Capítulo 19 - Fosforilação Oxidativa - Lehninger Questões com Resposta

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<p>LEHNINGER</p><p>Capítulo 19: Fosforilação Oxidativa</p><p>1. Qual afirmação é verdadeira para mitocôndrias onde está presente um desacoplador para a fosforilação oxidativa?</p><p>a.</p><p>A taxa de reoxidação do NADH diminuirá em relação à ausência de desacoplador.</p><p>b.</p><p>O ciclo do ácido cítrico será inibido em relação à ausência de desacoplador.</p><p>c.</p><p>A relação P/O para FADH 2 aumentará em relação a quando nenhum desacoplador estiver presente.</p><p>d.</p><p>A quantidade de ATP gerada a partir do FADH 2 será menor que a quantidade de ATP gerada a partir do NADH.</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>2. Qual afirmação sobre a fosforilação oxidativa é verdadeira?</p><p>a.</p><p>A taxa de transferência de elétrons é independente da magnitude do gradiente eletroquímico do próton.</p><p>b.</p><p>A ATP sintase utiliza cofatores oxidados.</p><p>c.</p><p>Transferência de prótons através do F o A subunidade da ATP sintase é necessária para que a síntese de ATP ocorra.</p><p>d.</p><p>A adição de um desacoplador diminui a taxa de reoxidação de NADH e FADH 2 , diminuindo portanto a taxa do ciclo do ácido cítrico.</p><p>RESPONDER:</p><p>c</p><p>3. O consumo de acetil-CoA pelo ciclo do ácido cítrico diminui em que condições?</p><p>a.</p><p>alta concentração de NAD +</p><p>b.</p><p>alta concentração de oxaloacetato</p><p>c.</p><p>NADH sendo rapidamente reoxidado através da cadeia de transferência de elétrons</p><p>d.</p><p>a ATP sintase mitocondrial sendo inativa</p><p>e.</p><p>altas concentrações de NAD + e oxaloacetato</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>4. Qual molécula pode reduzir o gradiente de prótons nas mitocôndrias?</p><p>a.</p><p>P eu -H + simportador</p><p>b.</p><p>ATP sintase</p><p>c.</p><p>translocase de fosfato</p><p>d.</p><p>Todas as respostas estão corretas.</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>5. Quantas moléculas de água são produzidas pela cadeia de transferência de elétrons durante a oxidação aeróbica completa de uma molécula de piruvato?</p><p>a.</p><p>3H2O _ _</p><p>b.</p><p>4H2O _ _</p><p>c.</p><p>5H2O _ _</p><p>d.</p><p>8H2O _ _</p><p>e.</p><p>10H2O _ _</p><p>RESPONDER:</p><p>c</p><p>6. A cadeia de transferência de elétrons e a ATP sintase estão efetivamente acopladas. Qual afirmação MELHOR descreve como isso ocorre?</p><p>a.</p><p>A cadeia de transferência de elétrons reoxida os cofatores reduzidos.</p><p>b.</p><p>A cadeia de transferência de elétrons gera um gradiente eletroquímico que fornece energia para a produção de ATP.</p><p>c.</p><p>A ATP sintase utiliza cofatores oxidados.</p><p>d.</p><p>Através de uma série de mudanças conformacionais, a ATP sintase gera ATP.</p><p>RESPONDER:</p><p>b</p><p>7. Qual afirmação NÃO é verdadeira sobre a transferência de elétrons?</p><p>a.</p><p>A coenzima A transportadora de elétrons móvel está localizada na membrana mitocondrial interna.</p><p>b.</p><p>Os elétrons fluem de centros redox com menor potencial de redução para centros redox com maior potencial de redução.</p><p>c.</p><p>A cadeia de transferência de elétrons oxida cofatores reduzidos.</p><p>d.</p><p>Citocromo c tem um potencial de redução maior que o FADH 2 .</p><p>RESPONDER:</p><p>a</p><p>8. Durante a fosforilação oxidativa, a força motriz de prótons (gradiente eletroquímico) gerada pela transferência de elétrons é usada para:</p><p>a.</p><p>criar um poro na membrana mitocondrial interna.</p><p>b.</p><p>gerar os substratos (ADP e Pi ) para a ATP sintase.</p><p>c.</p><p>conduzir processos de transporte essenciais para a fosforilação oxidativa.</p><p>d.</p><p>reduzir NAD + para NADH.</p><p>e.</p><p>reduzir O 2 para H2O .</p><p>RESPONDER:</p><p>c</p><p>9. A coenzima Q é um grupo protético para qual complexo da cadeia de transferência de elétrons?</p><p>a.</p><p>Complexo I</p><p>b.</p><p>Complexo II</p><p>c.</p><p>Complexo III</p><p>d.</p><p>Nenhuma das acima; Q está na bicamada lipídica da membrana mitocondrial interna.</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>10. Qual afirmação NÃO descreve uma diferença entre as membranas mitocondriais interna e externa?</p><p>a.</p><p>A membrana mitocondrial externa contém porinas, enquanto a membrana mitocondrial interna não.</p><p>b.</p><p>A membrana mitocondrial externa é permeável a proteínas grandes ( M r > 10.000), enquanto a membrana mitocondrial interna não o é.</p><p>c.</p><p>Existe um gradiente de pH através da membrana mitocondrial interna, mas não na membrana mitocondrial externa.</p><p>d.</p><p>A membrana mitocondrial interna contém uma porcentagem menor de lipídios em relação à proteína em comparação com a membrana mitocondrial externa.</p><p>e.</p><p>A membrana mitocondrial externa tem uma área superficial menor que a membrana mitocondrial interna.</p><p>RESPONDER:</p><p>b</p><p>11. Que fator torna a membrana mitocondrial externa permeável aos prótons?</p><p>a.</p><p>simporte de prótons</p><p>b.</p><p>antiportes de prótons</p><p>c.</p><p>porinas</p><p>d.</p><p>a presença de ionóforos de prótons</p><p>e.</p><p>a presença de lipídios carregados negativamente</p><p>RESPONDER:</p><p>c</p><p>12. A maioria das desidrogenases que atuam no catabolismo são específicas para qual cofator como carreador de elétrons?</p><p>a.</p><p>NAD +</p><p>b.</p><p>MANIA</p><p>c.</p><p>NADPH</p><p>d.</p><p>NADH</p><p>e.</p><p>coenzima Q</p><p>RESPONDER:</p><p>a</p><p>13. Qual afirmação é falsa em relação às flavoproteínas?</p><p>a.</p><p>Eles podem conter um FMN ou um FAD vinculado.</p><p>b.</p><p>O potencial de redução da flavina dependerá dos aminoácidos da cadeia polipeptídica.</p><p>c.</p><p>Eles precisarão de pelo menos dois substratos para funcionarem como enzimas.</p><p>d.</p><p>São sempre proteínas integrais de membrana.</p><p>e.</p><p>A maioria das flavoproteínas na transferência de elétrons tem um potencial de redução menor que a coenzima Q.</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>14. O complexo III contém qual cofator como grupo protético?</p><p>a.</p><p>aglomerados de ferro-enxofre (centros)</p><p>b.</p><p>MANIA</p><p>c.</p><p>FMN</p><p>d.</p><p>coenzima Q</p><p>e.