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FR EN TE 1 AULAS 26 a 29 Bioenergética: respiração celular e fermentação 411 – A partir do ácido pirúvico, são gerados produtos finais, como: – metano (fermentação metanogênica); – ácido acético (fermentação acética); – álcool etílico (fermentação alcoólica); e – ácido láctico (fermentação láctica). As modalidades mais importantes são a fermenta- ção alcoólica e a fermentação láctica, pois têm grande aplicação industrial e podem ocorrer no ser humano. Fermentação alcoólica y É realizada por algumas bactérias e alguns fungos (como leveduras, ou fermento biológico). y Cada ácido pirúvico é convertido em acetaldeído (2C) com perda de CO2 (descarboxilação). y O acetaldeído reage com o NADH + H+ gerado ao longo do processo, resultando em etanol (álcool etílico). (etanol)(ácido pirúvico) C6H12O6 → 2CO2 + 2C2H5OH + 2ATP CH3 CH3CO2 Acetaldeído Etanol C H C O Ácido pirúvico OH NADH + H+ NAD+ C O O CH3 C H H OH Fig. 37 Formação de ácido láctico a partir de ácido pirúvico. A utilidade da fermentação alcoólica para o ser h u- mano é: y Produção de álcool (usado como combustível ou inte- grante de bebidas). y Produção de pães: a massa do pão cresce graças à liberação do gás carbônico pelo fermento. Fermentação láctica y Realizada por algumas bactérias e alguns fungos. – O ser humano também pode realizar fermentação láctica em células musculares quando elas não recebem suprimento adequado de O2. y Cada ácido pirúvico reage com NADH + H+, resultan- do em ácido láctico (com três carbonos); não ocorre descarboxilação. Ácido pirúvico Ácido láctico NADH + H+ NAD+ C H H H O C O C OH C H H H OH H C O C OH Fig. 38 Formação de ácido láctico a partir de ácido pirúvico. A utilidade da fermentação láctica para o ser humano é: y Promoção da desnaturação das proteínas do leite a partir do ácido láctico, determinando a formação de iogurte ou queijo. Catabolismo e anabolismo Metabolismo inclui todas as reações químicas que mantêm a atividade dos seres vivos. Há duas modalidades. y Anabolismo: corresponde à síntese de substâncias em que o conjunto de reações entre moléculas orgâ- nicas pequenas gera moléculas orgânicas maiores. Exemplos: – Conversão de glicose em glicogênio (de monos- sacarídeo para polissacarídeo). – Conversão de aminoácidos em proteínas. – Conversão de nucleotídeos em ácidos nucleicos. – Conversão de ácidos graxos e glicerol em glicerídeos. y Catabolismo: corresponde às reações de degrada- ção de moléculas orgânicas. Alguns exemplos podem ser vistos na tabela a seguir: Processo catabólico Substâncias geradas Função metabólica Respiração celular CO2 e H2O Libera energia Hidrólise de polissacarídeos e dissacarídeos Monossacarídeos Usados na respiração celular Hidrólise de proteínas Aminoácidos Síntese de proteínas; respiração celular Desaminação de aminoácidos Acetil-coA e ácidos do ciclo de Krebs Usados na respiração celular oxidação de ácidos graxos Acetil-coA Usada na respiração celular Tab. 4 Alguns processos catabólicos e seu emprego no metabolismo. Glicerídeos H id ró lis e Ácidos graxos B et ao xi da çã o Ácido pirúvico Acetil-coA Ciclo de Krebs D es am in aç ão Glicerol Monossacarídeos(glicose) Aminoácidos Polissacarídeos Dissacarídeos Proteínas Fig. 39 Algumas vias do catabolismo. MED_2021_L2_BIO_F1.INDD / 19-12-2020 (02:21) / FABRICIO.REIS3 / PROVA FINAL MED_2021_L2_BIO_F1.INDD / 19-12-2020 (02:21) / FABRICIO.REIS3 / PROVA FINAL BiologiA AULAS 26 a 29 Bioenergética: respiração celular e fermentação412 1 Fuvest 2018 A levedura Saccharomyces cerevisiae pode obter energia na ausência de oxigênio, de acor- do com a equação C6H12O6 → 2 CO2 + 2 CH3CH2OH + 2 ATP. Produtos desse processo são utilizados na indústria de alimentos e bebidas. Esse processo ocorre ______________ da levedura e seus produtos são utili- zados na produção de ________________. As lacunas dessa frase devem ser preenchidas por: A nas mitocôndrias; cerveja e vinagre. B nas mitocôndrias; cerveja e pão. C no citosol; cerveja e pão. D no citosol; iogurte e vinagre. E no citosol e nas mitocôndrias; cerveja e iogurte. 