Lista 2 - Bioquimica Metabolica (1)

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Lista 2 – Bioquímica Metabólica 
Ciclo do ácido cítrico 
1. O ciclo do ácido cítrico tem oito enzimas: citrato-sintase, aconitase, isocitrato-desidrogenase, 
α-cetoglutarato-desidrogenase, succinil-CoA-sintetase, succinato-desidrogenase, fumarase e 
malato-desidrogenase. 
A) Escreva uma equação equilibrada para a reação catalisada por cada enzima. 
B) Identifique o(s) cofator(es) necessário(s) para cada reação enzimática. 
C) Para cada enzima, determine qual dos seguintes descreve o tipo de reação(ões) catalisada(s): 
condensação (formação de ligação carbono-carbono); desidratação (perda de água); hidratação 
(adição de água); descarboxilação (perda de CO2); oxidação-redução; fosforilação em nível de 
substrato; isomerização. 
D) Escreva uma reação líquida equilibrada para o catabolismo de acetil-CoA a CO2. 
2. Uma estratégia bioquímica de muitos organismos vivos é a oxidação gradual de compostos 
orgânicos a CO2 e H2O e a conservação da maior parte da energia assim produzida na forma de 
ATP. É importante ser capaz de reconhecer os processos de oxidação e redução do metabolismo. 
A redução de uma molécula orgânica é o resultado da hidrogenação de uma ligação dupla 
(Equação 1, abaixo) ou de uma ligação simples com clivagem concomitante (Equação 2). Por 
outro lado, a oxidação é o resultado da desidrogenação. Nas reações bioquímicas redox, as 
coenzimas NAD e FAD desidrogenam/hidrogenam moléculas orgânicas na presença das enzimas 
apropriadas. 
 
 
Para cada uma das transformações metabólicas de (a) a (h), determine se ocorreu uma oxidação 
ou uma redução. Equilibre cada transformação pela inserção de H–H e, onde necessário, H2O. 
 
3. Uma célula eucariótica pode utilizar glicose (C6H12O6) e ácido hexanóico (C6H14O2) como 
combustíveis para a respiração celular. Com base nas fórmulas estruturais, qual substância 
libera mais energia por grama na combustão completa a CO2 e H2O? 
4. As coenzimas de nicotinamida (NAD) podem, com os substratos adequados e na presença da 
desidrogenase apropriada, sofrer reações reversíveis de oxidação-redução. Nessas reações, 
NADH + H+ atua como fonte de hidrogênio. Sempre que a coenzima for oxidada, o substrato 
deve ser simultaneamente reduzido: 
 
Para cada uma das reações de (a) a (f), determine se o substrato foi oxidado, reduzido ou se o 
estado de oxidação não foi alterado (ver Problema 3). Caso uma variação redox tenha ocorrido, 
equilibre a reação com a quantidade necessária de NAD+, NADH, H+ e H2O. O objetivo é 
reconhecer quando uma coenzima redox é necessária em uma reação metabólica. 
 
5. Como você espera que a operação do ciclo do ácido cítrico responda a um rápido aumento da 
razão [NADH]/[NAD+] na matriz mitocondrial? Por quê? 
 
6. Suponha que você tenha preparado um extrato mitocondrial que contém todas as enzimas 
solúveis da matriz, mas que perdeu (por diálise) todos os cofatores de baixa massa molecular. O 
que você deve adicionar ao extrato para que a preparação oxide acetil--CoA a CO2?