EXERCÍCIOS - BIOQUÍMICA III

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CURSO DE BIOQUÍMICA - EXERCÍCIOS
AULA: BIOQUÍMICA III
1 - BIOENERGÉTICA: A FUNÇÃO DO ATP
1. A termodinâmica contempla toda e qualquer mudança que ocorre no universo. Os
organismos vivos são sistemas termodinâmicos que possuem uma demanda constante de
energia e destinam uma porção considerável de sua aparelhagem bioquímica para a
aquisição e utilização dessa energia. Em relação a termodinâmica esta CORRETO afirmar
que:
A. A energia deve ser criada para posteriormente ser destruída. A mudança de energia de
um sistema depende do caminho de transformação e não do estado final e inicial.
B. Um processo nunca será espontâneo se o caos do sistema aumentar. A entropia é a
extensão da ordem ou da aleatoriedade do sistema e se torna máxima quando se aproxima
do equilíbrio.
C. A energia conservada não pode ser criada ou destruída, apenas transformada. A
mudança de energia de um sistema depende do estado final e inicial e não do caminho da
transformação.
A energia conservada não pode ser criada ou destruída, apenas transformada. A
mudança de energia de um sistema depende do estado final e inicial e não do caminho da
transformação. Um processo sempre será espontâneo se o caos do sistema aumentar. A
entropia é a extensão da desordem ou da aleatoriedade do sistema. A reação é exergônica
quando ocorre espontaneamente com perda de energia, o ΔG é negativo.
D. As reações podem ter a variação de energia livre quando o ΔG é negativo, a reação
ocorre espontaneamente com perda de energia, ou seja, ela é endergonica.
E. A entalpia é a extensão da desordem ou da aleatoriedade do sistema e se torna máxima
quando se aproxima do equilíbrio.
2. Os alimentos que ingerimos em nossa dieta são fonte de energia para nossas células e
organismo. Durante o metabolismo dos nutrientes, a energia liberada na oxidação dessas
substâncias é usada diretamente na:
A. Degradação de moléculas de ATP.
B. Redução de moléculas de CO2.
C. Síntese de moléculas de ADP.
D. Oxidação de moléculas de AMP.
E. Síntese de moléculas de ATP.
O AMP é sintetizado a partir da molécula de ATP. A hidrólise de ATP resulta em ADP.
O ATP pode ser diretamente hidrolisado em AMP. Não há redução de moléculas de CO2 na
oxidação dessas substâncias.
3. Em um dado sistema enzimático, certa reação química ocorre apenas quando há
disponibilidade de Trifosfato de Adenosina (ATP). Assinale a alternativa correta em relação
a isso:
A. O Delta G dessa reação deve ser positivo, pois assim o ATP pode absorver a energia
liberada.
B. O Delta G dessa reação deve ser negativo, pois assim o ATP estabiliza as ligações
químicas dos produtos.
C. O Delta G dessa reação dever ser negativo, pois assim o ATP pode estabilizar a energia
liberada por essa reação.
D. O Delta G dessa reação dever ser positivo, pois assim o ATP pode conservar a energia
liberada.
E. O Delta G dessa reação dever ser positivo, pois há necessidade de hidrólise de ATP para
que ela ocorra.
Se é necessário ATP disponível para que a reação ocorra, essa reação deve
apresentar Delta G positivo e a hidrólise do ATP deve ser acoplada a ela para possibilitar a
sua ocorrência nos sistemas biológicos.
4. O metabolismo celular é o conjunto de reações que ocorrem nas células com o objetivo
de sintetizar as biomoléculas ou degradá-las para produzir energia. No metabolismo
energético, quem é responsável pela síntese e pela degradação das biomoléculas,
respectivamente?
A. Anabolismo e catabolismo.
O metabolismo de síntese das biomoléculas é conhecido por anabolismo e a
degradação por catabolismo.
