Questões AP1 antigas - Barbara Masieiro

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Principais conteúdos para AP1: 
* Sistema Aberto / fechado; 
* Anabolismo e catabolismo; 
* Glicólise: primeira etapa 
* Glicólise: regulação, enzimas chave 
* Produção de ATP na presença/ ausência de O2; 
* Local do CAC e como o piruvato chega até lá; 
* Mecanismos de regulação do metabolismo; 
* Importância do CAC para CTE e FOX. 
(2025.1 / 2025.2) O metabolismo celular depende da interação entre 
processos que liberam e consomem energia. Descreva como as vias 
catabólicas e anabólicas se complementam e exemplifique com moléculas 
que atuam como pontos de conexão entre elas. Comente também sobre a 
função das coenzimas na condução de elétrons e como isso influencia a 
eficiência das reações metabólicas. 
O metabolismo celular é constituído pela integração entre vias catabólicas e 
anabólicas. As vias catabólicas promovem a degradação de moléculas 
complexas, como a glicose, liberando energia na forma de ATP e gerando 
coenzimas reduzidas, como NADH e FADH₂. Já as vias anabólicas utilizam 
essa energia e intermediários metabólicos para a síntese de moléculas 
complexas, como proteínas e lipídios. Essa complementaridade ocorre 
porque o catabolismo fornece tanto energia quanto precursores para o 
anabolismo. Moléculas como ATP, NADH, FADH₂ e NADPH atuam como 
pontos de conexão entre essas vias. As coenzimas desempenham papel 
essencial no transporte de elétrons entre reações, permitindo o 
acoplamento de processos metabólicos. Esse fluxo de elétrons aumenta a 
eficiência energética, especialmente na cadeia respiratória, onde a energia é 
liberada de forma controlada para a síntese de ATP. 
(2025.1 / 2025.2) A primeira etapa da glicólise envolve a fosforilação da 
glicose. Justifique a importância dessa reação para o metabolismo celular, 
indique quais enzimas realizam essa etapa no músculo e no fígado, e 
explique como essa modificação regula o destino da glicose. 
A primeira etapa da glicólise consiste na fosforilação da glicose, formando 
glicose-6-fosfato, reação fundamental para o metabolismo celular. Essa 
modificação impede que a glicose saia da célula, além de ativá-la para as 
reações subsequentes. No músculo, essa reação é catalisada pela 
hexoquinase, enquanto no fígado é realizada pela glicoquinase. A formação 
de glicose-6-fosfato regula o destino da glicose, pois essa molécula pode ser 
direcionada para a glicólise, para o armazenamento na forma de glicogênio ou 
para a via das pentoses fosfato. A hexoquinase é inibida pelo produto 
glicose-6-fosfato, enquanto a glicoquinase é regulada pela concentração 
de glicose no sangue, sendo mais ativa quando há alta disponibilidade de 
glicose. 
(2025.1 / 2025.2) A presença de oxigênio determina diferentes rotas para o 
metabolismo da glicose. Compare os processos de respiração aeróbica e 
fermentação quanto ao rendimento energético. Explique o papel do 
oxigênio na cadeia respiratória mitocondrial e como sua ausência afeta a 
regeneração das coenzimas envolvidas. 
A presença de oxigênio influencia diretamente o tipo de via metabólica 
utilizada para a degradação da glicose. Na respiração aeróbica, ocorre a 
oxidação completa da glicose, com produção de aproximadamente 30 a 32 
moléculas de ATP por molécula de glicose. Em contraste, a fermentação 
apresenta baixo rendimento energético, gerando apenas 2 ATP. O oxigênio 
atua como aceptor final de elétrons na cadeia respiratória mitocondrial, 