</p><p>cobre</p><p>RESPONDER:</p><p>a</p><p>15. Qual característica descreve o heme a mas não heme c ?</p><p>a.</p><p>contém uma estrutura isoprenóide</p><p>b.</p><p>contém substituintes metila no anel porfirínico</p><p>c.</p><p>contém substituintes propionato no anel porfirínico</p><p>d.</p><p>contém um substituinte Cys no anel de porfirina</p><p>RESPONDER:</p><p>a</p><p>16. Qual componente da cadeia de transferência de elétrons NÃO é uma proteína integral de membrana?</p><p>a.</p><p>NADH desidrogenase</p><p>b.</p><p>citocromo c</p><p>c.</p><p>citocromo oxidase</p><p>d.</p><p>ubiquinona:citocromo c oxidoredutase</p><p>e.</p><p>succinato desidrogenase</p><p>RESPONDER:</p><p>b</p><p>17. Qual proteína associada à transferência de elétrons NÃO é uma flavoproteína?</p><p>a.</p><p>NADH desidrogenase</p><p>b.</p><p>glicerol 3-fosfato desidrogenase mitocondrial</p><p>c.</p><p>citocromo oxidase</p><p>d.</p><p>succinato desidrogenase</p><p>e.</p><p>acil-CoA desidrogenase</p><p>RESPONDER:</p><p>c</p><p>18. Se um medicamento que prevenisse especificamente a interação do citocromo c com outras proteínas fosse adicionado às mitocôndrias respiratórias em um tubo de ensaio, que efeitos seriam observados?</p><p>a.</p><p>A síntese de ATP pararia imediatamente.</p><p>b.</p><p>O consumo de oxigênio aumentaria.</p><p>c.</p><p>Cofatores reduzidos (NADH/FADH 2 ) se acumulariam.</p><p>d.</p><p>A coenzima Q ficaria oxidada.</p><p>e.</p><p>A exportação de prótons da matriz aumentaria.</p><p>RESPONDER:</p><p>c</p><p>19. Qual afirmação é falsa em relação ao Complexo III e ao ciclo Q?</p><p>a.</p><p>Q e QH 2 são substratos para o Complexo III.</p><p>b.</p><p>Quatro prótons são liberados no p lado da membrana para cada dois elétrons transferidos para o citocromo c .</p><p>c.</p><p>Esta proteína contém aglomerados de ferro-enxofre e heme como grupos protéticos.</p><p>d.</p><p>Dois prótons do lado da matriz são usados para gerar QH 2 do radical semiquinona.</p><p>e.</p><p>No geral, em cada ciclo um citocromo c é reduzido para cada QH 2 oxidado (líquido).</p><p>RESPONDER:</p><p>e</p><p>20. Quantos citocromos c precisa ser reoxidado para cada molécula de oxigênio (O 2 ) convertida em água na cadeia de transferência de elétrons?</p><p>a.</p><p>um</p><p>b.</p><p>dois</p><p>c.</p><p>três</p><p>d.</p><p>quatro</p><p>e.</p><p>oito</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>21. Qual lista mostra as proteínas na ordem correta, do maior para o menor potencial de redução?</p><p>a.</p><p>acil-CoA desidrogenase → ETF:Q oxidorredutase → ETF</p><p>b.</p><p>ETF → ETF:Q oxidoredutase → acil-CoA desidrogenase</p><p>c.</p><p>ETF:Q oxidoredutase → acil-CoA desidrogenase → ETF</p><p>d.</p><p>ETF:Q oxidoredutase → ETF → acil-CoA desidrogenase</p><p>e.</p><p>ETF → acil-CoA desidrogenase → ETF:Q</p><p>oxidoredutase</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>22. Qual complexo da cadeia de transferência de elétrons contém íons de cobre?</p><p>a.</p><p>Complexo I</p><p>b.</p><p>Complexo II</p><p>c.</p><p>Complexo III</p><p>d.</p><p>Complexo IV</p><p>e.</p><p>Nenhum desses complexos contém íons de cobre.</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>23. A proporção de ATP formado por par de elétrons que passam pela cadeia respiratória é chamada de:</p><p>a.</p><p>Relação P/O.</p><p>b.</p><p>ATP/ e razão.</p><p>c.</p><p>Razão de fluxo de ATP.</p><p>d.</p><p>Corrente ATP.</p><p>RESPONDER:</p><p>a</p><p>24. Citocromo c pode ser reduzido diretamente por pequenas moléculas como o ascorbato (vitamina C). Se o ascorbato for adicionado a uma solução oxigenada contendo citocromo purificado c e citocromo oxidase, o que seria previsto que ocorresse?</p><p>a.</p><p>A síntese de ATP ocorreria.</p><p>b.</p><p>Citocromo c seria reduzido e permaneceria reduzido.</p><p>c.</p><p>O oxigênio seria reduzido a água.</p><p>d.</p><p>O ascorbato ficaria mais reduzido.</p><p>e.</p><p>Nenhuma mudança aparente seria observada.</p><p>RESPONDER:</p><p>c</p><p>25. Qual composto é produto da reação envolvendo o radical livre superóxido catalisado pela superóxido dismutase?</p><p>a.</p><p>água</p><p>b.</p><p>peróxido de hidrogênio</p><p>c.</p><p>glutationa reduzida</p><p>d.</p><p>glutationa oxidada</p><p>e.</p><p>NADPH</p><p>RESPONDER:</p><p>b</p><p>26. Em alguns organismos, uma oxidase alternativa aceitará electrões do ubiquinol e reduzirá o oxigénio a água sem nenhuma translocação de protões associada. Qual seria a consequência de ter essa oxidase ativa?</p><p>a.</p><p>diminuição da taxa de reoxidação de NADH</p><p>b.</p><p>relação P/O diminuída</p><p>c.</p><p>diminuição da taxa de consumo de oxigênio</p><p>d.</p><p>inibição de vias oxidativas como o ciclo do ácido cítrico</p><p>e.</p><p>aumento da sensibilidade ao envenenamento por cianeto</p><p>RESPONDER:</p><p>b</p><p>27. Durante a operação da lançadeira malato-aspartato, que processo NÃO ocorre?</p><p>a.</p><p>movimento líquido de redução do potencial do citosol para a matriz</p><p>b.</p><p>transferência de grupos amino do glutamato para oxaloacetato no citosol</p><p>c.</p><p>transporte de duas proteínas de transporte diferentes</p><p>d.</p><p>redução de oxaloacetato a malato no citosol</p><p>RESPONDER:</p><p>b</p><p>28. Qual afirmação é verdadeira em relação ao potencial de redução da glicerol 3-fosfato desidrogenase mitocondrial?</p><p>a.</p><p>Será superior aos potenciais de redução do NADH e do Complexo III.</p><p>b.</p><p>Será inferior aos potenciais de redução do NADH e do Complexo III.</p><p>c.</p><p>Será maior que o do NADH, mas menor que o do Complexo III.</p><p>d.</p><p>Será inferior ao do NADH, mas superior ao do Complexo III.</p><p>RESPONDER:</p><p>c</p><p>29. Qual afirmação é falsa em relação ao 2,4-dinitrofenol?</p><p>a.</p><p>É um ionóforo portador de prótons.</p><p>b.</p><p>Pode ser neutro ou carregado negativamente.</p><p>c.</p><p>É solúvel no núcleo lipídico das membranas.</p><p>d.</p><p>Requer um transportador específico para entrar nas mitocôndrias.</p><p>e.</p><p>Diminui a síntese de ATP enquanto aumenta o consumo de oxigênio.</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>30. Qual será o efeito do aumento do número de c subunidades da ATP sintase têm na relação P/O?</p><p>a.</p><p>Aumentará tanto para NADH como para FADH 2 .</p><p>b.