PRÁTICA 7 RELATÓRIO DE BIOQUIMICA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO 
 CURSO DE GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA 
 
 
 
 
LAIANE DEVESA ARAÚJO 
 
 
 
 
 
 
AULA PRÁTICA DEMONSTRATIVA 
Mitocôndria em Três Atos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PETROLINA 
2022 
 
 
LAIANE DEVESA ARAÚJO 
 
 
 
 
 
AULA PRÁTICA DEMONSTRATIVA 
Mitocôndria em Três Atos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PETROLINA 
2022 
 
 
 
 
Introdução 
 
A produção brasileira ‘Mitocôndria em três atos’ mostra o funcionamento dessa organela 
celular. O vídeo foi idealizado por Leopoldo de Meis. 
Leopoldo de Meis ( Suez, Egito, 1 de março de 1938 – Rio de Janeiro, 7 de dezembro de 
2014) foi um médico e pesquisador acadêmico italiano radicado no Brasil. Foi professor titular do 
Instituto de Bioquímica Médica (IBqM) da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Filho de Ezio, 
um violoncelista italiano, e de Maria Imparato, nasceu em uma colônia italiana em Suez, no Egito, 
mas passou a infância em Nápoles, na Itália, para onde a família se mudou após o início da Segunda 
Guerra Mundial. Em 1947, eles se mudariam novamente, dessa vez para o Brasil. 
Formou-se em Medicina pela Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Rio de 
Janeiro, em 1961. Ainda no primeiro ano do curso, começou a trabalhar no laboratório do Dr. Walter 
Oswaldo Cruz, no Instituto Oswaldo Cruz, onde despertou seu gosto pela Ciência. Após uma 
temporada nos Estados Unidos, no National Institutes of Health retorna ao Brasil para o Instituto 
Oswaldo Cruz em 1964, transferindo-se dois anos depois para o Instituto de Biofísica da UFRJ, 
associando-se ao laboratório do Prof. Antônio Paes de Carvalho. Por conta da perseguição política 
empreendida pelo regime militar no Brasil, decidiu se mudar com a família para Heidelberg 
(Alemanha), onde foi professor visitante do Instituto Max Planck, a convite do Prof. Wilhelm 
Hasselbach. 
Em 1978, foi aprovado professor titular do então Departamento de Bioquímica Médica da 
UFRJ, que posteriormente daria origem ao Instituto de Bioquímica Médica. Trabalhou em 
colaboração com diversos cientistas renomados, como Paul Boyer, André Goffeau, Armando e 
Marieta Gómez-Puyou. Dedicou-se ao estudo da transdução de energia e bomba de cálcio e à 
educação para a ciência. 
Era membro titular da Academia Brasileira de Ciências. Em 1994, recebeu o título Doctor 
Honoris Causa pela Universidade de Louvain (Bélgica) e, em 1995, a Ordem Nacional do Mérito 
Científico, Classe Grã Cruz. Foi agraciado, em 2006, com o Prêmio Anísio Teixeira. 
É conhecido nacional e internacionalmente apenas por suas pesquisas na área de Bioquímica, 
mas também pelo seu esforço persistente em tornar a ciência algo compreensível para o público 
leigo.
 
 
De Meis foi um dos mais importantes divulgadores da ciência no Brasil. Ele iniciou essa 
trajetória na década de 50, quando escrevia um suplemento dominical chamado Ciência para o 
Jornal do Commércio. Na década de 80 criou o projeto Ciência e Arte, que une artistas e cientistas 
até hoje com o objetivo de estimular o aprendizado de ciência entre jovens estudantes. O primeiro 
trabalho desenvolvido no âmbito desse projeto foi o livro em quadrinhos O Método Científico, em 
formato de gibi, que conta a história da ciência e o surgimento do método científico. Depois lançou 
A Respiração e a 1ª Lei da Termodinâmica ou... A Alma da Matéria, no qual percorre a trajetória de 
filósofos e cientistas em busca de leis capazes de explicar a natureza. O Projeto também lançou os 
vídeos A Mitocôndria em Três Atos, que detalha o funcionamento da organela, A Explosão do Saber, 
sobre a expansão do conhecimento, e A Contração Muscular, que trata deste mecanismo orgânico. 
Sempre teve um esforço persistente para tornar a ciência mais compreensível. E aqui se entenda a 
ciência tanto como um corpus global de conhecimentos quanto em sua condição de poderosa prática 
social. Trata-se de torná-la mais compreensível, primeiro, para si mesmo. Porque é de seu desejo 
pessoal de compreensão que sem dúvida De Meis fala, ainda que assim termine por abarcar seus 
pares, quando diz “como seria bom se fosse permitido a cada especialista trabalhar também na 
claridade dos demais”. Em segundo – e talvez mais fundamental – lugar, seu esforço dirige-se para 
reduzir a opacidade da ciência para os não especialistas, para a sociedade em geral. E é por força 
desse objetivo admirável que de Meis inclui “Educação, gestão e difusão para Ciência” entre 
suas linhas de pesquisa e procura, incansavelmente, formas de traduzir a ciência, com emoção, para 
os leigos. 
Essas buscas o conduziram, por um tempo, à política científica, depois, a experiências 
educacionais e, mais recentemente, a um diálogo com a arte e com outras linguagens de 
comunicação fácil. O resultado disso são livros em quadrinhos sobre ciência, uma peça de teatro, 
um filme de divulgação científica com belíssimas e vertiginosas imagens produzidas por 
computação gráfica e novas ideias que jorram de sua imaginação. 
 