permitindo a reoxidação de NADH em NAD⁺, essencial para a continuidade 
das reações metabólicas. Na ausência de oxigênio, a cadeia respiratória é 
interrompida, impedindo a regeneração de NAD⁺ por essa via. Dessa forma, 
a célula utiliza a fermentação para regenerar NAD⁺, como na produção de 
lactato, permitindo a continuidade da glicólise, embora com baixa eficiência 
energética. 
(2025.1 / 2025.2) A regulação da glicólise é essencial para que a célula 
adapte sua produção de energia às demandas momentâneas. Cite três 
etapas regulatórias da via glicolítica e descreva como a atividade das 
enzimas correspondentes é modulada pelas concentrações de ATP e 
outros metabólitos. 
A glicólise é regulada principalmente em três etapas: nas reações catalisadas 
pela hexoquinase ou glucoquinase, pela fosfofrutoquinase-1 (PFK-1) e pela 
piruvato quinase. A PFK-1 é considerada a principal enzima reguladora da 
via. A atividade dessas enzimas é modulada por metabólitos intracelulares, 
especialmente o ATP. Altas concentrações de ATP indicam que a célula possui 
energia suficiente, inibindo a glicólise. Por outro lado, níveis elevados de ADP e 
AMP indicam baixa disponibilidade energética e estimulam a via. Além disso, o 
citrato atua como inibidor da PFK-1, enquanto a frutose-2,6-bifosfato é um 
potente ativador, aumentando o fluxo glicolítico conforme a necessidade 
energética da célula. 
(2025.1 / 2025.2) Segundo a termodinâmica, organismos vivos são sistemas 
que não estão em equilíbrio com o ambiente. Explique por que são 
considerados sistemas abertos e relacione essa condição à necessidade 
de constante troca de matéria e energia. 
Os organismos vivos não se encontram em equilíbrio termodinâmico com o 
ambiente, pois mantêm um elevado grau de organização interna. Eles são 
considerados sistemas abertos porque realizam trocas contínuas de 
matéria e energia com o meio externo. Nutrientes e oxigênio são absorvidos, 
enquanto resíduos metabólicos e calor são liberados. Essa troca constante é 
fundamental para manter as funções vitais e a organização celular, evitando o 
aumento da entropia interna. Caso essas trocas sejam interrompidas, o 
organismo tende ao equilíbrio com o ambiente, o que leva à perda de 
organização e, consequentemente, à morte. 
(2025.1 / 2025.2) O piruvato é um ponto de convergência de diversas vias 
metabólicas. Descreva como ele é transportado do citosol para a 
mitocôndria e quais reações ele sofre antes de entrar no Ciclo de Krebs. 
O piruvato, formado no citosol durante a glicólise, é transportado para o interior 
da mitocôndria por meio de um sistema de transporte específico do tipo 
antiporte, no qual o piruvato entra na matriz mitocondrial acoplado à saída de 
outro íon, geralmente prótons (H⁺), através do transportador de piruvato 
localizado na membrana mitocondrial interna. Uma vez na matriz, o piruvato é 
convertido em acetil-CoA pelo complexo piruvato desidrogenase (PDH), 
um conjunto multienzimático que catalisa uma reação irreversível de 
descarboxilação oxidativa. Esse processo envolve três etapas principais: 
inicialmente ocorre a descarboxilação, com a liberação de uma molécula 
de CO₂; em seguida, há a oxidação (desidrogenação) do grupo resultante, 
com a redução de NAD⁺ a NADH; por fim, o grupo acetil formado é 
transferido para a coenzima A, originando o acetil-CoA. Esse conjunto de 
reações conecta a glicólise ao Ciclo de Krebs, permitindo a continuidade do 
metabolismo aeróbico e a produção eficiente de energia. 
 
