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Acadêmica: Kailane Hilgenberg 2º Período Agronomia Trabalho de Bioquímica ESTUDO DIRIGIDO GLICÓLISE, CICLO DE KREBS E CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS GLICÓLISE 1-) Quais os passos irreversíveis do mapa metabólico? Reações 1,3 e 10. 2-) Quantas moléculas de piruvato são formadas a partir de uma molécula de hexose? Duas moléculas de piruvato. 3-) Qual hexose dá origem às trioses? Frutose 1,6-bifosfato. 4-) Por que o primeiro passo na metabolização da glicose envolve a sua fosforilação? Manter a glicose dentro da célula e ativa a glicose para as próximas reações. 5-) Qual a localização celular da via glicolítica? No citoplasma. 6-) Identifique as reações de óxido-redução que ocorrem na glicólise? Reação 6. 7-) Sabendo que as concentrações celulares de NADH + H+ e NAD+ são limitadas, qual a única maneira do gliceraldeído-3-fosfato ser utilizado continuamente pela via? O NADH voltando a ser NAD+ através da transferência de elétrons na fermentação ou na cadeia respiratória (complexo I). 8-) Cite um inibidor da enzima gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase. Arsênio. 9-) Indique quais compostos ricos em energia fazem parte da via glicolítica. 1,3-bifosfoglicerato e fosfoenolpiruvato. 10-) Defina fosforilação em nível de substrato e identifique em quais passos essas reações acontecem. Síntese de ATP utilizando a energia direta do substrato. Reações 7 e 10. 11-) Considerando o numero de moléculas de ATP consumidas e produzidas na glicólise, determine o saldo líquido de ATPs para a célula. São consumidas 2 moléculas de ATP (reações 1 e 3) e produzidas 4 moléculas de ATP (2 na reação 7 e 2 na reação 10) saldo de 2 moléculas de ATP. 12-) Quais tecidos utilizam glicose como fonte energética preferencial, senão única? Tecido nervoso, hemácias, fibra muscular branca, cristalino do olho, retina, medula renal, espermatozoide. CICLO DE KREBS 1-) Formação de acetil-CoA: escrever a reação de formação de acetil-CoA a partir de piruvato e indicar a sua localização celular. A reação ocorre na matriz mitocondrial. 2-) Na oxidação de uma molécula de acetil-CoA, no ciclo de Krebs, escrever o nome dos compostos envolvidos e indicar a enzima que catalisa aquela(as) reação(ôes) onde há produção ou consumo de: a) CO2; isocitrato desidrogenase e a-cetoglutamato desidrogenase. b) GTP; succinill-Coa sintase. c) NADH + H+; isocitrato desidrogenase, a-cetoglumato e malato desidrogenase. d) FADH2; succinato desidrogenase. e) H2O; citrato síntese consome H2O que gera Coa. 3-) Citar as reações no ciclo de Krebs onde ocorre fosforilação a nível de substrato. Reação 5. 4-) Quais os passos irreversíveis do ciclo de Krebs? Reações 1, 3 e 4. 5-) Citar os compostos que devem ser fornecidos ao ciclo de Krebs para: a) inicia-lo; É necessária a presença de piruvato/aspartato e acetilCoA. b) mantê-lo em funcionamento; NAD+ e acetilCoA. 6-) Citar as vitaminas que fazem parte do ciclo de Krebs. Tiamina, pantotenato, riboflavina e niacina. 7-) Qual a localização celular do ciclo de Krebs? Matriz mitocondrial e membrana interna da mitocôndria (reação 6). 8-) Na reação catalisada pela aconitase, indicar o composto predominante no equilíbrio. Pela reação (citrato -> isocitrato) tem-se que o citrato é o composto predominante. 9-) Quais os principais pontos de regulação do ciclo de Krebs? Quantidades de substratos, acúmulo de produtos e inibição alostérica retroativa das primeiras enzimas do ciclo. 