 
 
ATIVIDADE 
 
 
01) Explique e justifique a falta de equilíbrio nas reações metabólicas. 
O fato de que de maneira geral, as reações químicas do metabolismo se mantém 
afastadas do equilíbrio químico tem sua raiz no fato de que sistemas vivos necessitam 
de processos que lhes forneçam a energia necessária para a manutenção de sua 
estrutura complexa em um estado funcionante. Desse modo, as reações metabólicas 
não podem alcançar um estado de equilíbrio, pois quando isso acontece torna-se 
impossível a realização de trabalho ou geração de energia utilizável pelas mesmas, 
condição que não é compatível com o estado dinâmico característico dos seres vivos. 
 
02) Explique a razão pela qual a produção biológica de energia se faz por 
etapas. 
A metabolização de fontes de energia como a glicose resultando em formação de 
água e dióxido de carbono é um processo espontâneo que possui um ΔG 
extremamente negativo. O problema com reações desse tipo é que quando elas 
ocorrem em uma única etapa, como uma combustão convencional, promovem 
grande liberação de energia na forma de calor. 
A maneira que os sistemas vivos usam para aumentar a eficiência da degradação de 
‘combustíveis’ como a glicose é a realização desse processo em várias etapas 
controladas, o que permite uma perda significativamente menor de energia como calor 
e a conservação da energia útil por meio de moléculas ditas de ‘troca energética’ como 
o ATP, possibilitando um maior aproveitamento da energia armazenada no alimento 
e uma maior flexibilidade no uso dela 
 
03) O que é glicólise e quais suas fases? 
É uma rota catabólica de uma molécula de glicose que ocorre numa série de reações 
catalisadas por enzimas , gerando duas moléculas de um composto com três átomos 
de carbono, o piruvato. É dividida em duas fases, sendo elas : fase preparatória e fase 
de pagamento. Ao final das duas etapas, o saldo é de duas moléculas de ATP e duas 
moléculas de NADH. 
04) Quais são os principais destinos da glicose tanto nos processos 
oxidativos como nos não oxidativos? 
A glicose pode ser armazenada (como um polissacarídio ou como sacarose), pode 
 
ser oxidada a petoses, através da via das pentose fosfato (ou via do fosfogliconato), 
ou pode ser oxidada a compostos de três átomos de carbono (piruvato). 
Em condições aeróbicas o piruvato é oxidado a acetato, o qual entra no ciclo do ácido 
cítrico e é oxidado até CO2 e H2O. Em condições aeróbicas o piruvato é oxidado a 
acetato, o qual entra no ciclo do ácido cítrico e é oxidado até CO2 e H2O. Entretanto, 
sob condições anaeróbicas o NADH gerado pela glicólise não pode ser reoxidado pelo 
O2. A incapacidade de regenerar o NADH em NAD+ deixaria a célula sem receptor 
de elétrons para a oxidação do gliceraldeído-3-fosfato e as reações liberadoras de 
energia da glicose cessariam. O NAD+ precisa, portanto, ser regenerado através deoutras reações.As primeiras células a surgirem durante a evolução viviam em uma 
atmosfera quase desprovida de oxigênio e tiveram que desenvolver estratégias para 
desenvolver a glicólise sob condição anaeróbicas. 
A glicose é utilizada na produção de energia através da Respiração Celular (produz 
ATP) , para produção também de energia através da Fermentação Lática (produz 
tambem Ácido lático neste caso) , a glicose também pode ser armazenada na forma 
de glicogênio atuando como reserva energética, além de poder ser transformada em 
gordura (através de seu acumulo, através do tecido adiposo). 
 