B. Entalpia e Antropia.
C. Catabolismo e Entalpia.
D. Catabolismo e Anabolismo.
E. Anabolismo e termodinâmica.
5. O ATP é conhecido também como moeda energética, esta que pode ser utilizada sempre
que a célula necessitar. Analise as afirmativas a seguir e escolha a alternativa CORRETA.
A. O ATP é um nucleotídeo que consiste em um nucleosídeo de adenosina e dois grupos
fosfato. Sua função é armazenar energia.
B. Na mitocôndria é produzida a maior quantidade de ATP.
O ATP é um nucleotídeo composto basicamente por uma unidade de adenosina, que
é composta de adenina e ribose, e três grupos fosfato. A molécula do ATP é gerada pela
hidrólise de adenosina difosfato (ADP + Pi + energia livre). O ATP age como doador de
fosfato para formar compostos de menor energia livre de hidrólise. A síntese de ATP
acontece a partir da molécula de glicose por fermentação ou por meio de respiração celular.
C. O ATP é gerado pela hidrólise de adenosina monofosfato (AMP + Pi + energia livre).
D. O ATP é degradado a partir da molécula de glicose, por fermentação ou por meio da
respiração celular.
E. O ATP age como receptor de fosfato para formar os compostos de menor energia livre de
hidrólise.
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2 - OXIDAÇÕES BIOLÓGICAS
1. Em relação à oxidação e redução das coenzimas NAD e FAD:
A. NAD+ pode receber dois elétrons e um íon hidreto, formando o NADH.
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NAD+ ao ser reduzido recebe dois elétrons e um próton como íon hidreto, gerando
uma molécula reduzida de NADH.
B. FAD+ libera dois íons hidretos e forma o FADH2.
FAD+ ao ser reduzido recebe dois íons hidretos e dois elétrons e forma FADH2.
C. NAD+ recebe dois elétrons e forma o NADH2.
NAD+ ao ser reduzido recebe dois elétrons e apenas um íon hidreto para formar
NADH.
D. FAD+ libera dois elétrons e forma o FADH.
FAD+ ao ser reduzido recebe dois elétrons e dois íons hidretos para formar FADH2.
E. NAD+ recebe quatro elétrons e libera H2O e O2.
NAD+ ao ser reduzido recebe dois elétrons e dois íons e um íon hidreto para formar
uma molécula de NADH.
2. Dada a seguinte reação geral catalisada pela enzima lactato desidrogenase: Lactato +
NAD+ → Piruvato + NADH + H+. O agente redutor, o agente oxidante, a molécula oxidada,
e a molécula reduzida são respectivamente:
A. NAD+, Lactato, NADH e Piruvato.
As moléculas se tornam oxidadas ao doarem elétrons enquanto moléculas se
tornam reduzidas ao receberem elétrons.
B. Piruvato, NADH, Lactato e NAD+.
As moléculas se comportam como agente redutor em uma reação quando doam
seus elétrons, se tornando uma molécula oxidada.
C. Lactato, Piruvato, NAD+ e NADH.
Agente oxidante é a molécula que recebe os elétrons em reações de oxirredução,
enquanto que a molécula doadora de elétrons se torna oxidada ao final da reação.
D. Lactato, NAD+, Piruvato e NADH.
Nesta reação, o lactato se comporta como agente redutor, pois doa seus elétrons
para o agente oxidante NAD+. Como resultado, há a produção de uma molécula oxidada (o
piruvato) e de uma molécula reduzida (o NADH).
E. Esta não é uma reação de oxidação, e, portanto, nenhuma molécula é oxidada.
Reações de desidrogenação envolvem a oxidação de uma molécula doadora de
elétrons, e a consequente redução da molécula aceptora.
3. O papel das coenzimas é fundamental para que as transferências de elétrons sejam
bem-sucedidas em certas reações e, por isso, a falta delas pode acarretar em falhas nessas
reações. Sobre a coenzima NAD, que medidas nós podemos tomar para a sua reposição,
de modo que se mantenham os seus níveis no nosso organismo?
A. Realização de exercícios físicos.
A realização de exercícios físicos não altera os níveis NAD em nosso organismo,
podendo haver o consumo de suas moléculas.