 
 
 
(2024.2 / 2024.1) Explique de que forma o catabolismo e o anabolismo 
desempenham papéis complementares no metabolismo celular. Além 
disso, analise como as reações
de oxidação e redução de coenzimas são 
essenciais para a eficiência energética e a regulação das vias anabólicas e 
catabólicas. 
Catabolismo – quebra 
Anabolismo - síntese 
O catabolismo decompõe moléculas para liberar energia, enquanto o 
anabolismo usa essa energia para síntese de biomoléculas. As reações de 
oxidação e redução de coenzimas (NAD⁺, FAD, NADPH) regulam essas vias, 
garantindo a eficiência energética e a integração do metabolismo celular. 
 
(2024.2 / 2024.1) Elabore um texto explicando a primeira etapa da glicólise, 
descrevendo a reação que ocorre quando a glicose entra na célula. 
Identifique a enzima responsável por essa reação e discuta a importância 
desse evento no contexto geral da glicólise e na produção de energia 
celular. 
Primeira etapa da glicólise: fosforilação da glicose - glicose é convertida em 
glicose-6P - enzima hexoquinase ou pela glicoquinase (fígado) 
Importância: 
Impede que a glicose retorne pelo mesmo transportador quando os níveis de 
glicose da célula são maiores que na corrente sanguínea, já que GLUT não 
transporta glicose-6P. 
 
(2024.2 / 2024.1 / 2022.2) Explique por que a produção de moléculas de ATP 
é maior quando a glicose é degradada na presença de oxigênio do que 
quando ela é degradada na ausência do oxigênio. Não deixe de abordar o 
Ciclo do Ácido Cítrico, fermentação, cadeia transportadora de elétrons e 
fosforilação oxidativa na sua resposta. 
A produção de ATP é maior na presença de oxigênio porque a glicose é 
totalmente oxidada na respiração aeróbica, envolvendo o Ciclo do Ácido 
Cítrico, a cadeia transportadora de elétrons e a fosforilação oxidativa, 
gerando cerca de 36-38 ATP. Sem oxigênio, ocorre fermentação, que não 
quebra e produz apenas 2 ATP. O oxigênio é essencial para a captação final de 
elétrons, permitindo maior eficiência energética. 
 
(2024.2 / 2024.1) Cite os 3 pontos de regulação da via glicolítica, reações, 
enzimas e como cada uma delas é regulada. Comente sobre a importância 
do balanço ATP/ADP no controle desta via e a lógica dos processos de 
regulação. 
1ª Reação – Hexoquinase: converte glicose em glicose-6P. 
- Em altas concentrações de glicose-6P a atividade da enzima é inibida. A 
inibição ocorre através da ligação do grupo fosfato da glicose-6P. 
3ª Reação – Fosfofrutoquinase 1 – PFK1: fosforilação da frutose-6P a 
frutose-1,6-bifosfato 
A enzima mais importante da glicólise por ser a mais reguladora. Regulação 
pela carga energética da célula: 
- Em baixa concentração de ATP o substrato ATP só se liga no sítio ativo da 
PFK1. Nesse caso, ele é usado como substrato apenas. Em alta concentração 
de ATP, o ATP se liga também no sítio regulador, promovendo uma mudança na 
conformação da molécula, fazendo com que ela tenha pouca afinidade com a 
frutose-6P, seu substrato. 
- Regulação pelo citrato: o aumento de citrato ocorre quando a carga energética 
da célula é alta. O citrato inibe a enzima quanto em altas concentrações. 
- Regulação pela frutose-2,6-bifosfato: a fosfofrutoquinase-2,6-biP é produzida 
pela enzima fosfofrutoquinase 2. Ela aumenta a atividade da fosfofrutoquinase. 
10ª Reação - Piruvato quinase: converte fosfoenolpiruvato (PEP) em 
piruvato e produz ATP 
É inibida em alta concentração de ATP e também por alanina (produto 
biossintético do piruvato). Ela é ativada pela frutose-1,6-biP. Ela também é 
regulada por fosforilação. Isso ocorre em resposta aos níveis de glicose no 
sangue. Baixos níveis de glicose levam à liberação de glucagon, um hormônio 
que promove a fosforilação do piruvato quinase, tornando-a menos ativa. 
A regulação da via glicolítica é altamente sensível ao balanço ATP/ADP, 
seguindo o princípio da máxima economia. 
Quando as células têm um excesso de ATP, isso sinaliza que a energia 
disponível é suficiente, levando à inibição de enzimas chave da glicólise, como 
a fosfofrutoquinase-1 (PFK-1). 
Quando o ATP é consumido e o ADP aumenta, as enzimas reguladoras são 
ativadas para acelerar a glicólise e aumentar a produção de ATP. 
Essa lógica de regulação garante que as células mantenham um equilíbrio 
energético adequado, ajustando a atividade da via glicolítica de acordo 
com as necessidades energéticas do organismo em diferentes condições 
metabólicas. 
 
