera, colesterol, hormona sexual i carotè (un pigment vegetal).

Calcula quants enllaços peptídics i quantes molècules d'aigua s'alliberen en formar un tripèptid i una proteïna d'una sola cadena de 150 aminoàcids. Si la massa mitjana d'un aminoàcid lliure és de 128 u, calcula la massa aproximada d'aquesta proteïna (aigua = 18 u).

Associa cada descripció amb el nivell d'estructura de les proteïnes (primària, secundària, terciària o quaternària): a) la seqüència d'aminoàcids de la cadena; b) l'hèlix α i la làmina β, estabilitzades per ponts d'hidrogen; c) el plegament tridimensional d'una sola cadena, estabilitzat per ponts disulfur, interaccions hidrofòbiques i altres enllaços; d) la unió de les quatre cadenes de l'hemoglobina en una sola molècula funcional.

Un fragment de la cadena motlle d'ADN té la seqüència 3'-TACGGCATT-5'. Escriu la cadena complementària d'ADN (de 5' a 3') i l'ARN missatger que es transcriuria a partir d'aquesta cadena motlle (de 5' a 3'), i calcula quants ponts d'hidrogen mantenen unides les dues cadenes d'ADN (les parelles A-T en tenen 2 i les G-C en tenen 3).

Classifica aquestes vitamines en liposolubles o hidrosolubles: A, $B_{1}$, C, D, E i K. Després relaciona cada malaltia per carència amb la vitamina que li correspon: escorbut, raquitisme, ceguesa nocturna i beri-beri.

Indica si cada procés és anabòlic o catabòlic i si, en conjunt, necessita energia o n'allibera: a) respiració cel·lular de la glucosa; b) síntesi de proteïnes a partir d'aminoàcids; c) fotosíntesi; d) oxidació dels àcids grassos per obtenir energia; e) síntesi d'un triacilglicèrid a partir de glicerol i àcids grassos; f) fermentació làctica.

Explica per què l'oli d'oliva és líquid a temperatura ambient i el sèu de vedella, sòlid.

Explica per què els fosfolípids formen bicapa espontàniament en medi aquós.

Les vitamines no aporten energia. Explica per què són imprescindibles igualment.

Explica què és la desnaturalització d'una proteïna i quin nivell d'estructura NO es perd.

L'etiqueta d'unes galetes indica que 100 g contenen 70 g de glúcids, 20 g de lípids i 6 g de proteïnes. Sabent que els glúcids i les proteïnes aporten 4 kcal/g i els lípids 9 kcal/g, calcula l'energia de 100 g de galetes en kcal i en kJ (1 kcal = 4,18 kJ) i el percentatge de l'energia que prové dels lípids.

La respiració aeròbica de la glucosa es resumeix en l'equació C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O. Calcula els grams d'oxigen que es consumeixen i els grams de CO₂ i d'aigua que es produeixen en oxidar completament 9 g de glucosa (C = 12; H = 1; O = 16) i comprova que es compleix la conservació de la massa.

Una cèl·lula muscular obté ATP a partir de la glucosa per respiració aeròbica (uns 30 ATP per glucosa) o per fermentació làctica (2 ATP per glucosa).
a) Si la cèl·lula consumeix 10 molècules de glucosa, quants ATP obté amb cada via?
b) Quantes vegades més glucosa hauria de consumir per obtenir els mateixos ATP només per fermentació?
c) Explica per què, durant un esprint, les cèl·lules musculars fan fermentació làctica tot i ser menys eficient.

S'ha mesurat l'activitat (en unitats arbitràries) de dos enzims digestius a diferents pH. Enzim 1: pH 1 → 40; pH 2 → 100; pH 3 → 60; pH 5 → 5; pH 7 → 0. Enzim 2: pH 4 → 0; pH 6 → 40; pH 8 → 100; pH 9 → 70; pH 10 → 20. Digues el pH òptim de cada enzim, quin dels dos pot ser la pepsina (de l'estómac) i quin la tripsina (de l'intestí prim) i explica per què l'activitat cau lluny de l'òptim.