</p><p>Aumentará para o NADH e diminuirá para o FADH 2 .</p><p>c.</p><p>Diminuirá para o NADH e aumentará para o FADH 2 .</p><p>d.</p><p>Ela diminuirá tanto para NADH quanto para FADH 2 .</p><p>e.</p><p>Permanecerá inalterado tanto para NADH como para FADH 2 .</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>31. Qual afirmação é falsa em relação à ATP sintase?</p><p>a.</p><p>O sítio ativo contém múltiplas cargas positivas que interagem com os substratos.</p><p>b.</p><p>A diferença de energia entre o substrato ligado e o produto ligado é próxima de zero.</p><p>c.</p><p>Como enzima, a ATP sintase é classificada como hidrolase.</p><p>d.</p><p>A ATP sintase pode ser classificada como um transportador ativo primário.</p><p>e.</p><p>O ADP se liga mais firmemente ao sítio ativo do que o ATP.</p><p>RESPONDER:</p><p>e</p><p>32. Qual afirmação é verdadeira em relação à subunidade gama () da ATP sintase?</p><p>a.</p><p>Ele contém principalmente estrutura secundária regular α -helicoidal.</p><p>b.</p><p>Existe como um dímero na porção F 1 da ATP sintase.</p><p>c.</p><p>Impede que a porção F 1 gire em relação à porção F o .</p><p>d.</p><p>Ele interage com as subunidades a e b da porção F o .</p><p>e.</p><p>Ele liga prótons como parte do processo de transferência de prótons.</p><p>RESPONDER:</p><p>a</p><p>33. Qual etapa NÃO faz parte do processo de transferência de prótons na ATP sintase?</p><p>a.</p><p>Um aminoácido carregado negativamente em cada subunidade c torna-se neutro após a ligação do próton.</p><p>b.</p><p>Um aminoácido carregado positivamente na subunidade a forma um par iônico com um aminoácido carregado na subunidade ac.</p><p>c.</p><p>As subunidades c desprotonadas são capazes de interagir apenas com a subunidade a.</p><p>d.</p><p>Uma arginina na subunidade a é protonada e desprotonada reversivelmente em cada evento de ligação de prótons.</p><p>e.</p><p>A direção do próton é determinada pelas concentrações relativas de prótons em ambos os lados da membrana.</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>34. Quais proteínas de transporte e tipo de transporte correspondem corretamente?</p><p>a.</p><p>translocase de nucleotídeo de adenina (simporte); translocase de fosfato (antiporte)</p><p>b.</p><p>translocase de nucleotídeo de adenina (simporte); translocase de fosfato (simporte)</p><p>c.</p><p>adenina nucleotídeo translocase (antiporte); translocase de fosfato (antiporte)</p><p>d.</p><p>adenina nucleotídeo translocase (antiporte); translocase de fosfato (simporte)</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>35. Qual afirmação explica por que a razão [ATP]/[ADP][P i ] é relativamente estável em uma célula?</p><p>a.</p><p>[ATP] é sempre relativamente baixo.</p><p>b.</p><p>O consumo de ATP é equilibrado pela atividade da ATP sintase.</p><p>c.</p><p>O ATP é usado para regular as proteínas quinases.</p><p>d.</p><p>As ATPases garantem que a concentração de ATP não se torne muito grande.</p><p>e.</p><p>O consumo de energia é minimizado para garantir que o ATP não seja consumido.</p><p>RESPONDER:</p><p>b</p><p>36. Qual afirmação NÃO descreve as características do inibidor de proteína IF 1 ?</p><p>a.</p><p>Esta proteína é relativamente pequena (</p><p>as mitocôndrias masculinas.</p><p>d.</p><p>As mitocôndrias masculinas são degradadas após a fertilização.</p><p>e.</p><p>As mitocôndrias masculinas e femininas se fundem após a fertilização para formar híbridos.</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>42. Quase todo o oxigênio consumido na respiração é convertido em:</p><p>a.</p><p>acetil-CoA.</p><p>b.</p><p>dióxido de carbono.</p><p>c.</p><p>monóxido de carbono e depois em dióxido de carbono.</p><p>d.</p><p>água.</p><p>e.</p><p>Nenhuma das respostas está correta.</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>43. Qual transportador de elétrons NÃO é capaz de transferir um elétron por vez?</p><p>a.</p><p>NADH</p><p>b.</p><p>FMN</p><p>c.</p><p>MANIA</p><p>d.</p><p>ubiquinona</p><p>e.</p><p>heme</p><p>RESPONDER:</p><p>a</p><p>44. Alega-se que um novo composto isolado da mitocôndria representa um transportador anteriormente não reconhecido na cadeia de transferência de elétrons. É dado o nome de coenzima Z. Qual linha de evidência é a MENOS conclusiva na atribuição a este composto de uma posição na cadeia de transferência de elétrons?</p><p>a.</p><p>A oxidação e redução alternativas da coenzima Z ligada à mitocôndria podem ser facilmente demonstradas.</p><p>b.</p><p>A remoção da coenzima Z das mitocôndrias resulta em uma diminuição da taxa de consumo de oxigênio.</p><p>c.</p><p>A taxa de oxidação e redução da coenzima ligada às mitocôndrias é da mesma ordem de grandeza que a taxa global de transferência de elétrons nas mitocôndrias, medida pelo consumo de oxigênio.</p><p>d.</p><p>O potencial de redução de Z está entre dois compostos conhecidos por participarem da cadeia de transferência de elétrons.</p><p>e.</p><p>Quando adicionada a uma suspensão mitocondrial, a coenzima Z é absorvida muito rapidamente e especificamente pelas mitocôndrias.</p><p>RESPONDER:</p><p>e</p><p>45. A antimicina A bloqueia a transferência de elétrons entre citocromos b e c 1 . Se as mitocôndrias intactas fossem incubadas com antimicina A, excesso de NADH e um suprimento adequado de O 2 , qual composto seria encontrado no estado oxidado?</p><p>a.</p><p>coenzima Q</p><p>b.</p><p>citocromo um 3</p><p>c.</p><p>citocromo b</p><p>d.</p><p>citocromo e</p><p>e.</p><p>citocromo f</p><p>RESPONDER:</p><p>b</p><p>46. QH 2 reduzido NÃO é formado por:</p><p>a.</p><p>Complexo I e NADH.</p><p>b.</p><p>Complexo II e succinato.</p><p>c.</p><p>Complexo III e citocromo c.</p><p>d.</p><p>oxidação de ácidos graxos.</p><p>e.</p><p>oxidação do glicerol 3-fosfato.</p><p>RESPONDER:</p><p>c</p><p>47. Na reoxidação de QH 2 por ubiquinona purificada:citocromo c oxidorredutase (Complexo III) do músculo cardíaco, a estequiometria geral da reação requer duas moléculas de citocromo c por molécula de QH 2 porque:</p><p>a.</p><p>citocromo c é um aceitador de um elétron, enquanto QH 2 é um doador de dois elétrons.</p><p>b.</p><p>citocromo c é um aceitador de dois elétrons, enquanto QH 2 é um doador de um elétron.</p><p>c.</p><p>citocromo c é solúvel em água e opera entre as membranas mitocondriais interna e externa.