10-) Citar as funções do ciclo de Krebs. Promover a oxidação do Acetil-CoA, o qual pode ter sido oriundo do piruvato (produto da glicólise), por exemplo. Formação de moléculas energéticas (NADH, FADH2) que alimentarão a cadeia transportadora de elétrons e atuarão na geração de energia. Abastecer o metabolismo intermediário a partir dos diferentes intermediários do ciclo. CADEIA RESPIRATÓRIA E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA 1-) Cite 3 inibidores da cadeia de transporte de elétrons, indicando sobre quais transportadores eles atuam. Rotenona (complexo l), malonato (complexo II) e CO (complexo IV). 2-) Defina fosforilação oxidativa. Síntese de ATP utilizando a energia da transferência de elétrons. 3-) Explique como os produtos da glicólise e do ciclo de Krebs são convertidos a ATP dentro da mitocôndria. No que consiste a hipótese proposta por Mitchell para o acoplamento entre o fluxo de elétrons e a fosforilação do ATP? A matriz mitocondrial contem o complexo do piruvato desidrogenase e as enzimas do ciclo de krebs da beta-oxidadacao dos avisos graxos e as vias de oxidação dos aa, ela contém todas as vias de oxidação dos combustíveis. A membrana interna, seletivamente permeável, segrega as enzimas e intermediários próprios das vias metabólicas citosolicas dos componentes dos processos metabólicos que ocorrem na matriz. O ADP e o Pi são transportados especificamente para o interior da matriz a medida que o ATP recém sintetizado é transportado para fora. Para Mitchell, a energia eletroquímica inerente a diferença de concentração de H+ e da separação de cargas através da membrana mitocondrial interna, a força proton-motriz, dirige a síntese de ATP a medida que os H+ fluem passivamente de volta para a matriz através de um poro para H+ associado a ATP sintase. 4-) Indique o número de ATPs produzidos por cada NADH e FADH2 reoxidados na cadeia de transporte de elétrons. NADH 2,5 ATP e FADH2 1,5 ATP. 5-) Cite alguns processos biológicos que utilizam ATP. Respiração celular, fotossíntese. 6-) Defina desacoplador e dê um exemplo. É uma molécula que separa a cadeia de transporte de elétrons da fosforilação oxidativa. Termogenina (tecido adiposo), DNP (fabricação de vinho). 7-) Qual a localização celular da cadeia transportadora de elétrons? Membrana interna da mitocôndria. 8-) Analise a velocidade da cadeia de transporte de elétrons em função da razão ATP/ADP. Razão ATP/ADP alta a velocidade é baixa (tem muito ATP). Razão ATP/ADP baixa a velocidade é alta (tem pouco ATP). 9-) Qual a quantidade de ATPs produzidos pela completa oxidação de uma molécula de glicose. São produzidas 4 molécula de ATP porém fica só 2 moléculas pois duas foram consumidas na fase preparatória. 10-) Efeito Pasteur: Nos estudos sobre fermentação alcoólica conduzida por leveduras, Louis Pasteur notou que uma súbita adição de O2 a uma cultura anaeróbica de suco de uvas que estava fermentando, resultava numa drástica diminuição da velocidade consumo de glicose. Este fenômeno, denominado “efeito Pasteur” pode ser revertido pela adição de 2,4 dinitrofenol (DNP), agente desacoplador da fosforilação oxidativa. a) Por que as células de levedura consomem menos glicose na presença de O2? As leveduras consomem glicose o suficiente para se desenvolverem, depois disso, na presença de O2, passam a respirar aeróbicamente, ou seja, passam a liberar CO2, substância responsável pelo seu "inflamento" ou crescimento. b) Por que a adição de DNP reverte ou evita o efeito Pasteur? O dinitrofenol destrói o gradiente de H+, reduzindo a síntese de ATP. Nessas condições, a maior parte dos alimentos que ingerimos não pode ser utilizada para sintetizar ATP, e então perderíamos peso. Entretanto, uma quantidade excessiva de DNP nos deixaria incapazes de produzir ATP suficiente para manter a vida.
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