B. Consumo de vitamina C na dieta.
O consumo de vitamina C não alteraria os níveis de NAD.
C. Consumo de vitaminas B na dieta.
O consumo de niacina, também conhecida como vitamina B3, é capaz de aumentar
a biossíntese de NAD, uma vez que essa vitamina faz parte da estrutura de sua molécula.
D. Não há necessidade de medida alguma, pois nosso organismo consegue, de maneira
endógena, sintetizar novas moléculas de NAD.
A biossíntese de NAD em nosso organismo somente é possível através do consumo
de vitamina B3.
E. Evitar o consumo de vitamina B.
O consumo de vitamina B3 é necessário para a reposição de novasmoléculas de
NAD no nosso organismo.
4. É possível afirmar que a enzima catalase:
A. Detoxifica o ânion superóxido em peróxido de hidrogênio.
A catalase não tem a capacidade de depurar o ânion superóxido.
B. É capaz de detoxificar o peróxido de hidrogênio em água e oxigênio molecular.
A catalase tem a capacidade de depurar o peróxido de hidrogênio, formando uma
molécula de água e outra de oxigênio.
C. É uma enzima pró-oxidante.
A catalase é considerada uma enzima antioxidante.
D. É encontrada exclusivamente nos lisossomos.
A catalase é encontrada principalmente no fígado, dentro de peroxissomos.
E. É uma enzima que converte o oxigênio molecular em água.
A catalase é uma enzima que age sobre peróxido de hidrogênio.
5. Os citocromos P450 são uma família de mono-oxigenases que participam de reações de
detoxificação de muitas substâncias (incluindo xenobióticos) e também em reações de
biossíntese de hormônios esteroides. A reação de hidroxilação catalisada pelos citocromo
P-450 no metabolismo de xenobióticos consome uma molécula de NADPH e uma de
oxigênio molecular (O2). Qual o resultado destas reações?
A. Adição de duas hidroxilas ao xenobiótico, e oxidação do NADPH a NADP+.
As enzimas da família citocromo P450 são denominadas mono-oxigenases devido à
adição de apenas um átomo de oxigênio ao substrato.
B. Adição de duas hidroxilas seguida de um fosfato (P) ao xenobiótico, e oxidação seguida
de defosforilação do NADPH a NAD+.
Não há fosforilação ou defosforilação nas reações das enzimas da família citocromo
P450.
C. Adição de um átomo de O2 ao xenobiótico, redução do segundo átomo de O2 a H2O, e
oxidação do NADPH a NADP+.
As enzimas da família citocromo P450 são denominadas mono-oxigenases devido à
adição de apenas um átomo de oxigênio ao substrato. Nesta reação, o átomo de hidrogênio
é conservado no xenobiótico ligado ao átomo de oxigênio recém-incorporado, formando
uma hidroxila (reação de hidroxilação). Os elétrons do NADPH são utilizados na redução do
segundo átomo de O2 á H2O.
D. Substituição de um átomo de hidrogênio do xenobiótico por um átomo de oxigênio do O2,
com consequente produção de um H2O, e oxidação do NADPH a NADP+.
Embora haja a incorporação de um átomo de oxigênio ao xenobiótico, o átomo de
hidrogênio não é removido, mas sim conservado na molécula ligado ao átomo de oxigênio
formando uma hidroxila (reação de hidroxilação).
E. Oxidação do xenobiótico com consequente produção de peróxido de hidrogênio (H2O2) e
oxidação de NADPH a NADP+.
Não há produção de peróxido de hidrogênio (H2O2) nas reações das enzimas da
família citocromo P450.
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3 - CADEIA RESPIRATÓRIA E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
1. A succinato-desidrogenase é a única enzima do ciclo do ácido cítrico ligada a
membrana interna mitocondrial. Este fato está relacionado com sua função na
cadeia transportadora de elétrons, que é a de:
A. Transportar elétrons do NADH para o complexo III.
O NADH transfere seus elétrons para o complexo I.