(2024.2 / 2024.1 / 2023.1 / 2022.2) Do ponto de vista termodinâmico, os seres 
vivos são sistemas abertos ou fechados? Justifique sua resposta. 
Sistemas Abertos - pode interagir com o meio ambiente – troca de matéria e 
energia 
 
(2024.2 / 2024.1 / 2023.2 / 2022.2) Sabe-se que a glicólise ocorre no 
citoplasma e resulta na produção do piruvato. Onde ocorre o ciclo de Krebs 
e como o piruvato chega ao local onde este ciclo ocorre? 
Ciclo de Krebs – matriz mitocondrial 
Como o piruvato chega na matriz mitocondrial - Para ultrapassar a membrana 
interna, precisa de um transportador específico – TRANSLOCASE - proteína de 
membrana. O custo deste transporte é levar uma hidroxila (OH-) no sentido 
contrário (antiport) da matriz para o citoplasma. 
Complexo PDH – matriz mitocondrial – converte piruvato em acetil-CoA – 
processo de descarboxilação oxidativa. 
 
(2023.2 / 2022.2 / 20219.1) Elabore um texto evidenciando a importância e 
principais diferenças do catabolismo e anabonismo. Na sua resposta, não 
deixe de abordar os aspectos de convergência / divergência e redução / 
oxidação das coenzimas em vias anabólicas e catabólicas. 
Catabolismo - quebra de moléculas complexas em moléculas simples, liberando 
energia. 
Anabolismo - síntese de moléculas complexas a partir de moléculas simples, 
consumindo energia. 
Principais diferenças: 
1. Natureza das Reações: No catabolismo, ocorrem reações de quebra, como 
a glicólise, a quebra de gorduras e a respiração celular. No anabolismo, ocorrem 
reações de síntese, como a síntese de proteínas, carboidratos e lipídios. 
2. Energia: O catabolismo libera energia, enquanto o anabolismo consome 
energia. 
3. Coenzimas: As coenzimas NAD+ e FAD estão envolvidas na oxidação de 
substratos durante o catabolismo, produzindo NADH e FADH2. No anabolismo, 
essas coenzimas são reduzidas, consumindo NADH e FADH2. 
Convergência e divergência: Ambos os processos convergem em certos 
pontos, como na produção de precursores metabólicos, como o piruvato, que 
pode ser utilizado tanto no catabolismo (para produção de energia) quanto no 
anabolismo (para síntese de outros compostos). 
Redução e oxidação das coenzimas: Durante o catabolismo, as coenzimas 
são oxidadas, ou seja, perdem elétrons (NADH e FADH2). Já no anabolismo, 
essas coenzimas são reduzidas, ou seja, ganham elétrons para serem utilizados 
na síntese de compostos complexos. 
 
(2023.2 / 2022.2) A glicólise é um processo que compreende dez reações 
químicas, cada uma com a participação de uma enzima específica. Qual é 
a primeira reação que ocorre com a glicose ao entrar na célula? Qual 
enzima é responsável e qual sua importância? 
A primeira reação que ocorre com a glicose ao entrar na célula durante a glicólise 
é a fosforilação da glicose para formar glicose-6-fosfato. A enzima 
responsável por essa reação é a hexoquinase. 
Sua importância está relacionada à conversão da glicose em uma forma que não 
pode mais atravessar a membrana celular, mantendo-a dentro da célula para ser 
utilizada no metabolismo energético. 
 