</p><p>d.</p><p>o músculo cardíaco tem uma alta taxa de metabolismo oxidativo e, portanto, requer o dobro de citocromo c como QH 2 para que a transferência de elétrons prossiga normalmente.</p><p>e.</p><p>duas moléculas de citocromo c devem primeiro combinar-se fisicamente antes de se tornarem cataliticamente ativos.</p><p>RESPONDER:</p><p>a</p><p>48. Qual afirmação NÃO é uma característica do Complexo IV?</p><p>a.</p><p>Citocromo c é um doador de um elétron.</p><p>b.</p><p>O oxigênio é um substrato.</p><p>c.</p><p>O cobre é um metal essencial para a reação.</p><p>d.</p><p>Para cada elétron passado para o Complexo IV, dois prótons são consumidos da matriz (n lado).</p><p>e.</p><p>Para gerar duas moléculas de água, o Complexo IV deve passar duas vezes pelo ciclo catalítico.</p><p>RESPONDER:</p><p>e</p><p>49. Qual afirmação NÃO é verdadeira sobre a força motriz de prótons?</p><p>a.</p><p>Um componente da força motriz dos prótons é o gradiente químico dos prótons.</p><p>b.</p><p>Um componente da força motriz dos prótons é o gradiente de carga dos prótons.</p><p>c.</p><p>A geração da força motriz de prótons nas mitocôndrias requer succinato.</p><p>d.</p><p>A força motriz de prótons é gerada pela cadeia de transferência de elétrons nas mitocôndrias.</p><p>e.</p><p>A força motriz do próton impulsiona a síntese de ATP nas mitocôndrias.</p><p>RESPONDER:</p><p>c</p><p>50. Cianeto, oligomicina e 2,4-dinitrofenol (DNP) são inibidores da fosforilação aeróbica mitocondrial. Qual afirmação descreve corretamente o modo de ação dos três inibidores?</p><p>a.</p><p>O cianeto e o DNP inibem a cadeia respiratória e a oligomicina inibe a síntese de ATP.</p><p>b.</p><p>O cianeto inibe a cadeia respiratória, enquanto a oligomicina e o DNP inibem a síntese de ATP.</p><p>c.</p><p>Cianeto, oligomicina e DNP competem com O 2 pela citocromo oxidase (Complexo IV).</p><p>d.</p><p>A oligomicina e o cianeto inibem a síntese de ATP; DNP inibe a cadeia respiratória.</p><p>e.</p><p>A oligomicina inibe a cadeia respiratória, enquanto o cianeto e o DNP impedem a síntese de ATP.</p><p>RESPONDER:</p><p>b</p><p>51. Se a transferência de elétrons em mitocôndrias fortemente acopladas for bloqueada (com antimicina A) entre o citocromo b e citocromo c 1 , então:</p><p>a.</p><p>toda a síntese de ATP irá parar.</p><p>b.</p><p>A síntese de ATP continuará, mas a relação P/O cairá para um.</p><p>c.</p><p>a transferência de elétrons do NADH cessará, mas o O 2 a absorção continuará.</p><p>d.</p><p>transferência de elétrons do succinato para O 2 continuará inabalável.</p><p>e.</p><p>a energia desviada dos citocromos será usada para produzir ATP e a relação P/O aumentará.</p><p>RESPONDER:</p><p>a</p><p>52. Nas mitocôndrias normais, a taxa de consumo de NADH (oxidação) irá:</p><p>a.</p><p>ser aumentado no músculo ativo e diminuído no músculo inativo.</p><p>b.</p><p>ser muito baixo se a ATP sintase for inibida, mas aumentar quando um desacoplador for adicionado.</p><p>c.</p><p>diminuir se o ADP mitocondrial estiver esgotado.</p><p>d.</p><p>diminui quando o cianeto é usado para evitar a transferência de elétrons através do citocromo a + um 3 complexo.</p><p>e.</p><p>Todas as respostas estão corretas.</p><p>RESPONDER:</p><p>e</p><p>53. Qual afirmação sobre a teoria quimiosmótica está correta?</p><p>a.</p><p>A transferência de elétrons nas mitocôndrias é acompanhada por uma liberação assimétrica de prótons em um lado da membrana mitocondrial interna.</p><p>b.</p><p>Prevê que a fosforilação oxidativa pode ocorrer, mesmo na ausência de uma membrana mitocondrial interna intacta.</p><p>c.</p><p>O efeito dos reagentes desacopladores é uma consequência de sua capacidade de transportar elétrons através das membranas.</p><p>d.</p><p>A ATP sintase da membrana não tem papel significativo na teoria quimiosmótica.</p><p>RESPONDER:</p><p>a</p><p>54. Qual afirmação sobre a teoria quimiosmótica é falsa?</p><p>a.</p><p>A transferência de elétrons nas mitocôndrias é acompanhada por uma liberação assimétrica de prótons em um lado da membrana mitocondrial interna.</p><p>b.</p><p>A energia é conservada como um gradiente de pH transmembrana.</p><p>c.</p><p>A fosforilação oxidativa não pode ocorrer em preparações sem membrana.</p><p>d.</p><p>O efeito dos reagentes de desacoplamento é uma consequência da sua capacidade de transportar prótons através das membranas.</p><p>e.</p><p>A membrana ATPase não tem papel significativo na teoria quimiosmótica.</p><p>RESPONDER:</p><p>e</p><p>55. Ao adicionar 2,4-dinitrofenol a uma suspensão de mitocôndrias realizando fosforilação oxidativa ligada à oxidação do malato, o que NÃO ocorre?</p><p>a.</p><p>O consumo de oxigênio diminui.</p><p>b.</p><p>O consumo de oxigênio aumenta.</p><p>c.</p><p>A relação P/O cai de um valor de aproximadamente 2,5 para 0.</p><p>d.</p><p>O gradiente de prótons se dissipa.</p><p>e.</p><p>A taxa de transporte de elétrons do NADH para O 2 torna-se máximo.</p><p>RESPONDER:</p><p>a</p><p>56. Desacoplamento da fosforilação oxidativa mitocondrial:</p><p>a.</p><p>permite a formação contínua de ATP mitocondrial, mas interrompe o O 2 consumo.</p><p>b.</p><p>interrompe todo o metabolismo mitocondrial.</p><p>c.</p><p>interrompe a formação de ATP mitocondrial, mas permite a continuação da formação de O 2 consumo.</p><p>d.</p><p>retarda o ciclo do ácido cítrico.</p><p>e.</p><p>retarda a conversão de glicose em piruvato pela glicólise.</p><p>RESPONDER:</p><p>c</p><p>57. 2,4-dinitrofenol (DNP) e oligomicina inibem a fosforilação oxidativa mitocondrial. DNP é um agente desacoplador; a oligomicina bloqueia a</p><p>própria reação de síntese de ATP. Portanto, o DNP irá:</p><p>a.</p><p>permitir a transferência de elétrons na presença de oligomicina.</p><p>b.</p><p>permitir a fosforilação oxidativa na presença de oligomicina.</p><p>c.</p><p>bloquear a transferência de elétrons na presença de oligomicina.</p><p>d.</p><p>diminuir O 2 consumo na presença de oligomicina.</p><p>RESPONDER:</p><p>a</p><p>58. Qual afirmação sobre a conservação de energia na mitocôndria é falsa?</p><p>a.</p><p>Drogas que inibem a ATP sintase também inibem o fluxo de elétrons ao longo da cadeia de transportadores.</p><p>b.</p><p>Para que ocorra a fosforilação oxidativa, é essencial ter uma estrutura membranosa fechada com um interior e um exterior.