En una mostra d'ADN de doble cadena d'un bacteri, el 22 % de les bases són adenina. Calcula els percentatges de timina, guanina i citosina i el nombre de ponts d'hidrogen d'un fragment d'aquest ADN de 1000 parells de bases (A-T en té 2 i G-C en té 3). Explica per què aquests percentatges no es compleixen en l'ARN missatger.

En una pràctica s'analitzen quatre aliments (clara d'ou, pa, oli d'oliva i llet sencera) amb quatre reactius: Lugol (detecta el midó: color blau fosc), Fehling (sucres reductors: precipitat vermell maó), Biuret (proteïnes: color violeta) i Sudan III (lípids: tinció vermella). Els resultats de les mostres A, B, C i D són:
A: Lugol -, Fehling -, Biuret + (violeta intens), Sudan -.
B: Lugol + (blau fosc), Fehling -, Biuret + (violeta suau), Sudan -.
C: Lugol -, Fehling -, Biuret -, Sudan +.
D: Lugol -, Fehling +, Biuret + (violeta suau), Sudan +.
Identifica cada mostra i indica quines biomolècules conté.

El colesterol té mala fama, però és imprescindible. Digues tres funcions biològiques del colesterol, explica per què, en ser un lípid, no pot circular lliurement per la sang i com es transporta, i diferencia entre el «colesterol bo» (HDL) i el «colesterol dolent» (LDL) pel que fa al seu paper en l'aterosclerosi.

Un esportista de resistència esgota el glicogen al cap d'unes dues hores tot i tenir molt més greix emmagatzemat. Explica per què el cos no fa servir el greix des del principi.

Una hormona esteroide triga hores a fer efecte i el seu efecte dura dies; una hormona proteica actua en segons. Relaciona-ho amb el lloc del receptor.

En un experiment es tapa una planta amb una campana opaca i, al cap d'unes hores, es mesura l'aire de dins. Prediu què hi trobaràs i explica-ho.

Uns bacteris es cultiven durant moltes generacions en un medi amb nitrogen pesat (¹⁵N), de manera que tot el seu ADN és pesat. Després es passen a un medi amb nitrogen normal (¹⁴N) i es deixen dividir. Considera que l'ADN es replica de manera semiconservativa.
a) Quina fracció de les molècules d'ADN serà híbrida (una cadena pesada i una de lleugera) i quina serà lleugera (totes dues cadenes lleugeres) després d'una, de dues i de tres generacions?
b) Quin resultat s'obtindria després d'una generació si la replicació fos conservativa?
c) Explica per què aquest experiment permet decidir entre els dos models.

Es mesura la velocitat d'una reacció enzimàtica (en µmol de producte per minut) a diferents concentracions de substrat, amb una quantitat fixa d'enzim: [S] = 1 mM → 20; 2 mM → 33; 4 mM → 50; 8 mM → 67; 16 mM → 80; 32 mM → 89; 64 mM → 94.
a) Descriu com varia la velocitat amb la concentració de substrat i explica per què tendeix cap a un màxim.
b) Què passarà amb la velocitat màxima si es duplica la quantitat d'enzim? I amb la velocitat si, a 64 mM, es duplica només la concentració de substrat?
c) S'afegeix un inhibidor competitiu (s'assembla al substrat i ocupa el centre actiu). Com canvia la velocitat a concentracions baixes de substrat i a concentracions molt altes?

Un adult consumeix al dia unes 2000 kcal, aproximadament 8400 kJ. Suposa que un 40 % d'aquesta energia es guarda en forma d'ATP i que la hidròlisi d'1 mol d'ATP (M = 507 g/mol) allibera 30 kJ.
a) Calcula quants mols i quants kg d'ATP es formen i es gasten cada dia.
b) Sabent que el cos només conté uns 50 g d'ATP en total, quantes vegades al dia es renova de mitjana aquest ATP?
c) Què en dedueixes sobre si el cos pot emmagatzemar ATP?