B. Transportar elétrons para a ubiquinona.
A succinato-desidrogenase é também conhecida como complexo II. Ela
transfere seus elétrons para a ubiquinona.
C. Transportar elétrons para o complexo IV.
O complexo IV recebe elétrons do complexo III através do citocromo c.
D. Transportar elétrons para o citocromo c.
O citocromo c transporta elétrons do complexo III para o complexo IV.
E. Transportar elétrons do FADH2 para o complexo IV.
O FADH2 é uma coenzima presente no complexo II que participa na
transferência de elétrons do complexo II para a ubiquinona.
2. O monóxido de carbono (CO) é potencialmente tóxico, pois além de interferir no
transporte de oxigênio pela hemoglobina, é capaz de inibir o complexo IV da cadeia
transportadora de elétrons. Com essa inibição, o que ocorre com a síntese de ATP?
A. A síntese de ATP irá se manter inalterada, pois o CO inibe apenas o complexo IV não
interferindo com o funcionamento da ATP sintase.
A síntese de ATP está acoplada à transferência de elétrons. Se o complexo IV for
inibido, o fluxo de elétrons é interrompido, interferindo com a síntese de ATP.
B. Será inibida pois os elétrons não serão transferidos para o complexo V (ATP sintase).
Com a falta de elétrons no complexo V, não haverá fosforilação do ADP.
Apesar da síntese de ATP ser interrompida com a inibição do complexo IV, a ATP
sintase, às vezes chamada de complexo V, não recebe elétrons. A síntese de ATP depende
da passagem de prótons através da ATP sintase.
C. Irá se manter inalterada, pois com a inibição do complexo IV o complexo II é ativado e o
bombeamento de prótons permanece constante.
O complexo II não bombeia prótons para o espaço intermembrana.
D. Será inibida, pois a síntese de ATP é dependente da cadeia transportadora de elétrons.
Com a falha no fluxo de elétrons não haverá bombeamento de prótons.
A síntese de ATP está acoplada ao fluxo de elétrons pela cadeia transportadora.
Com a inibição do complexo IV, o bombeamento de prótons é comprometido e a síntese de
ATP é interrompida.
E. Será diminuída, pois apenas os complexos I e III bombearão prótons da matriz
mitocondrial para o espaço intermembrana.
Isso não acontece. Para os complexos I e III continuarem funcionando, é necessário
que o complexo IV transfira os elétrons para o oxigênio.
3. A glicólise gera NADH, que pode ser utilizado pela cadeia transportadora de elétrons e
contribuir para a formação do gradiente eletroquímico. Porém, a membrana interna da
mitocôndria é impermeável a NAD+ e NADH, de modo que a oxidação do NADH citossólico
não pode ser feita diretamente pela cadeia de transporte de elétrons. Entretanto, o NADH
citossólico pode ser indiretamente oxidado pela cadeia de transportadora de elétrons. Esse
processo pode ocorrer por meio de:
A. Lançadeira malato-aspartato.
O NADH citossólico reduz oxaloacetato em uma reação catalisada pela malato
desidrogenase citossólica. O malato formado entra na mitocôndria, onde é oxidado pela
malato desidrogenase mitocondrial, que também utiliza NAD+ como coenzima. Esse
processo leva à produção de NADH mitocondrial a partir de NADH citossólico, apesar de
não haver permeabilidade da membrana interna ao NADH.
B. Bicicleta de Krebs.
A bicicleta de Krebs conecta o ciclo da ureia e o ciclo do ácido cítrico. O fumarato
produzido no ciclo da ureia, na reação de conversão da L-citrulina em arginilsuccinato é
convertido em malato e pode adentrar o ciclo do ácido cítrico ou ser convertido em outros
intermediários do ciclo.
C. Transferência dos elétrons para o complexo I.
O complexo I recebe elétrons apenas do NADH presente na matriz mitocondrial.
D. Centros ferro-enxofre.Os centros ferro-enxofre fazem parte da estrutura dos complexos e
auxiliam no transporte dos elétrons dentro dos mesmos.