05) Qual o papel regulador da piruvato quinase na Glicólise. 
Sempre que a célula tem uma alta concentração de ATP, ou sempre que haja 
amplas quantidades de combustíveis disponíveis para a liberação de energia através 
da respiração celular, a glicolise é inibida pelo rebaixamento da atividade da piruvato 
quinase. Quando a concentração de ATP cai, a afinidade da piruvato quinase por 
fosfoenolpiruvato aumenta, possibilitando a enzima catalisar a síntese do ATP, 
mesmo que a concentração de fosfoenolpiruvato seja relativamente baixa. O 
resultado é uma alta concentração de ATP no estado de equilibro estacionário 
 
06) Qual a provável importância dos grupos fosfatos em todos os 
intermediários da glicólise? 
Os grupos fosfatos são ionizados no pH < 7, dando uma carga negativa aos 
intermediários que então não conseguem atravessar a membrana (lembrando que a 
glicólise ocorre no citosol); 2)grupos fosfatos são essenciais na conservação da 
energia metabólica; 3)a ligação dos grupos fosfato ao sítio ativo da enzima fornece a 
energia de ligação. 
 
 
 
07) Descreva duas maneiras de inibir a enzima gliceraldeído-3-fosfato 
desidrogenase e explique o acúmulo das fosfato da via glicolítica. 
A enzima gliceraldeido -3 P -desidrogenase é inibida pela adição de iodoacetato 
ou pela falta de NAD+ livre para o processo. O iodoacetato se liga ao grupo SH de 
um resíduo essencial de cisteina no sítio ativo da enzima . Desta forma , impede a 
transformação catalítica do gliceraldeido 3 -fostato em 1,3 –bifosfoglicerato. 
O NAD+ , presente no sítio ativo da enzima, é o responsável pela oxidação 
(captação de hidrogênio ) do intermediário enzima-substrato , sendo convertido a 
NADH . Para que a enzima possa ser reutilizada, o NADH ligado a enzima é 
reoxidado pelo NAD+ livre. Então , na ausência de NAD+ livre o processo não 
ocorre.A inativação da enzima gliceraldeido-3 P-desidrogenase permitiria o 
acúmulo de gliceraldeido –3-fosfato por interromper a sua conversão em 1,3 
bifosfoglicerato. 
 
08) Comente sobre a canalização de um substrato entre duas enzimas na via 
glicolítica. 
 
Os complexos multienzimáticos garantem uma passagem eficiente do produto de uma 
enzima para a próxima enzima na via, para a qual este produto funciona como 
substrato. A conversão do gliceraldeído-3-fosfato na via glicolítica envolve duas 
enzimas combinadas, a gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase com a 3-
fosfogliceroquinase, que catalisam a conversão em dois passos. A combinação das 
enzimas permite que o intermediário (1,3-difosfoglicerato) seja transmitido da 
superfície da desidrogenase para a da quinase de maneira mais rápida do que o 
ambiente aquoso (o que ocorre na ausência da quinase). 
09) Quais são as três rotas catabólicas alternativas que o piruvato formado 
pela glicólise pode seguir? 
Nos organismos aeróbicos ou tecidos sob condições aeróbicas, a glicólise constitui 
apenas um primeiro estágio da degradação completa da glicose. O piruvato é oxidado 
com perda de seu grupo carboxila como CO2 para liberar o grupo acetila da Acetil-
coenzima A (Acetil-CoA), a qual é então totalmente oxidada a CO2 p elo ciclo do ácido 
cítrico (ciclo de Krebs). Os elétrons originados dessas oxidações são passados para 
o O2 através de uma cadeia de transportadores na mitocôndria, formando H2O. A 
energia liberada nas reações de transferência de elétrons permite a síntese de ATP 
nas mitocôndrias.A segunda rota para o metabolismo do piruvato é a sua redução a 
lactato através da chamada via da fermentação do ácido lático. Quando um tecido 
precisa funcionar anaerobicamente, como o tecido muscular esquelético em contração 
vigorosa, o piruvato não pode ser oxidado por falta de O2. Nestas condições, o 
piruvato é reduzido a lactato. Certos tecidos e tipos celulares (retina, cérebro, 
eritrócitos) convertem a glicose a lactato mesmo em condições aeróbicas. O lactado 
é também o produto da glicólise sob condições anaeróbicas nos microrganismos que 
realizam a fermentação láctica.A terceira rota principal do metabolismo do piruvato 
 
leva ao etanol. Em alguns tecidos vegetais e em certos invertebrados e 
microrganismos como a levedura da fabricação de cerveja, o piruvato é convertido 
anaerobicamente em etanol e CO2, no processo chamado fermentação alcoólica, ou 
do etanol ou do álcool. 
 