Un animal vol guardar l'energia equivalent a 10 kg de greix (9 kcal/g). Si ho fes com a glicogen (4 kcal per gram de glicogen sec), hauria de tenir en compte que el glicogen s'emmagatzema hidratat, amb uns 2 g d'aigua per cada gram de glicogen.
a) Quants kg de glicogen sec farien falta?
b) Quants kg pesaria aquest glicogen hidratat?
c) Quantes vegades més pesa guardar l'energia com a glicogen hidratat que com a greix? Relaciona-ho amb el fet que els animals guarden la reserva a llarg termini en forma de greix.

Els animals del desert obtenen part de l'aigua que necessiten de l'oxidació dels greixos del cos. L'oxidació completa de la triestearina, un triacilglicèrid de fórmula C₅₇H₁₁₀O₆, es pot escriure: 2 C₅₇H₁₁₀O₆ + 163 O₂ → 114 CO₂ + 110 H₂O. Calcula, per a 100 g de triestearina (C = 12; H = 1; O = 16): a) els grams d'aigua que es formen; b) els grams d'oxigen que es consumeixen; c) compara l'aigua formada per gram de greix amb la que forma 1 g de glucosa (C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O) i comenta el resultat.

La insulina és una hormona proteica formada per dues cadenes, una de 21 aminoàcids i una altra de 30, unides per ponts disulfur. Les persones amb diabetis tipus 1 se l'han d'injectar perquè no fa efecte si es pren per via oral.
a) Quants enllaços peptídics té la molècula?
b) Calcula'n la massa molecular aproximada si la massa mitjana d'un aminoàcid lliure és de 128 u (aigua = 18 u; no comptis els ponts disulfur).
c) Explica per què no funcionaria per via oral, indicant què passaria als enllaços peptídics.
d) Si un reactiu trenqués només els ponts disulfur, quin nivell d'estructura es conservaria sempre i quin es perdria?

L'índex d'iode d'un greix és la massa de iode ($I_{2}$, 253,8 g/mol) que reacciona amb 100 g de greix: cada doble enllaç C=C addiciona una molècula d'$I_{2}$. Una mostra d'oli vegetal té un índex d'iode de 130 i la massa molar mitjana dels seus triacilglicèrids és d'unes 880 g/mol.
a) Calcula quants dobles enllaços té de mitjana cada molècula de triacilglicèrid.
b) Compara-ho amb la trioleïna (tres àcids oleics, un doble enllaç cada un, M = 885 g/mol): quin índex d'iode té?
c) Quin tipus d'àcids grassos predominen en aquest oli? Quina conseqüència té per al seu estat físic i per a l'enranciament?
d) L'índex de saponificació és els mg de KOH (56,1 g/mol) necessaris per saponificar 1 g de greix. Calcula'l per a aquesta mostra.

L'anàlisi de sang d'un home de 50 anys dona: colesterol total 240 mg/dL, HDL 40 mg/dL i triacilglicèrids 150 mg/dL. La fórmula de Friedewald estima el LDL (mg/dL) com a colesterol total - HDL - TG/5 (vàlida si TG < 400 mg/dL). Valors de referència: LDL òptim < 100, alt ≥ 160; HDL baix < 40 (homes); TG normals < 150.
a) Calcula el LDL i la relació colesterol total/HDL.
b) Classifica cada valor segons la referència.
c) Explica què és el LDL i el HDL i per què es parla de colesterol «dolent» i «bo».
d) Quines mesures de dieta i d'estil de vida recomanaries i per què?