</p><p>c.</p><p>O rendimento de ATP por molécula de substrato oxidável depende do substrato.</p><p>d.</p><p>Os desacopladores (como o dinitrofenol) têm exatamente o mesmo efeito na transferência de elétrons que os inibidores como o cianeto; ambos bloqueiam a transferência adicional de elétrons para o oxigênio.</p><p>e.</p><p>Desacopladores "curto circuito" o gradiente de prótons, dissipando assim a força motriz do próton na forma de calor.</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>59. Qual afirmação está correta em relação à ATP sintase mitocondrial?</p><p>a.</p><p>Ele pode sintetizar ATP após ser extraído de mitocôndrias quebradas.</p><p>b.</p><p>Catalisa a formação de ATP mesmo que a reação tenha um grande Δ G 'º positivo.</p><p>c.</p><p>Consiste nas subunidades F o e F 1 , que são polipeptídeos transmembrana (integrais).</p><p>d.</p><p>Na verdade, é uma ATPase e apenas catalisa a hidrólise do ATP.</p><p>e.</p><p>Quando catalisa a reação de síntese de ATP, o Δ G 'º é na verdade próximo de zero.</p><p>RESPONDER:</p><p>e</p><p>60. Quando o Δ G 'º da reação de síntese de ATP é medido na superfície da enzima ATP sintase, ele é próximo de zero. Acredita-se que isso se deva a:</p><p>a.</p><p>uma energia de ativação muito baixa.</p><p>b.</p><p>troca de oxigênio induzida por enzimas.</p><p>c.</p><p>um deslocamento da entalpia da reação pela mudança de entropia.</p><p>d.</p><p>estabilização do ATP em relação ao ADP por ligação enzimática.</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>61. Durante a fosforilação oxidativa, a força protônica gerada pela transferência de elétrons é usada para:</p><p>a.</p><p>criar um poro na membrana mitocondrial interna.</p><p>b.</p><p>gerar os substratos (ADP e Pi ) para a ATP sintase.</p><p>c.</p><p>induzir uma mudança conformacional na ATP sintase.</p><p>d.</p><p>oxidar NADH a NAD + .</p><p>e.</p><p>reduzir O 2 para H2O .</p><p>RESPONDER:</p><p>c</p><p>62. A oxidação de um substrato hidroxila específico em um produto cetônico pelas mitocôndrias tem uma relação P/O inferior a 2. A etapa de oxidação inicial é muito provavelmente diretamente acoplada a:</p><p>a.</p><p>oxidação de uma flavoproteína.</p><p>b.</p><p>oxidação de um nucleotídeo de piridina.</p><p>c.</p><p>redução de uma flavoproteína.</p><p>d.</p><p>redução de um nucleotídeo de piridina.</p><p>e.</p><p>redução do citocromo um 3 .</p><p>RESPONDER:</p><p>c</p><p>63. As concentrações relativas de ATP e ADP controlam as taxas celulares de:</p><p>a.</p><p>glicolise.</p><p>b.</p><p>fosforilação oxidativa.</p><p>c.</p><p>oxidação do piruvato.</p><p>d.</p><p>o ciclo do ácido cítrico.</p><p>e.</p><p>Todas as respostas estão corretas.</p><p>RESPONDER:</p><p>e</p><p>64. A taxa de fosforilação oxidativa nas mitocôndrias é controlada principalmente por:</p><p>a.</p><p>inibição de feedback por CO 2 .</p><p>b.</p><p>a disponibilidade de NADH do ciclo TCA.</p><p>c.</p><p>a concentração de citrato ou da lançadeira de glicerol 3-fosfato.</p><p>d.</p><p>a relação de ação em massa do sistema ATP-ADP.</p><p>e.</p><p>a presença da proteína desacopladora 1.</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>65. Qual fator NÃO é controlado pelo fator induzível por hipóxia?</p><p>a.</p><p>transporte de glicose</p><p>b.</p><p>glicolise</p><p>c.</p><p>ciclo do ácido cítrico</p><p>d.</p><p>Complexo I da cadeia respiratória</p><p>e.</p><p>Complexo IV da cadeia respiratória</p><p>RESPONDER:</p><p>d</p><p>66. Os mamíferos produzem calor usando qual agente desacoplador endógeno?</p><p>a.</p><p>a pequena molécula 2,4-dinitrofenol sintetizada pela célula</p><p>b.</p><p>desacoplando proteína 1</p><p>c.</p><p>a proteína tiorredoxina</p><p>d.</p><p>a proteína citocromo c</p><p>e.</p><p>uma forma modificada do F o F 1 ATPase</p><p>RESPONDER:</p><p>b</p><p>67. Qual frase MELHOR descreve o papel das mitocôndrias na apoptose?</p><p>a.</p><p>degradação do citocromo c dentro da mitocôndria</p><p>b.</p><p>oxidação β de ácidos graxos</p><p>c.</p><p>uma diminuição na permeabilidade da membrana externa</p><p>d.</p><p>desacoplamento da fosforilação oxidativa</p><p>e.</p><p>um aumento na permeabilidade da membrana externa que permite o escape do citocromo c para o citoplasma</p><p>RESPONDER:</p><p>e</p><p>68. Mutações em genes mitocondriais NÃO desempenham um papel em:</p><p>a.</p><p>diabetes de início na idade adulta.</p><p>b.</p><p>fibrose cística.</p><p>c.</p><p>cardiomiopatia hipertrófica.</p><p>d.</p><p>Neuropatia óptica hereditária de Leber.</p><p>e.</p><p>epilepsia mioclônica.</p><p>RESPONDER:</p><p>b</p><p>69. Qual afirmação sobre as mitocôndrias humanas é verdadeira?</p><p>a.</p><p>Cerca de 900 proteínas mitocondriais são codificadas por genes nucleares.</p><p>b.</p><p>Os genes mitocondriais são herdados de fontes maternas e paternas.</p><p>c.</p><p>rRNA e tRNA são importados do citoplasma e usados na síntese de proteínas mitocondriais.</p><p>d.</p><p>O genoma mitocondrial codifica todas as proteínas encontradas nas mitocôndrias.</p><p>e.</p><p>O genoma mitocondrial não está sujeito a mutações.</p><p>RESPONDER:</p><p>a</p><p>70. Como as isozimas citosólica e mitocondrial da glicerol 3-fosfato desidrogenase diferem umas das outras?</p><p>RESPONDER:</p><p>A isozima citosólica usa NADH como cosubstrato para reduzir o fosfato de diidroxiacetona a glicerol 3-fosfato e é uma enzima solúvel. A isozima mitocondrial está associada à membrana mitocondrial interna e tem FADH 2 como grupo protético. A redução de FAD em FADH 2 está associada à oxidação do glicerol 3-fosfato em diidroxiacetona fosfato, e a reoxidação subsequente de FADH 2 está associada à redução de ubiquinona em ubiquinol.</p><p>71. O citocromo c interage com múltiplas proteínas diferentes (por exemplo, Complexo III, Complexo IV, Apaf-1, sulfito oxidase, etc.). É uma proteína pequena (~110 aminoácidos) e tem uma taxa de mutação muito baixa. Esses dois aspectos são consistentes entre si? Por que ou por que não?</p><p>RESPONDER:</p><p>Sim, eles são consistentes. Se uma proteína interage com múltiplas outras proteínas, cada uma dessas interações deve ser mantida para que essa função seja conservada. Em uma proteína pequena como o citocromo c , alterações em qualquer aminoácido podem afetar as interações com um dos parceiros ou o potencial de redução (o que seria crítico nas funções de transferência de elétrons).