10) Sabendo-se que todos os intermediários da glicólise compreendidos entre 
a glicose e o piruvato são fosforilados, cite a importância dos grupos 
fosfatos. 
Impedir que os intermediários se difundam pela membrana celular e deixem a célula, 
já que a membrana plasmática é impermeável à moléculas de carga negativa; 
São essenciais na conservação da energia metabólica pois os compostos fosfóricos 
de alta energia doam grupos fosfato ao ADP para formar ATP; 
A ligação dos grupos fosfato aos sítios ativos das enzimas atuantes no processo 
fornecem energia de ligação de modo a diminuir a energia de atuação necessária ao 
funcionamento da enzima, além de aumentar a especificidade das reações 
enzimáticas. 
11) Justifique por que a glicólise, sendo uma via catabólica, é uma via 
exergônica. 
 
A Glicólise é a degradação da glicose, sendo assim uma via catabólica. As vias 
catabólicas liberam energia e quando uma reação ocorre com a liberação de energia, 
a variação da energia livre possui um valor negativo e a reação é chamada de 
exergônica. 
 
12) Escreva a reação de oxidação de gliceraldeído-3-fosfato, destacando o 
oxidante e o redutor. 
 
13) Na reação posterior, parte da energia é utilizada para produzir ATP. Mostre 
como isso é possível. 
 
Após ser formado o 1,3-Bifosfoglicerato, um grupo fosforil desse composto é 
transferido pela fosfoglicerato-cinase para um ADP. Com a transferência desse grupo, 
este ADP passa a ser ATP, sendo assim produzindo o ATP. 
 
14) Escreva a reação de formação de acetil-CoA a partir de piruvato. 
 
 
15) A respiração celular compreende três estágios principais. Explique 
resumidamente cada um deles. 
 
No primeiro estágio, as moléculas dos combustíveis orgânicos, glicose, ácidos graxos 
e alguns aminoácidos, são oxidados para liberar fragmentos de dois átomos de 
carbono na forma de um grupo acetila do acetilcoenzima A (acetil-CoA). No segundo 
estágio, esses grupos acetila são introduzidos no ciclo do ácido cítrico, o qual oxida 
enzimaticamente até CO2 . A energia liberada pela oxidação é conservada nos 
transportadores de elétrons reduzidos, NADH e FADH2 . No terceiro estágio da 
respiração, esses cofatores são oxidados desfazendo-se de prótons e elétrons. Os 
elétrons são conduzidos ao longo de uma cadeia de moléculas transportadoras de 
elétrons, conhecida como cadeia respiratória, até O2 , o qual eles reduzem para 
formar H2O . Durante este processo de transferência de elétrons uma grande 
quantidade de energia é liberada e consumida na forma de ATP, através do processo 
chamado de fosforilação oxidativa. 
16) Qual a diferença fundamental ente a glicólise e o ciclo do ácido cítrico? 
A glicóllise ocorre através de uma sequência linear de passos catalisados 
enzimaticamente, enquato a sequência de reações do ciclo do ácido cítrico é cíclica. 
 
17) Explique as etapas do ciclo do ácido cítrico. 
O ciclo de Krebs inicia-se com a condensação da acetil CoA e oxalato para formar 
o citrato, uma reação catalisada pela citrato sintase. O citratoé isomerizado a 
isocitrato pela enzima aconitase, através da formação intermediária do cis-
aconitato. A isocitrato desidrogenase catalisa a descarboxilação oxidativa onde o 
a-cetoglutarato, com redução de NAD+ . Segue-se outra descarboxilação oxidativa 
onde o com redução a-cetoglutarato é convertido em succinil-CoA e CO2 pela 
ação do complexo da a-cetoglutarato desidrogenase, o NAD+ serve como receptor 
de elétrons. Este complexo assemelha-se muito, em estrutura e em função, ao 
complexo da piruvato desidrogenase. A succinil-CoA sintetase catalisa a 
transformação de succinil-CoA a succinato. O rompimento da ligação tioéster do 
succinil-CoA libera energia que é utlizada para a síntese de uma ligação anidrido 
 