El punt isoelèctric (pI) d'un aminoàcid és el pH al qual la seva càrrega neta és zero: és la mitjana dels dos valors de pK_a que envolten la forma neutra. Dades de pK_a: glicina, 2,34 (-COOH) i 9,60 (-NH₃⁺); àcid glutàmic, 2,19 (α-COOH), 4,25 (-COOH de la cadena lateral) i 9,67 (-NH₃⁺); lisina, 2,18 (α-COOH), 8,95 (α-NH₃⁺) i 10,53 (-NH₃⁺ de la cadena lateral).
a) Calcula el pI de cada aminoàcid.
b) Digues quina càrrega neta té cada un a pH 7 i cap a quin elèctrode migraria en una electroforesi.
c) Una mescla dels tres es separa en una electroforesi a pH 7. Què s'observarà?
d) Per què la solubilitat d'una proteïna és mínima al seu pI?

La qualitat d'una proteïna de la dieta depèn dels seus aminoàcids essencials. Dades simplificades, en mg d'aminoàcid per g de proteïna: patró de referència, lisina 58 i aminoàcids sulfurats (metionina + cisteïna) 25; blat, lisina 28 i sulfurats 35; llenties, lisina 70 i sulfurats 20.
a) Calcula la puntuació química (percentatge de cada aminoàcid respecte de la referència) del blat i de les llenties, i digues quin és l'aminoàcid limitant de cada un.
b) Calcula la composició d'una mescla amb una part de proteïna de blat i dues de proteïna de llenties.
c) Què en conclous sobre la complementarietat de proteïnes vegetals?
d) Una anàlisi de Kjeldahl d'un aliment dona 1,6 g de nitrogen per 100 g. Quanta proteïna conté (factor 6,25)?

La temperatura de fusió ($T_{m}$) d'un ADN de doble cadena és la temperatura a la qual la meitat de les molècules s'han separat en cadenes simples. Per a oligonucleòtids curts (< 20 bases) es pot estimar amb la regla $T_{m}$ = 4 · (G + C) + 2 · (A + T), en °C. Dos cebadors de 20 bases: el cebador 1 té 12 bases G o C i 8 A o T; el cebador 2 té 6 G o C i 14 A o T.
a) Calcula la $T_{m}$ de cada cebador i el nombre de ponts d'hidrogen que formarien amb la cadena complementària.
b) Quin necessita una temperatura més alta per aparellar-se de manera estable amb la seva diana? Per què?
c) Durant l'escalfament, l'absorbància de l'ADN a 260 nm augmenta (efecte hipercròmic). Què indica?
d) Un ADN genòmic amb un 60 % de G+C i un altre amb un 35 % de G+C: quin tindrà $T_{m}$ més alta?

En una via metabòlica A → B → C → D, l'enzim E1 transforma A en B. Es mesura l'activitat d'E1 (en % del màxim) amb diferents concentracions del producte final D: 0 mM, 100 %; 0,1 mM, 82 %; 0,5 mM, 45 %; 1 mM, 25 %; 5 mM, 6 %.
a) Descriu la relació i estima la concentració de D que redueix l'activitat a la meitat.
b) Quin mecanisme de regulació és i quin avantatge té per a la cèl·lula?
c) Un mutant té un E1 que no respon a D (activitat 100 % a totes les concentracions). Prediu què passa amb D i amb A, i el cost per a la cèl·lula.
d) D no s'assembla químicament a A. Aquest fet suggereix inhibició competitiva? Raona-ho.

Per estudiar la lipasa pancreàtica es prepara llet (rica en greix) amb unes gotes de fenolftaleïna i NaOH diluït fins a color rosa. Quan la lipasa hidrolitza el greix, la barreja es va decolorant. Temps fins a perdre el color: tub 1, lipasa a 37 °C, 8 min; tub 2, lipasa i sals biliars a 37 °C, 3 min; tub 3, lipasa bullida, no es decolora; tub 4, lipasa a 4 °C, 40 min; tub 5, aigua en lloc de lipasa, no es decolora.
a) Explica per què es perd el color rosa.
b) Interpreta cada tub.
c) Per què les sals biliars augmenten la velocitat si no són enzims?
d) Com milloraries l'experiment per obtenir una mesura quantitativa?