</p><p>​</p><p>​</p><p>​</p><p>72. A ATP sintase bovina contém 8 subunidades c, enquanto a ATP sintase de levedura contém 10 subunidades c. Quantos prótons seriam necessários para cada ATP nessas duas sintases e como isso afetaria a relação P/O?</p><p>RESPONDER:</p><p>Bovinos: 2,67; fermento: 3,33. Em uma volta da porção F o , três ATP são sintetizados na porção F 1 , e o número de prótons necessários para uma volta será igual ao número de subunidades. Isto significa (apenas nesta base) que a relação P/O será ligeiramente mais elevada no sistema bovino do que no sistema de levedura.</p><p>73. Sob condições padrão, a reoxidação do NADH pela cadeia de transferência de elétrons tem uma mudança de energia livre igual a –220 kJ/mol. Com 100% de eficiência, quantos ATP poderiam ser sintetizados em condições padrão? Qual é a eficiência “real” dados esses números?</p><p>RESPONDER:</p><p>Se a energia livre padrão para hidrólise de ATP for considerada –30,5 kJ/mol, então o número máximo de ATP que pode ser sintetizado é 220 kJ/mol ÷ 30,5 kJ/mol = 7,21 ATP. Comparado com 2,5 ATP (assumindo que a relação P/O é de 2,5 para NADH), a eficiência real é de aproximadamente 34%.</p><p>74. À medida que os leitores leem e respondem a esta pergunta, estão (presumivelmente) a consumir oxigénio. Qual reação única é responsável pela maior parte do consumo de oxigênio?</p><p>RESPONDER:</p><p>O 2 é convertido em H 2 O pelos elétrons da cadeia respiratória. A etapa final é aquela catalisada pela citocromo oxidase (Complexo IV).</p><p>75. Mostre o caminho dos elétrons da ubiquinona</p><p>(Q ou coenzima Q) até o oxigênio na cadeia respiratória mitocondrial. Uma das duas substâncias (Q e O 2 ) tem potencial de redução padrão ( E'º ) de 0,82 V, e a outra, 0,045 V. Qual valor pertence a cada substância? Como isso pode ser deduzido?</p><p>RESPONDER:</p><p>QH 2 →cit b →cit c 1 →cit c →cit ( a + a 3 ) →O 2</p><p>E 'º para O 2 deve ser o maior valor positivo (+0,82 V) porque o fluxo de elétrons ocorre espontaneamente para o aceptor de elétrons com o E 'º mais positivo .</p><p>76. Faça um diagrama do caminho do fluxo de elétrons do NADH até o aceptor final de elétrons durante a transferência de elétrons nas mitocôndrias. Para cada transportador de elétrons, indique se apenas elétrons, ou elétrons e prótons, são aceitos/doados por esse transportador. Além disso, indique onde os elétrons da oxidação do succinato entram na cadeia de transportadores.</p><p>RESPONDER:</p><p>NADH (ambos) → FP (ambos) → Q (ambos) → cyt b (apenas e – ) → cyt c 1 (apenas e – ) → cyt c (apenas e – ) → cyt ( a + a 3 ) (apenas e – ) → O 2 (ambos)</p><p>Os elétrons do succinato entram em Q.</p><p>77. Durante a transferência de elétrons através da cadeia respiratória mitocondrial, a reação geral é NADH + O 2 + H + NAD + + H 2 O. A diferença nos potenciais de redução para as duas semi-reações (Δ E ' ∘ ) é +1,14 V Mostre como calcular a variação padrão da energia livre, Δ G ' ∘ , para a reação descrita acima. (A constante de Faraday, F , é 96,48 kJ/V • mol.)</p><p>RESPONDER:</p><p>Δ G ' ∘ = – nF Δ E ' ∘ = (–2)(96,48 kJ/V · mol)(1,14 V) = –220 kJ/mol</p><p>78. O potencial de redução padrão para a ubiquinona (Q ou coenzima Q) é 0,045 V, e o potencial de redução padrão (Δ E ' ∘ ) para FAD é –0,219 V. Usando esses valores, mostre que a oxidação de FADH 2 pela ubiquinona teoricamente libera energia suficiente para impulsionar a síntese de ATP. A constante de Faraday, F , é 96,48 kJ/V • mol. Δ G ' ∘ para síntese de ATP é +30,5 kJ/mol.</p><p>RESPONDER:</p><p>Δ E ' ∘ = Δ E ' ∘ (oxidante) – Δ E ' ∘ (redutor) = 0,045 – (–0,219 V) = +0,264 V</p><p>Δ G ' ∘ = – nF Δ E ' ∘ = (–2)(96,48 kJ/V · mol)(0,264 V) = –51,0 kJ/mol</p><p>A passagem de dois elétrons do FADH 2 para Q pode, em princípio, fornecer energia suficiente para sintetizar 1 ATP.</p><p>79. Uma bactéria recentemente descoberta realiza a síntese de ATP acoplada ao fluxo de elétrons através de uma cadeia de transportadores até algum aceptor de elétrons. Os componentes da sua cadeia de transferência de elétrons diferem daqueles encontrados nas mitocôndrias; eles estão listados na tabela com seus potenciais de redução padrão.</p><p>(a) Coloque os transportadores de elétrons na ordem em que eles têm maior probabilidade de agir no transporte de elétrons. (b) É provável que O 2 (para o qual E 'º = 0,82 V) seja o aceptor final de elétrons neste organismo? Por que ou por que não? (c) Determine como calcular o número máximo de moléculas de ATP que poderiam teoricamente ser sintetizadas, sob condições padrão, por par de elétrons transferidos através desta cadeia de transportadores. (A constante de Faraday, F , é 96,48 kJ/V · mol.) Δ G 'º para a síntese de ATP é +30,5 kJ/mol.</p><p>RESPONDER:</p><p>(a) FP b → NAD + → cit c → FP a → Fe-S</p><p>(b) Não; Fe-S tem um E'º maior , então provavelmente será o aceitador terminal.</p><p>(c) Primeiro, calcule Δ G 'º para e – fluxo de FP b para Fe-S:</p><p>Δ E 'º = E 'º (oxidante) – E 'º (redutor) = +0,89 V – (–0,62 V) = +1,51 V</p><p>Δ G 'º = – nF Δ E 'º = (–2)(96,48 kJ/V · mol)(1,51 V) = –291 kJ/2 e –</p><p>Teoricamente, o fluxo de dois elétrons de FP b para Fe-S poderia impulsionar a síntese de 291 kJ ÷ 30,5 kJ/mol = 9,5 moléculas de ATP. Como apenas números inteiros de moléculas podem ser produzidos, a resposta correta é 9 moléculas de ATP por par de elétrons.</p><p>80. Descreva, em diagramas simples e em poucas palavras, a teoria quimiosmótica para acoplar a oxidação à fosforilação nas mitocôndrias.</p><p>RESPONDER:</p><p>Existem dois elementos centrais no modelo quimiosmótico:</p><p>(1) O fluxo de elétrons energeticamente favorável através de transportadores ligados à membrana dispostos assimetricamente causa fluxo transmembrana de H + , criando um gradiente de prótons (uma força motriz de prótons).</p><p>(2) A energia liberada pelo movimento "descendente" dos prótons é capturada quando ADP e Pi são condensados pela ATP sintase (F o F 1 ).</p><p>81. O Composto X é um inibidor da síntese de ATP mitocondrial. Observou-se que quando o composto X foi adicionado às células, a razão NAD + /NADH diminuiu. Seria esperado que X fosse um agente desacoplador ou um inibidor da transferência respiratória de elétrons? Explicar.