fosfórico no ATP ou no GTP. Esta reação é um exemplo de fosforilação a nível do 
substrato. O succinato é oxidato a fumarato pela flavoproteína succinato 
desidrogenase, cujo o grupo prostético, FAD, é reduzido a FADH2 . A succinato 
desidrogenase é a única enzima do ciclo do ácido cítrico que é ligada à 
membrana. O fumarato é hidratado a malato pela enzima estereospecífica 
fumarase. A malato desidrogenase oxida o malato a oxaloacetato, reduzindo 
NAD+ e fechando o ciclo 
18) Qual é a função do ciclo do ácido cítrico? 
O papel do ciclo do ácido cítrico não está confinado à oxidação do acetato, esta via é 
o centro do metabolismo intermediário. Produtos finais de quatro e de cinco átomos 
de carbono de muitos processos catabólicos são introduzidos no ciclo para servirem 
de combustível. O oxaloacetato e o a-cetoglutarato são, por exemplo, pruduzidos de 
aspartato e glutamato, respectivamente, quando são degradados os aminoácidos 
provenientes das proteínas da alimentação. Em outras circunstâncias os 
intermediários são retirados do ciclo para serem empregados como precursores em 
várias vias metabólicas 
 
19) Identifique os tipos de reações que ocorrem no ciclo de Krebs. 
 
 primeira reação do ciclo é a condensação do acetil-CoA com o oxaloacetato para 
formar citrato, catalisado pela citrato sintase. A hidrólise do tioéster intermediário 
de alta energia faz com que a reação seja altamente exergônica neste sentido. 
 a enzima aconitase (uma hidratase) catalisa a transformação reversível do citrato 
em isocitrato. 
 no passo seguinte a isocitrato desidrogenase catalisa a descarboxilação oxidativa 
do isocitrato para formar o a-cetoglutarato, CO2 um NADH. 
 o passo seguinte é outra descarboxilação oxidativa, nela o a-cetoglutarato é 
convertido em succinil-CoA e CO2 pela ação do complexo da o a-cetoglutarato 
desidrogenase; o NAD+ serve como receptor de elétrons. A energia de oxidação 
do a-cetoglutarato é conservada na formação da ligação tioéster do succinil-CoA 
 .segue-se a conversão reversível do succinil-CoA em succinato catalisada pela 
succinil-CoA sintetase, pruduzindo uma molécula de GTP 
 o succinato formado apartir do succinil-CoA é oxidado a fumarato pela 
flavoproteína succinato desidrogenase. Os elétrons retirados do succinato 
reduzem um FAD a FADH2 
 .g- em seguida, ocorre a hidratação reversível do fumarato em malato catalizada 
pela fumarase (fumarato hidratase) 
 .h- na última reação do ciclo do ácido cítrico, a malato desidrogenase, ligada ao 
 
NAD, catalisa a oxidação do malato em oxaloacetato, que pode reiniciar o ciclo, 
produzindo-se um NADH nesta fase
 
20) Sabe-se que nos organismos aeróbicos, o ciclo do ácido cítrico é uma via anfibólica, isto é 
ela serve tanto a processos catabólicos quanto anabólicos, funcionando não apenas no 
catabolismo oxidativo de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos, mas, como nos 
progenitores aeróbicos, também fornece precursores para muitas vias biossintéticas. 
Discuta esta afirmação. 
Através da ação de muitas anzimas auxiliares importantes, certos intermediários do ciclo do ácido 
cítrico, particularmente a-cetoglutarato e oxalacetato, podem ser removidos do mesmo para servirem 
como precursores de aminoácidos. O aspartato e o glutamato têm os mesmos esqueletos carbonicos 
que o oxaloacetato e o a-cetoglutarato, respectivamente e a partir deles são sintetizados por simples 
transaminação. Através do aspartato e do glutamato os carbonos do oxalato e do a-cetoglutarato são 
empregados para a síntese de outros aminoácidos, bem como dos nucleotídeos de purina e pirimidina. 
O succinil-CoA é um intermediário central na síntese do anel de porfirina dos grupos heme, que servem 
como transportadores de oxigênio. Dado o grande número de produtos biossintéticos derivados dos 
intermediários do ciclo do ácido do ácido cítrico, fica evidente que este ciclo desempenha um papel 
crítico claramente diferente da sua função no metabolismo de liberação de energia. 
21) Explique em que se consiste uma reação anaplerótica. Dê um exemplo. 
 
 São reações que ocorrem para repor os intermediários do ciclo do ácido cítrico ao serem removidos 
para servirem de percursores biossintéticos para outras reações. Uma reação anaplerótica importante 
nos tecidos animais é a carboxilação reversível do piruvato por CO2 , para formar oxalato. Quando o 
ciclo do ácido cítrico está deficiente em oxalacetato ou em qualquer outros intermediários, o piruvato é 
descarboxilado para produzir mais oxalato. 
 