E. ATP-sintase.
ATP-sintase não funciona como aceptor de elétrons. Os prótons passam por ela e a
energia do gradiente eletroquímico é utilizada na síntese de ATP.
4. A fosforilação oxidativa gera a maior parte do ATP nas células aeróbias. Como a
produção desse ATP é regulada?
A. É regulada pelo no consumo de CO2.
O consumo de O2 é um limitante na produção de ATP nas células aeróbias.
B. É regulada pela quantidade de ADP na célula e substratos energéticos.
O ADP é o aceptor de Pi na mitocôndria. Altas concentrações de ADP sugerem um
que a célula se encontra em um baixo nível energético, estimulando a síntese de ATP se
houver substratos energéticos disponíveis para serem oxidados (carboidratos, lipídios e
proteínas).
C. É regulada pela capacidade de transportar elétrons através dos complexos.
O tráfego de elétrons através da cadeia transportadora está acoplado a síntese de
ATP, promovida pela ATP sintase. Enquanto existir elétrons sendo transferidos, a ATP
sintase estará funcionando. Nesse caso, o que limitará a síntese de ATP será a
disponibilidade de substâncias a serem oxidadas que liberarão elétrons, e não a capacidade
de transporte dos complexos.
D. É reguladapelas altas concentrações de lactato, que ativa a ATP-sintase.
O ADP é um regulador importante, estimulando a produção de mais ATP.
E. É regulada pela ATP sintase, que limita a fosforilação do ADP.
O que limita a síntese de ATP é o fornecimento de substratos energéticos e a
disponibilidade de ADP.
5. A mandioca-brava é usada em algumas regiões do Brasil na produção de farinha. Porém,
ela possui uma substância tóxica que pertence à classe dos cianogênicos, que se for
consumida, pode causar fadiga, falta de ar e fraqueza e pode ser fatal. Para essa mandioca
servir para o consumo humano, ela deve passar por um tratamento a fim de se eliminar
essa substância. Baseando-se nas alterações causadas pela mandioca não tratada,
podemos sugerir que ela atua, principalmente, interferindo na:
A. Utilização de oxigênio pela cadeia transportadora de elétrons.
O cianogênico presente na mandioca inibe o complexo IV na cadeia transportadora
de elétrons, tal como o monóxido de carbono.
B. Utilização de oxigênio pelo ciclo do ácido cítrico.
O ciclo do ácido cítrico não consome oxigênio.
C. Utilização de oxigênio pela ATP sintase.
A ATP sintase utiliza a energia acumulada no gradiente de prótons.
D. Utilização de oxigênio pela glicólise.
A glicólise é um processo anaeróbio.
E. Utilização de oxigênio pela lançadeira do glicero-3-fosfato.
Não é necessário oxigênio para que a lançadeira do glicero-3-fosfato faça
transferência dos elétrons do NADH citosólico para a cadeia transportadora de elétrons.
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4 - CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
1. A oxidação do citrato pode parecer um evento complicado, pois ela depende de
oxaloacetato para a primeira reação do ciclo acontecer e termina com a produção
do mesmo. Porém, os intermediários gerados são importantes, pois além de
participarem da produção de NADH e FADH2, fornecem substrato para outras vias
metabólicas. O oxaloacetato, por exemplo, serve como material de partida a
biossíntese de pirimidinas e carboidratos em determinados tecidos. Que operação
do ciclo do ácido cítrico seria afetada pela intensa utilização de oxaloacetato por
outras vias metabólicas?
A. A produção de citrato
Para o citrato (possui 6 átomos de carbono) ser formado é necessário a
condensação do acetil-CoA (possui 2 átomos de carbono) com o oxaloacetato
(possui 4 átomos de carbono).
B. A produção de acetil-CoA
A produção de acetil-CoA independe do ciclo do ácido cítrico. Ele é produzido
diretamente a partir da oxidação de lipídios e aminoácidos ou a partir do piruvato
gerado no final da glicólise.