</p><p>RESPONDER:</p><p>É um inibidor da transferência de elétrons; sua adição reduz a razão NAD + /NADH porque o NADH produzido por reações oxidativas nas mitocôndrias não pode mais ser reoxidado pelo fluxo de elétrons em O 2 . Se fosse um agente desacoplador, o NADH poderia ser reoxidado, a proporção de NAD + /NADH permaneceria inalterada, mas não haveria acúmulo de gradiente de prótons (isto é, nenhuma síntese de ATP).</p><p>82. O íon cianeto (CN – ) bloqueia a transferência de elétrons nas mitocôndrias ao nível do citocromo a + a 3 . O 2,4-dinitrofenol (DNP) é um desacoplador da fosforilação oxidativa mitocondrial. Desenhe gráficos (ATP sintetizado versus tempo e O 2 consumido versus tempo) com curvas rotuladas para mostrar os efeitos da adição de cada um desses compostos separadamente a uma suspensão de mitocôndrias suprida com O 2 , succinato, ADP e Pi . Use uma seta para indicar o momento da adição do medicamento.</p><p>RESPONDER:</p><p>83. Dê um exemplo de (a) um desacoplador da fosforilação oxidativa e (b) um inibidor da respiração. (c) Descreva a diferença nos efeitos de tais desacopladores e inibidores na função mitocondrial.</p><p>RESPONDER:</p><p>(a) Os desacopladores incluem DNP, valinomicina e FCCP. (b) Os inibidores respiratórios incluem antimicina A, piericidina A, CN – , rotenona e amital. (c) Os desacopladores interrompem a formação de ATP enquanto permitem que a transferência de elétrons continue. Os inibidores da respiração bloqueiam a transferência de elétrons e a fosforilação. (Ver Tabela 19-4.)</p><p>84. As mitocôndrias que realizam a fosforilação oxidativa consomem oxigênio. Explique o que acontece com esse oxigênio e descreva o efeito de um agente desacoplador como o 2,4-dinitrofenol (DNP) na taxa de consumo de oxigênio. Suponha que haja um suprimento suficiente de substrato oxidável, ADP e Pi .</p><p>RESPONDER:</p><p>O 2 é reduzido a H 2 O pelos elétrons que passam pela cadeia respiratória. A adição de DNP, que desacopla a fosforilação (síntese de ATP) do fluxo de elétrons, na verdade estimula ligeiramente o consumo de O 2 ao remover o "arrasto" da síntese de ATP.</p><p>85. O composto 2,4-dinitrofenol (DNP), um desacoplador, foi brevemente usado como medicamento para perder peso. Alguns de seus efeitos em pessoas que tomaram o medicamento incluíram perda de peso e temperatura corporal acima do normal. Algumas pessoas até morreram. Explique os dois primeiros efeitos do composto em termos bioquímicos.</p><p>RESPONDER:</p><p>O desacoplador permite a oxidação contínua de combustíveis (como ácidos graxos do tecido adiposo). Como ocorre pouca ou nenhuma síntese de ATP, o controle respiratório que normalmente limita a oxidação do combustível quando os níveis de ATP estão elevados não funciona. A energia da oxidação do combustível é dissipada na forma de calor, responsável pela elevação da temperatura corporal.</p><p>86. Embora o oxigênio molecular (O 2 ) não participe diretamente em nenhuma das reações do ciclo do ácido cítrico, o ciclo funciona apenas quando o O 2 está presente. Explique esta observação.</p><p>RESPONDER:</p><p>O ciclo do ácido cítrico produz NADH, que normalmente é reoxidado a NAD + pela passagem de elétrons através da cadeia respiratória para O 2 . Sem O 2 para aceitar elétrons, o NADH se acumula, o NAD + se esgota e o ciclo do ácido cítrico fica mais lento por falta de NAD + .</p><p>87. O repolho-gambá ( Symphocarpus foetidus ) pode manter uma temperatura de 10 a 25 ºC superior à temperatura do ar circundante. Sugira um mecanismo para isso.</p><p>RESPONDER:</p><p>Um possível</p><p>mecanismo de geração de calor são as mitocôndrias parcialmente desacopladas, nas quais parte da energia do fluxo de elétrons é dissipada na forma de calor. Isto é mais facilmente alcançado usando desvios de alguns dos complexos mitocondriais que normalmente capturam o fluxo de elétrons favorável para formar um gradiente de prótons que então impulsiona a síntese de ATP. Se alguns desses complexos forem omitidos, então passos maiores de descida por elétrons que não impulsionam o fluxo de prótons gerarão calor. (Ver Quadro 19-1.)</p><p>88. Considere uma célula do fígado realizando a oxidação da glicose em condições aeróbicas. Suponha que um inibidor muito potente e específico da ATP sintase mitocondrial tenha sido adicionado, inibindo completamente esta enzima. Cada uma das afirmações sobre o efeito deste inibidor é falsa. Explique em uma frase ou duas por que cada uma delas é falsa.</p><p>a. A produção de ATP na célula cairá rapidamente para zero.</p><p>b. A taxa de consumo de glicose por esta célula diminuirá drasticamente.</p><p>c. A taxa de consumo de oxigênio aumentará.</p><p>d. O ciclo do ácido cítrico será acelerado para compensar.</p><p>e. A célula mudará para a oxidação de ácidos graxos como alternativa à oxidação da glicose e, portanto, o inibidor não terá efeito na produção de ATP.</p><p>RESPONDER:</p><p>(a) A síntese mitocondrial de ATP cessará, mas para compensar, as células acelerarão a produção de ATP pela glicólise, evitando que os níveis de ATP caiam a zero.</p><p>(b) A aceleração da glicólise mencionada acima aumentará, na verdade, a taxa de consumo de glicose.</p><p>(c) Como a transferência de elétrons através da cadeia respiratória está fortemente acoplada à síntese de ATP, o bloqueio da ATP sintase bloqueia o fluxo de elétrons e o consumo de oxigênio.</p><p>(d) O ciclo do ácido cítrico é uma via oxidativa , produzindo NADH. Quando o fluxo de elétrons do NADH para o O 2 é bloqueado, o NADH se acumula, o NAD + se esgota e o ciclo do ácido cítrico fica mais lento por falta de um aceitador de elétrons (NAD + ).</p><p>(e) A oxidação das gorduras produz NADH, FADH 2 e acetil-CoA, que é posteriormente oxidado através do ciclo do ácido cítrico. Pelas razões mencionadas acima, o bloqueio do fluxo de elétrons através da cadeia respiratória impede a síntese de ATP com energia proveniente da oxidação de ácidos graxos.</p><p>89. Quando a porção F 1 do complexo ATP sintetase é removida da membrana mitocondrial e estudada em solução, ela funciona como uma ATPase. Por que não funciona como uma ATP sintetase?