22) Como se dá a regulação do ciclo da ácido cítrico? 
O fluxo de metabólitos através do ciclo do ácido cítrico está sob regulação estrita, porém não complexa. 
Três fatores governam a velocidade do fluxo através do ciclo: disponibilidade de substratos, inibição por 
acúmulos de produtos e inibição alostérica retroativas das primeiras enzimas da via pelos últimos 
intermediários.No ciclo, três passos são altamente exergônicos; aqueles catalisados pela citrato sintase, 
isocitrato desidrogenase e a-cetoglutarato desidrogenase. Sob determinadas circunstâncias, cada um 
deles pode se tornar o passo limitante da velocidade global . A disponibilidade de substratos para a 
citrato sintase varia com as condições metabólicas e algumas vezes limita a velocidade de formação do 
citrato. O NADH, um produto do oxidação do citrato e do a-cetoglutarato, acumula-se sob determinadas 
condições, e quando a relação [NADH]/[NAD+] torna-se grande, as duas reações de desidrogenaçào 
são severamente inibidas pela lei da ação das massas. De forma similar, a reação da malato 
desidrogenase está essencialmente em equilíbrio na célula , e quando [NADH] é grande, a concentração 
de oxaloacetato é pequena, desacelerando o primeiro passo do ciclo: a succinil-CoA inibe a a-
 
cetoglutarato desidrogenase (e também a citrato sintase); o citrato bloqueia a citrato sintase; enquanto 
o produto final, ATP, inibe ambas: a citrato sintase e a isocitrato desidrogenase. A inibição da citrato 
sintase é aliviada pelo ADP, um ativador alostérico desta enzima. Os íons cálcio , que nos músculos 
dos vertebrados dão sinal para contração e o aumento da demanda por ATP, ativam ambas as enzimas, 
isocitrato desidrogenase e a-cetoglutarato desidrogenase, assim como o complexo da piruvato 
desidrogenase. Brevemente as concentrações de substratos e intermediários do ciclo do ácido cítrico 
regulam o fluxo através desta via em uma velocidade que fornece concentrações ótimas de ATP e 
NADH. 
 
23) Defina fosforilação ao nível do substrato. 
 
Fosforilação ao nível de substrato é a formação direta de ATP pela transferência direta de um grupo 
fosfato para o ADP, vindo de uma outra molécula fosforilada. Durante a glicólise, ele produz quatro 
moléculas de ATP, já no ciclo de Krebs, duas. A fosforilação ao nível do substrato acontece no 
citoplasma, ocorre fora da cadeia de transporte de elétrons, em rotas como glicólise e ciclo do ácido 
tricarboxílico. 
 
24) Como é feita a regulação do fluxo de metabólitos através do ciclo do ácido cítrico? 
A regulação se inicia com o piruvato atravessa o ciclo do ácido cítrico. O complexo do piruvato 
desidrogenase é inibido alostericamente por valores altos de relações[ ATP] / [ADP] , [ NADH] / [NAD+] 
e [ Acetil-CoA] / [CoA] , os valores de todas elas indicam um estado suficiente de liberação de energia 
metabólica. A diminuição destes valores resulta em ativação alostérica de oxidação do piruvato 
 
 
25) Como se explica o deslocamento do ciclo em sentido da formação do isocitrato, já que a 
adição de água ao cis-aconitato pode ser feita tanto para a formação do citrato quanto do 
isocitrato? (OBS.: cis- aconitato é um intermediário entre o citrato e o isocitrato). 
Embora a mistura em equilíbrio nas condições celulares contenha menos de 10% de isocitrato, a reação 
é deslocada para a direita, porque o isocitrato é rapidamente consumido no passo subsequente do ciclo, 
diminuindo a concentração de equilíbrio estacionário 
 
26) O que é o malonato e como ele influencia o ciclo da ácido cítrico? 
Ele é um análogo do succinato. É um potente inibidor competitivo da succinato desidrogenase e por este 
motivo é um bloqueador do ciclo do ácido cítrico. 
 