C. A produção de piruvato
O piruvato é o produto final da glicólise.
D. A produção de fosfoglicerato
O fosfoglicerato é um intermediário da glicólise e não está diretamente
relacionado com o ciclo do ácido cítrico
E. A produção de gliceraldeído-3-fosfato
O gliceraldeido-3-fosfato é gerado ao final da fase preparatória da glicólise.
Na fase de pagamento haverá a produção de piruvato, que poderá ser transportado
para a mitocôndria e formar acetil-CoA.
2. O objetivo da auxiliar de laboratório Karina Gonçalves, de 20 anos, era perder 10
kg e ficar pronta para o carnaval. Mas, agora, ela passa o dia sentada no sofá. Após
substituir as refeições por um shake e um chá durante oito meses, sem
acompanhamento médico, ela perdeu temporariamente os movimentos das pernas.
O motivo, segundo especialista, foi uma hipovitaminose causada pela falta da
vitamina B1 no organismo, que, neste caso, provocou a paralisação de estímulos
para as pernas.
Como a falta de vitamina B1 foi capaz de fazer com que Karina perdesse o
movimento das pernas?
A. A carência de vitamina B1 inibiu a oxidação da glicose, inibindo a enzima
hexocinase, dificultando a utilização desse carboidrato como combustível.
A hexocinase é uma enzima responsável por fosforilar a glicose assim que
ela entra na célula. Essa enzima não depende de vitamina B1 para funcionar.
B. A carência de vitamina B1 inibiu o funcionamento da enzima piruvato
desidrogenase, interferindo com a produção de acetil-CoA e inibindo o ciclo do ácido
cítrico.
A vitamina B1, também conhecida como tiamina, é importante na produção
de tiamina pirofosfato (TPP). O TPP é um dos cinco cofatores que o complexo
piruvato desidrogenase (PDH) necessita para funcionar. Com a carência de TPP, o
PDH deixa de converter o piruvato em acetil-CoA, interferindo diretamente no ciclo
do ácido cítrico e comprometendo a produção de ATP.
C. A carência de vitamina B1 inibiu o funcionamento da enzima aconitase, que
converte o citrato em isocitrato, impedindo a formação de alfa-cetoglutarato no ciclo
do ácido cítrico.
A aconitase é uma enzima do ciclo do ácido cítrico que converte o citrato em
isocitrato. Essa enzima não necessita de vitamina B1 para funcionar corretamente.
D. A carência de vitamina B1 inibiu o complexo II da cadeia transportadora de
elétrons, que é a única enzima do ciclo do ácido cítrico presa na membrana
mitocondrial.
O complexo II realmente é a única enzima do ciclo do ácido cítrico presente
na membrana mitocondrial. Essa enzima precisa de FAD para funcionar (que
necessita de vitamina B2 ao invés de B1).
E. A carência de vitamina B1 inibiu o transporte de elétrons pelo NADH e FADH2
para a cadeia transportadora, reduzindo o funcionamento da ATP sintase.
A síntese de FAD e NAD+ depende das vitaminas B2 e B3 respectivamente.
A vitamina B1 não está relacionada com produção dessas coenzimas.
3. O ciclo do ácido cítrico não contribui somente para a produção de ATP. Ele
também fornece substratos para a síntese de grupo heme, aminoácidos, ácidos
graxos e glicose. Os substratos removidos precisam ser repostos. Nos humanos, a
reposição desses intermediários depende da síntese de oxaloacetato, e o processo
é chamado de reação anaplerótica. Para que essa reação de reposição se inicie,
precisa-se de:
A. Piruvato.
O piruvato, nos rins e fígado, é substrato da enzima piruvato-carboxilase, que
gera oxaloacetato como produto.
B. Glutamato.
O glutamato pode ser produzido a partir do alfa-cetoglutarato. Essa via está
removendo substrato do ciclo do ácido cítrico ao invés de repor.