Un estudi de seguiment durant 10 anys compara dos grups de 5000 adults: els qui consumeixen molt oli d'oliva (grup A) i els qui en consumeixen poc (grup B). Hi ha 40 esdeveniments cardiovasculars al grup A i 70 al grup B.
a) Calcula el risc de cada grup, el risc relatiu, la reducció absoluta del risc i el nombre de persones que cal que canviïn d'hàbit per evitar un esdeveniment.
b) Pots concloure que l'oli d'oliva protegeix el cor? Indica dues variables de confusió.
c) Quin tipus d'estudi serviria millor per posar a prova la causalitat i quines dificultats té?

La fórmula de Mifflin-St Jeor estima el metabolisme basal d'un home (kcal/dia): MB = 10 · massa (kg) + 6,25 · alçada (cm) - 5 · edat (anys) + 5. Un noi de 18 anys, de 70 kg i 175 cm, té un nivell d'activitat moderat (factor 1,55). Energia: glúcids i proteïnes 4 kcal/g; greixos 9 kcal/g; 1 kcal = 4,184 kJ.
a) Calcula el seu metabolisme basal i la seva despesa energètica diària.
b) Es vol una dieta amb un 55 % de l'energia en forma de glúcids, un 30 % de greixos i un 15 % de proteïnes. Calcula els grams de cada un.
c) La recomanació mínima de proteïna és d'uns 0,8 g per kg. Es compleix? Quina quantitat correspon al 15 % de l'energia en g/kg?
d) Si el noi mengés 300 kcal més cada dia sense augmentar l'activitat, quina variació de massa de greix esperaries en un mes (1 kg de greix corporal ≈ 7700 kcal)? Quin límit té aquesta estimació?

El quocient respiratori (QR) és el quocient entre el CO₂ produït i l'O₂ consumit. Una persona en repòs consumeix 300 mL d'O₂/min i produeix 240 mL de CO₂/min. Equivalent energètic: 21,1 kJ per litre d'O₂ si s'oxiden glúcids i 19,6 kJ per litre d'O₂ si s'oxiden greixos.
a) Escriu l'equació d'oxidació de la glucosa i de l'àcid palmític (C₁₆H₃₂O₂), i calcula el QR de cada un.
b) Calcula el QR de la persona.
c) Suposant que només es consumeixen glúcids i greixos, calcula quin volum d'O₂ per minut es dedica a cada combustible.
d) Calcula la potència total en kJ/min i el percentatge d'energia que prové del greix.

L'àcid palmític (C₁₆, 256 g/mol) s'oxida al mitocondri per β-oxidació: cada cicle talla dos carbonis en forma d'acetil-CoA i produeix 1 FADH₂ i 1 NADH. Dades: cada acetil-CoA al cicle de Krebs i la cadena respiratòria dona 10 ATP; cada FADH₂, 1,5 ATP; cada NADH, 2,5 ATP; l'activació de l'àcid gras gasta 2 ATP. La glucosa (180 g/mol) dona unes 30 ATP en la respiració completa.
a) Quants cicles de β-oxidació calen i quants acetil-CoA es formen?
b) Calcula l'ATP net per molècula d'àcid palmític.
c) Compara l'ATP per carboni i per gram amb el de la glucosa.
d) Explica per què els animals guarden energia a llarg termini en forma de greix i no de glúcids.

La hidrogenació industrial dels olis addiciona hidrogen als dobles enllaços per obtenir greixos més sòlids. Considera 1,0 kg de trioleïna (tres àcids oleics, un doble enllaç cada un; M = 885 g/mol), que es converteix en triestearina (M = 891 g/mol). Masses: H 1,008 g/mol; volum molar de gas a 0 °C i 1 atm, 22,4 L/mol.
a) Escriu l'equació de la hidrogenació total i calcula els mols i la massa d'$\mathrm{H}_{2}$ necessaris per quilogram.
b) Quin volum d'$\mathrm{H}_{2}$ (en condicions normals) és? I la massa de triestearina obtinguda?
c) En la hidrogenació parcial, part dels dobles enllaços cis passa a trans. Descriu la diferència de forma i explica per què els greixos trans són sòlids i per què es relacionen amb més risc cardiovascular.