27) É o ciclo do ácido cítrico que promove a oxidação completa dos carbonos da Acetil-CoA. No 
entanto, cada volta do ciclo produz apenas 1 molécula de ATP. Como se explica a alta 
eficiência no armazenamento de energia em moléculas de ATP provenientes desta oxidação? 
Embora o ciclo do ácido cítrico diretamente gere apenas uma molécula de ATP por volta (na conversão 
 
de succinil-CoA a succinato), os quatro passos de oxidação do ciclo fornecem um grande fluxo de 
elétrons para a cadeia respiratória e esta, eventualmente, leva à formação de um grande número de 
moléculas de ATP durante a fosforilação oxidativa.A energia liberada na glicólise, corresponde à síntese 
de duas moléculas de ATP para uma glicose metabolizada. Entretanto, quando duas moléculas de 
piruvato são completamente oxidadas com a formação de seis moléculas de 
CO2 nas reações catalisadas pelo complexo de piruvato desidrogenase e pelas enzimas do ciclo do 
ácido cítrico e, quando logo subsequentemente, os elétrons respectivos são transferidos ao oxigênio 
através da cadeia respiratória, são obtidos 38 ATP por molécula de glicose metabolizada. Em números 
redondos isto representa a conservação de 40% do máximo teórico disponível para a oxidação completa 
da glicose. 
 
28) Como é a equação química, estequiometricamente equilibrada, que representa a oxidação de 
Acetil-CoA no ciclo de Krebs? 
Acetil-CoA + 3 NAD 
+
+ FAD + GDP + P
i
+ 2 H
2
O→ 2 CO
2
+ 3 NADH + FADH
2
+ GTP + CoA + 2 
H 
 
 
 
 
29) Entre os transportadores de elétrons da cadeia respiratória estão NAD+ e os nucleotídeos de 
flavina (FAD), quais são as diferenças entre estes transportadores de elétrons quanto ao 
potencial redox? 
 
30) Nos vegetais, em certos invertebrados e alguns microrganismos como a E. coli e a levedura 
possuem uma via, a via do glioxalato. Explique para que serve o acetato nestes organismos 
e quais as formas que podem operar algumas enzimas do ácido cítrico. 
O acetato pode servir tanto como combustível rico em energia quanto como uma fonte de 
fosfoenolpiruvato para a síntese de carboidratos. O ciclo do glioxalato permite a conversão líquida do 
acetato em oxaloacetato. Algumas enzimas do ciclo do ácido cítrico operam de duas formas: A) elas 
podem funcionar no ciclo do ácido cítrico para oxidação do acetil-CoA até CO2, como ocorre na maioria 
dos tecidos. B) elas podem operar como parte de uma modificação especializada, o ciclo do glioxalato. 
A formação do succinato, oxaloacetato e outros intermediários do ciclo a partir do acetil-CoA 
 
31) Como os átomos de carbono provenientes de aminoácidos, carboidratos e ácidos graxos 
entram no ciclo de Krebs? 
 
 
Os esqueletos carbônicos dos açúcares e ácidos graxos precisam ser degradados até o grupo acetila 
do acetil-CoA, a forma química através da qual o ciclo de krebs aceita a maior parte de seu 
combustível. Muitos a minoácidos têm uma rota diferente sendo metabolicamente degradados em 
outros intermediários do ciclo . 
 
32) Nos vegetais, as enzimas do ciclo do glioxalato são sequestradas em organelas presas às 
membranas chamadas glioxissomos. Os glioxissomos não estão presentes em todos os 
tecidos da planta e em todos os momentos. Explique como as plantas em germinação são 
capazes de passar para moléculas de glicose o carbono presente nos lipídios das sementes 
e porque os animais vertebrados não podem realizar a síntese líquida da glicose a partir de 
lipídios. 
 
Os glioxissomos se desenvolvem em sementes ricas em lipídios durante a germinação, antes que o 
vegetal em desenvolvimento adquira a capacidade de sintetizar a glicose por fotossíntese. O acetil-CoA 
formado a partir de lipídios é convertido em malato através do ciclo do glioxalato e o malato serve como 
fonte de oxaloacetato (através da reação da malato desidrogenase) para gliconeogênese. Os animais 
vertebrados não podem realizar a síntese l'iquida da glicose a partir de lipídios porque não possuem as 
enzimas específicas do ciclo do glioxalato, que são a isocitrato liase e a malato sintetase 
 
33) Quais os transportadores de elétrons que agem na cadeia respiratória e como eles 
funcionam? 
 