C. Porfirinas.
As profirinas podem ser produzidas a partir do succinil-CoA. Essa via está
removendo substrato do ciclo do ácido cítrico ao invés de repor.
D. Asparagina.
A aparagina pode ser produzida a partir do oxaloacetato. Essa via está
removendo o oxaloacetato do ciclo do ácido cítrico ao invés de repor.
E. Acetil-CoA
O acetil-CoA reage com o oxaloacetato para produzir citrato. Essa via não é
capaz de repor o oxaloacetato no ciclo do ácido cítrico.
4. Nos organismos aeróbios, podemos dizer que o ciclo do ácido cítrico é uma via
anfibólica, ou seja, é uma via catabólica e anabólica. Podemos citar como exemplo
de via anabólica:
A. A oxidação de ácidos graxos.
A oxidação de ácidos graxos é um exemplo de catabolismo. Os ácidos
graxos são oxidados para gerar acetil-CoA.
B. A síntese de acetil-CoA.
A oxidação de aminoácidos, ácidos graxos e carboidratos gera acetil-CoA,
que continua a ser oxidado pelo ciclo do ácido cítrico. Portanto, trata-se de uma via
catabólica.
C. A oxidação de aminoácidos.
A oxidação de aminoácidos é uma via catabólica. Ela produz piruvato e/ou
acetil-CoA que continuará a ser oxidado pelo ciclo do ácido cítrico.
D. A síntese de glicose.
O oxaloacetato do ciclo do ácido cítrico pode ser utilizado como substrato
para a síntese de glicose (gliconeogênese). Portanto, trata-se de uma via anabólica.
E. A oxidação de carboidratos.
A oxidação de carboidratos gera acetil-CoA, que continua a ser oxidado pelo
ciclo do ácido cítrico. Portanto, trata-se de uma via catabólica.
5. O ciclo do ácido cítrico é altamente regulado dentro da mitocôndria. Na matriz
mitocondrial, as concentrações de ADP e NADH alimentam o ciclo do ácido cítrico
com informações sobre a velocidade da fosforilação oxidativa (a qual ocorre por
meio da cadeia de transporte de elétrons e da ATP sintase). Assim,a oxidação de
acetil-CoA no ciclo do ácido cítrico só pode ocorrer na mesma velocidade que os
elétrons do NADH entram na cadeia de transporte de elétrons, a qual é controlada
pela velocidade de síntese de ATP, que, por sua vez, é controlada pela velocidade
de hidrólise de ATP. Quais das enzimas a seguir são inibidas pela alta razão
NADH/NAD+ dentro da matriz mitocondrial?
A. Aconitase e fumarase.
As enzimas aconitase e fumarase não são afetadas pela razão NADH/NAD+.
B. Citrato-sintase, isocitrato-desidrogenase e α-cetoglutarato-desidrogenase.
A enzima citrato-sintase, responsável pela condensação de oxaloacetato e
acetil-CoA, não é regulada pela razão NADH/NAD+.
C.Glutaraldeído-3-fosfato-desidrogenase, piruvato-desidrogenase e
malato-desidrogenase.
As enzimas glutaraldeído-3-fosfato-desidrogenase e piruvato-desidrogenase
não são enzimas do ciclo do ácido cítrico.
D.Isocitrato-desidrogenase, α-cetoglutarato-desidrogenase, e
malato-desidrogenase.
Essas três enzimas do ciclo do ácido cítrico utilizam NAD+ como coenzima
aceptora dos elétrons extraídos de seus substratos (em forma de íons hidreto).
Quando as concentrações de NADH se elevam (aumentando a razão NADH/NAD+),
essas enzimas são inibidas (como um sinal de que não há mais necessidade de
oxidar acetil-CoA), e, consequentemente, a velocidade do ciclo do ácido cítrico
diminui.
E.Isocitrato-desidrogenase, α-cetoglutarato-desidrogenase e
succinato-desidrogenase.
A enzima succinato-desidrogenase utiliza FAD como coenzima aceptora de
elétrons e, portanto, não é regulada pela razão NADH/NAD+.
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