</p><p>RESPONDER:</p><p>Como todas as enzimas, a subunidade F 1 da ATP sintase catalisa uma reação em ambas as direções: ADP + P i ⇌ ATP + H 2 O</p><p>A mudança padrão de energia livre (Δ G 'º) para hidrólise de ATP é –30,5 kJ/mol. Sem força motriz de prótons para conduzir a reação em direção à síntese de ATP, a hidrólise (atividade ATPase) ocorre espontaneamente.</p><p>90. Quando o Δ G 'º da reação de síntese de ATP é medido na superfície da enzima ATP sintase, descobriu-se que ele estava próximo de zero. Descreva brevemente por que isso acontece.</p><p>RESPONDER:</p><p>A enzima liga o ATP mais fortemente do que o ADP, estabilizando assim o primeiro (ou seja, o produto da reação de síntese) em relação ao último (ou seja, o reagente na reação de síntese).</p><p>91. Explique brevemente o modelo atual de como a força motriz de prótons gerada pela transferência de elétrons é usada para impulsionar a reação de síntese de ATP.</p><p>RESPONDER:</p><p>A enzima liga o ATP com mais força do que o ADP, estabilizando assim o primeiro, tornando o Δ G 'º da reação sintética mais favorável. Uma vez ocorrida a reação, o produto ATP deve ser liberado da enzima (o que é desfavorável). A força motriz dos prótons faz com que os prótons se movam através da membrana mitocondrial interna através do poro do complexo F o . Esse movimento leva a alterações conformacionais que diminuem a afinidade da porção F 1 da sintase pelo ATP, resultando na sua liberação da enzima.</p><p>92. Para os itens listados, explique se eles são transportados para dentro ou para fora da mitocôndria e comente brevemente o mecanismo de cada um.</p><p>(a) NADH</p><p>(b) Fosfato inorgânico</p><p>(c) ADP</p><p>RESPONDER:</p><p>(a) O NADH produzido pela glicólise é indiretamente transferido para a mitocôndria através do ônibus aspartato-malato. (Apenas os equivalentes de NADH são movidos, não a própria molécula de NADH.) (b) O fosfato inorgânico é movido para a mitocôndria através da translocase de fosfato, que é acompanhada pelo antiporto de um próton e é impulsionada pela força motriz do próton. (c) O ADP é transportado para a mitocôndria pela translocase do nucleotídeo de adenina que move simultaneamente um ATP para fora da mitocôndria e é impulsionado pela força motriz do próton.</p><p>93. Descreva e explique as duas proporções diferentes que afetam a taxa de respiração nas mitocôndrias. O que é realizado por esses mecanismos de controle?</p><p>RESPONDER:</p><p>A razão de controle do aceitador descreve quanta respiração ocorre na presença de ADP versus a ausência de ADP. (A disponibilidade de ADP para formar ATP limita a respiração.) A razão de ação de massa relaciona a concentração relativa de ATP com ADP. Para ambas as proporções, níveis elevados de ADP levam ao aumento do consumo de O 2 . O efeito global é manter o nível de ATP quase constante e evitar a oxidação dos combustíveis quando a procura de ATP é baixa.</p><p>94. Em seus estudos sobre fermentação alcoólica por levedura, Louis Pasteur observou que a adição repentina de oxigênio (O 2 ) a uma cultura previamente anaeróbica de suco de uva em fermentação resultou em uma diminuição dramática na taxa de consumo de glicose. Este efeito Pasteur pode ser neutralizado pela adição de 2,4-dinitrofenol (DNP), um desacoplador da fosforilação oxidativa. (a) Por que as células de levedura consumiriam menos glicose na presença de oxigênio? Estime quanto menos glicose eles usariam. (b) Por que o DNP neutralizaria ou impediria o efeito Pasteur?</p><p>RESPONDER:</p><p>(a) Durante a oxidação aeróbica da glicose, a produção de ATP é de cerca de 38 moléculas por molécula de glicose. Em condições anaeróbicas, apenas 2 ATP são produzidos por glicose. Assim, para obter a mesma quantidade de ATP, uma célula precisa utilizar 19 vezes mais glicose anaerobicamente. (b) Como o DNP bloqueia a via principal de produção aeróbica de ATP, as células aeróbicas na presença de DNP necessitam aproximadamente da mesma quantidade de glicose que as células anaeróbicas.</p><p>95. Descreva o papel do fator indutível por hipóxia (HIF-1) na redução de espécies reativas de oxigênio (ROS).</p><p>RESPONDER:</p><p>Sob condições de baixo teor de oxigênio, a cadeia de transferência de elétrons pode gerar acidentalmente ERO devido aos baixos níveis do aceptor final de elétrons (oxigênio). Portanto, o HIF-1 é induzido e serve como fator de transcrição para aumentar a glicólise (ou seja, o consumo anaeróbico de glicose). Algumas das proteínas cuja transcrição é ativada para produzir essa resposta são o transportador de glicose, as enzimas glicolíticas e a lactato desidrogenase. Além disso, a atividade da piruvato desidrogenase é reduzida (via fosforilação) para retardar o ciclo do ácido cítrico e o fluxo de elétrons na cadeia de transferência de elétrons.</p><p>96. Descreva o papel do citocromo c na apoptose.</p><p>RESPONDER:</p><p>Ao receber um ou mais sinais para desencadear a apoptose, a permeabilidade das membranas externas das mitocôndrias aumenta, permitindo o escape do citocromo c do espaço intermembranar. O citocromo c então se associa ao Apaf-1 para formar um apoptossomo. O apoptossomo fornece a estrutura para as caspases que iniciam uma cascata de ativações proteolíticas, levando à morte celular.</p><p>97. Mutações nos genes mitocondriais produzem frequentemente doenças que afectam o cérebro e os músculos esqueléticos (encefalomiopatias mitocondriais). Porque é que estes dois tecidos são particularmente sensíveis às mutações mitocondriais?</p><p>RESPONDER:</p><p>Tanto o cérebro quanto os músculos esqueléticos dependem fortemente de um suprimento abundante de ATP para o funcionamento normal.</p><p>98. Discuta três linhas de evidência que apoiam a teoria de que as mitocôndrias evoluíram a partir de bactérias endossimbióticas.</p><p>RESPONDER:</p><p>(1) Os procariontes modernos têm cadeias respiratórias muito semelhantes às das mitocôndrias. (2) As bactérias traduzem prótons para fora através de sua membrana plasmática e usam esse gradiente de prótons para impulsionar a síntese de ATP e outros processos que requerem energia, como o movimento flagelar. (3) Ao contrário da maioria das outras organelas, as mitocôndrias nas células eucarióticas mantêm o seu próprio genoma.</p><p>image1.png</p><p>image2.png</p><p>image3.png</p><p>image4.png</p>