Un enzim es mesura a diferents concentracions de substrat, sense i amb un inhibidor. Velocitat v (µmol/min) per a [S] = 0,5; 1; 2; 4 i 8 mM. Sense inhibidor: 10,0; 16,7; 25,0; 33,3; 40,0. Amb inhibidor: 3,85; 7,14; 12,5; 20,0; 28,6. Equació de Lineweaver-Burk: $\tfrac{1}{v}$ = ($K_{m}$/$V_{\mathrm{max}}$) · ($\tfrac{1}{[S]}$) + $\tfrac{1}{V_{\mathrm{max}}}$.
a) Calcula $\tfrac{1}{[S]}$ i $\tfrac{1}{v}$ per als dos conjunts de dades i troba, amb una recta, $V_{\mathrm{max}}$ i $K_{m}$ en cada cas.
b) Quin tipus d'inhibició és? Raona-ho segons el canvi de $V_{\mathrm{max}}$ i $K_{m}$.
c) Prediu què passaria amb la velocitat si [S] fos molt alta amb inhibidor.
d) Per què aquest tipus d'inhibidor s'assembla al substrat?

La hipercolesterolèmia familiar es deu a mutacions del gen del receptor de l'LDL (LDLR): el receptor captura l'LDL de la sang per endocitosi al fetge. Els heterozigots (1 al·lel mutat) tenen la meitat de receptors i l'LDL pot arribar al doble; els homozigots no en tenen gairebé cap i tenen un LDL molt alt des de la infància. La freqüència d'heterozigots és d'uns 1 de cada 250.
a) Suposant equilibri de Hardy-Weinberg, calcula la freqüència de l'al·lel mutat q i la freqüència esperada d'homozigots mutants.
b) Una parella en què un progenitor és heterozigot i l'altre no té la mutació: quina és la probabilitat que un fill l'hereti?
c) Explica la relació entre el receptor, l'LDL de la sang i l'aterosclerosi.
d) Les estatines inhibeixen l'enzim HMG-CoA reductasa del fetge, que fa colesterol. Com ajuda això a baixar l'LDL en sang?

El balanç de nitrogen és la diferència entre el nitrogen ingerit (proteïna/6,25) i el nitrogen perdut (orina, femta, suor i altres). Un adult sa menja 70 g de proteïna al dia; elimina 9,5 g de nitrogen amb l'orina, 1,2 g amb la femta i 0,5 g per altres vies. L'orina conté el nitrogen principalment en forma d'urea, CO(NH₂)₂ (60,1 g/mol; N, 14,0 g/mol).
a) Calcula el nitrogen ingerit i el balanç.
b) Calcula els grams d'urea que s'eliminen al dia si tot el nitrogen urinari és urea.
c) Si la mateixa persona ingereix només 50 g de proteïna i les pèrdues no canvien, quin és el balanç?
d) En quines situacions fisiològiques s'espera un balanç positiu i en quines un balanç negatiu?

La vitamina C (àcid ascòrbic, 176,1 g/mol) es pot determinar amb una valoració amb iode: $\mathrm{C}_{6}\mathrm{H}_{8}\mathrm{O}_{6}$ + $\mathrm{I}_{2}$ → $\mathrm{C}_{6}\mathrm{H}_{6}\mathrm{O}_{6}$ + 2 HI (relació 1:1). A 25,0 mL de suc de taronja s'afegeix midó com a indicador (es torna blau-negre quan hi ha un petit excés d'iode) i es gasten 7,1 mL de dissolució de $\mathrm{I}_{2}$ 0,0100 mol/L fins al viratge.
a) Calcula els mols d'$\mathrm{I}_{2}$ gastats i la massa de vitamina C a la mostra.
b) Calcula la concentració en mg per 100 mL. Quant n'hi ha en un got de 200 mL, i quin percentatge cobreix d'una necessitat diària de 100 mg?
c) Per què el midó és un bon indicador en aquest cas?
d) La vitamina C és hidrosoluble i termolàbil. Què implica per a la manera de conservar i cuinar els aliments?