Além do NADH e FADH2 /FMN - Atua junto com as desidrogenases, sem estar ligados a elas, retirando 
elétrons nas vias catabólicas e transportando para a cadeia respiratória Transporta íon hidreto (2e- e 
1H+ ) 
FADH2- Transporta 1 ou 2 átomos de H Podem servir de intermediários nas reações que doam 2 e- para 
receptores que aceitam apenas 1 e- 
Coenzima Q (ubiquinona, plastoquinona, menaquinona) - Atua na junção entre transportadores de um 
doador de 2 e- e um receptor de 1 e- 
Citocromos (heme)- Transferem elétrons diretamente por redução do Fe3+ a Fe2+ do grupo heme 
Proteínas ferro-enxofre - Transferem 1 e- em cada átomo de Fe e o potencial de redução varia com sua 
estrutura. Os elétrons passam de um composto (transportador de elétrons) com menor afinidade por 
elétrons (menor potencial de redução) para um com maior afinidade (maior potencial de redução). 
34) Por que F1 e F0 são ambos necessários para a síntese de ATP? 
A energia livre do gradiente eletroquímico de prótons por meio da membrana mitocondrial é 
utilizada para a síntese de ATP pela ATP-sintase transladora de prótons. Esta enzima possui duas 
unidades funcionais: F0 e F1. A proteína F0 é insolúvel em água e contém oito subunidades, que contém 
um canal de translado de prótons. Já a F1 é solúvel em água e composta de cinco subunidades. A 
subunidade F1 isoladamente não é capaz de gerar ATP, e logo, sempre deve estar associada à 
subunidade F0. 
 
A unidade Fo liga prótons e os transfere da região intramembranar para a matriz mitocondrial. A 
cada próton que entra e sai, corresponde uma rotação na subunidade Fo. O movimento muda a 
conformação da subunidade F1, favorecendo a síntese de ATP. 
 
35) Qual é a diferença entre potencial químico e potencial elétrico de um soluto distribuído dos 
dois lados de uma membrana? 
O potencial químico é a nergia devido a diferença de concentração de uma espécie química (H+) nas 
duas regiões separadas pela membrana. E o potencial químico resulta da separação de cargas 
quando um próton se move através da membrana sem um contra-íon. A membrana mitocondrial 
interna separa dois compartimentos de diferentes [H+], resultando em diferenças na concentração 
química (variação de pH) e na distribuição de cargas através da membrana. 
 
36) Explique a dependência da transferência de elétrons com a síntese de ATP na mitocôndria. 
 
É fundamental pois é a partir do transporte de elétrons que é obtida a energia livre, no qual ocorre a 
síntese de ATP. Ou seja, A síntese de ATP resultante do transporte de elétrons, ocorre em virtude da 
energia livre liberada durante o fluxo de prótons que ocorre entre os complexos transportadores de 
elétrons e prótons que comunicam a matriz mitocondrial e o espaço intermembrana. 
A transferência de elétrons ao longo da cadeiarespiratória é acompanhada pelo bombeamento de 
prótons para fora da membrana mitocondrial interna, levando a uma diferença de concentração dos 
prótons. A membrana mitocondrial interna é impermeável aos prótons, os quais podem reentrar na matriz 
apenas através de canais específicos dos prótons (F0 da ATP sintase). A força próton-motora 
aparentemente supre a energia necessária para forçar a dissociação do ATP fortemente ligado à enzima. 
37) Explique como ocorre a liberação do ATP recém-sintetizado na ATP Sintase pela força 
próton-motora. 
A ATP sintase possui três sítios de ligação muito fortes pa ra o ATP na sua porção F1. Em qualquer 
momento, um dos três sítios está na conformação T (forte, ligado ao ATP) , um segundo está na 
conformação L (fraca, ligada ao ADP + Pi) e um terceiro está na conformação O (aberta). A força p 
róton-motora provoca, pelo fluxo de prótons pelo canal F0 , uma mudança conformacional, onde o sítio 
T é convertido em O, liberando o ATP. O sítio L é convertido em T, onde ADP + Pi formam o ATP e o 
sítio O torna-se um sítio L, onde o ADP + Pi ligam-se fracamente. 
 
Sabendo-se que a membrana interna da mitocôndria não é permeável ao NADH citosólico, 
explique como o NADH gerado pela glicólise, do lado de fora da mitocôndria, poderia ser 
utilizado(reoxidado) para a síntese de ATP com transferência de elétrons. 
 
O NADH transfere os seus equivalentes redutores ao oxaloacetato citosólico produzindo malato. O 
malato passa para a matriz através do transportador malato cetoglutarato. Na matriz o malato passa 
dois equivalentes redutores ao NAD+ produzindo oxaloacetato e NADH matricial para ser usado na 
cadeia respiratória ( transferindo elétrons para a síntese de ATP). O oxaloacetato é transaminado 
formando aspartato, que é transportado para o citosol pelo transportador glutamato aspartato. O 
oxaloacetato é regenerado no citosol.
 
 
 
 
 
 
 
	UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO
	CURSO DE GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA
	AULA PRÁTICA DEMONSTRATIVA
	Mitocôndria em Três Atos
	PETROLINA 2022
	AULA PRÁTICA DEMONSTRATIVA (1)
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