2 Unifesp 2014 Obter energia é vital para todos os seres vivos, tais como as bactérias, os protozoários, as algas, os fungos, as plantas e os animais. Nesse processo, a energia é armazenada na forma de ATP, a partir de doadores e de aceptores de elétrons. Em certos ca- sos, organelas como as mitocôndrias são fundamentais para o processo. a) Dos organismos citados, quais são os que pos- suem mitocôndrias? b) É correto afirmar que, tanto na fermentação quan- to na respiração aeróbica, o doador inicial e o aceptor final de elétrons são moléculas orgâni- cas? Justifique. 3 Unimep 2013 Recentemente surgiram esperanças de que os órgãos implantados não necessitem de recarregamen- to, utilizando combustíveis do nosso corpo para produzir energia. Biocombustível muito comum, a glicose pode ser uma alternativa para recarregar os órgãos sintéticos. Por exemplo, a combinação de glicose com oxigênio, ambos disponíveis em nossos corpos, pode gerar energia. Cientistas buscam uma variedade de dispositivos para ge- rar eletricidade de forma ambientalmente amigável. Disponível em: <http://www.2.uol.com.br>. Exercícios de sala A partir da glicose, os processos de respiração celular levam à formação de gás carbônico e água, com libe- ração de energia. Esta transformação decorre da ação hierárquica de diferentes processos metabólicos. Uma sequência correta de encadeamentos corresponde a: A glicólise, ciclo de Krebs, cadeia respiratória. B ciclo de Krebs, cadeia respiratória, glicólise. C cadeia respiratória, ciclo de Krebs, glicólise. D glicólise, cadeia respiratória, ciclo de Krebs. E ciclo de Krebs, glicólise, cadeia respiratória. 4 UEM 2013 A liberação de energia a partir da quebra de moléculas orgânicas complexas compreende basi- camente três fases: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória. Sobre esse assunto, assinale o que for correto. 01 Na cadeia respiratória, que ocorre nas cristas mi- tocondriais, o NADH e o FADH2 funcionam como transportadores de íons H+. 02 A glicólise é um processo metabólico que só ocor- re em condições aeróbicas, enquanto o ciclo de Krebs ocorre também nos processos anaeróbicos. 04 Nas células eucarióticas, a glicólise ocorre no ci- toplasma, enquanto o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória ocorrem no interior das mitocôndrias. 08 No ciclo de Krebs, uma molécula de glicose é que- brada em duas moléculas de ácido pirúvico. 16 A utilização de O2 se dá no citoplasma, durante a glicólise. Soma: 5 Uerj 2014 Laudos confirmam que todas as mortes na Kiss ocorreram pela inalação da fumaça Necropsia das 234 vítimas daquela noite revela que todas as mortes ocorreram devido à inalação de gás cia- nídrico e de monóxido de carbono gerados pela queima do revestimento acústico da boate. Adaptado de ultimosegundo.ig.com.br, 15/03/2013. Os dois agentes químicos citados no texto, quando absorvidos, provocam o mesmo resultado: paralisa- ção dos músculos e asfixia, culminando na morte do indivíduo. Com base nessas informações, pode-se afirmar que tanto o gás cianídrico quanto o monóxido de carbono interferem no processo denominado: A síntese de DNA. B transporte de íons. C eliminação de excretas. D metabolismo energético. MED_2021_L2_BIO_F1.INDD / 19-12-2020 (02:21) / FABRICIO.REIS3 / PROVA FINAL MED_2021_L2_BIO_F1.INDD / 19-12-2020 (02:21) / FABRICIO.REIS3 / PROVA FINAL
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