La PCR (reacció en cadena de la polimerasa) duplica en cada cicle els fragments d'ADN diana. Es parteix d'una sola molècula diana de 500 parells de bases. Massa molar mitjana d'un parell de bases: 650 g/mol; $N_{A}$ = 6,022·$10^{23}$ mol⁻¹.
a) Quantes còpies hi haurà després de 30 cicles amb eficiència del 100 %? I amb una eficiència del 90 % (cada cicle multiplica per 1,9)?
b) Calcula la massa d'una molècula de 500 pb.
c) Calcula la massa total d'ADN obtinguda amb una eficiència del 100 % i del 90 %. Expressa-ho en ng.
d) Per què una petita variació de l'eficiència canvia tant el resultat final?

L'anèmia falciforme es deu a un canvi en el gen de la cadena β de l'hemoglobina: el sisè codó de l'ARNm passa de GAG a GUG. Fragment de la taula del codi genètic: GAG i GAA, àcid glutàmic (Glu, polar, amb càrrega negativa); GAC, àcid aspàrtic (Asp, polar, amb càrrega negativa); GUG, valina (Val, apolar); AAG, lisina (Lys, polar, amb càrrega positiva); UAG, codó de parada.
a) Quin canvi de base s'ha produït a l'ARNm i quin a la cadena d'ADN codificant? Quin aminoàcid canvia per quin?
b) Classifica la mutació (silenciosa, de canvi de sentit o sense sentit) i compara-la amb GAG → GAA, GAG → GAC, GAG → AAG i GAG → UAG.
c) Per què el canvi d'un sol aminoàcid té efectes tan greus?
d) El portador (heterozigot) té avantatge en zones amb malària. Explica el concepte i digues què prediu sobre la freqüència de l'al·lel.

Per mesurar l'energia d'un aliment, una alumna crema 1,00 g de cacauet sota un recipient amb 200 g d'aigua; la temperatura de l'aigua puja 20,0 °C. Calor específica de l'aigua: 4,18 J/(g·K). L'etiqueta de l'aliment diu que 100 g contenen 55 g de greixos, 10 g de glúcids i 20 g de proteïnes (energies: greixos 37 kJ/g, glúcids i proteïnes 17 kJ/g).
a) Calcula l'energia absorbida per l'aigua.
b) Calcula l'energia teòrica d'1 g d'aliment segons l'etiqueta.
c) Quin percentatge de l'energia es va aprofitar a l'experiment? Indica dues causes de la pèrdua.
d) Proposa dues millores que facin la mesura més exacta.

La leptina és una hormona proteica produïda pel teixit adipós que informa el cervell de l'estat de les reserves de greix. Hi ha dues soques de ratolins obesos: ob/ob (mutació en el gen de l'hormona) i db/db (mutació en el gen del receptor). Als experiments de parabiosi s'uneixen dos animals de manera que comparteixen la circulació sanguínia. Resultats: (1) ob/ob unit a un ratolí normal: l'ob/ob menja menys i perd pes; el normal no canvia. (2) db/db unit a un normal: el normal menja molt menys i perd pes fins a morir de fam; el db/db continua obès. (3) ob/ob unit a db/db: l'ob/ob menja menys i perd pes; el db/db no canvia.
a) Quina conclusió se'n treu sobre el defecte de cada soca?
b) Per què en el cas (2) el ratolí normal perd pes?
c) Per què un tractament amb leptina curaria l'obesitat de l'ob/ob però no la del db/db?
d) La majoria de les persones obeses tenen leptina alta. Quin tipus de defecte suggereix?