(2024.2 / 2023.2 / 2022.2) Explique por que a produção de moléculas de ATP 
é maior quando a glicose é degradada na presença de oxigênio do que 
quando ela é degradada na ausência de oxigênio. Não deixe de abordar o 
Ciclo do ácido cítrico, fermentação, cadeia transportadora de elétrons e 
fosforilação oxidativa na sua resposta. 
A produção de moléculas de ATP é maior na presença de oxigênio devido à 
ocorrência do ciclo do ácido cítrico, cadeia transportadora de elétrons e 
fosforilação oxidativa durante a respiração celular aeróbica. Nessas condições, 
a glicose é completamente
degradada até CO2 e H2O, gerando um total de 
32 moléculas de ATP por molécula de glicose. 
Na ausência de oxigênio, a degradação da glicose ocorre por fermentação, como 
a fermentação láctica ou alcoólica. Esse processo não envolve o ciclo do ácido 
cítrico, a cadeia transportadora de elétrons e a fosforilação oxidativa, resultando 
em uma produção menor de ATP, geralmente cerca de 2 moléculas de ATP 
por molécula de glicose. 
 
(2023.2 / 2022.2) Cite os principais mecanismos de regulação do 
metabolismo descrevendo brevemente cada um deles. 
Os principais mecanismos de regulação do metabolismo incluem: 
1. Feedback Alostérico: Envolve a regulação da atividade enzimática por 
ligantes alostéricos que se ligam em locais diferentes do sítio ativo da enzima, 
alterando sua atividade. 
2. Regulação por Covalência: Ocorre através de modificações covalentes nas 
enzimas, como a fosforilação e desfosforilação, que podem ativar ou inativar a 
atividade enzimática. 
3. Regulação Hormonal: Hormônios como insulina, glucagon e adrenalina 
podem influenciar o metabolismo, alterando a atividade de enzimas e 
transportadores celulares. 
4. Controle Gênico: Os níveis de expressão gênica podem ser regulados para 
controlar a síntese de enzimas envolvidas no metabolismo, adaptando a célula 
às condições ambientais e fisiológicas. 
 
 Como o ciclo do ácido cítrico contribui com a fosforilação oxidativa? O 
que ocorreria com o ciclo do ácido cítrico na ausência de oxigênio? 
O ciclo do ácido cítrico contribui com a fosforilação oxidativa ao produzir 
NADH.H+ e FADH2, que são coenzimas carregadas de elétrons. Essas 
coenzimas são utilizadas na cadeia transportadora de elétrons para gerar um 
gradiente de prótons, que é então usado pela ATP sintase para produzir ATP. 
Na ausência de oxigênio, a CTE não consegue regenerar as coenzimas NAD+ e 
FAD necessárias para continuar a degradação completa dos substratos no ciclo 
do ácido cítrico. Isso leva ao acúmulo de intermediários do ciclo, como o citrato, 
e à interrupção do ciclo devido à falta de oxigênio para aceitar os elétrons, 
resultando em menor produção de ATP. 
 
A maior parte das células tumorais cresce em condições anaeróbicas, 
devido à falta inicial das redes de capilares que suprem com oxigênio. 
Sendo assim, explique por que em muitos tumores encontrados em 
humanos, a captação e a degradação de glicose são cerca de 10 vezes mais 
rápidas do que em células normais? Como isso pode possibilitar uma 
terapia anticâncer? 
Esse efeito ocorre mesmo na presença de oxigênio, levando as células tumorais 
a preferirem a glicólise anaeróbica para obter energia rapidamente, em vez de 
usar a respiração celular aeróbica. 
Essa alta taxa de glicólise nas células tumorais pode possibilitar uma terapia 
anticâncer direcionada à inibição da glicólise. Ao interromper a via metabólica 
principal dessas células, é possível reduzir sua capacidade de obtenção de 
energia e crescimento, tornando-as mais sensíveis a outras formas de 
tratamento, como quimioterapia ou terapia dirigida. 
 
Saccharomyces cerevisae (levedo) cresce anaerobicamente, usando 
glicose como fonte de carbono e produzindo etanol. O levedo poderia 
excretar piruvato no lugar de etanol? Que semelhança tem este 
metabolismo com o do tecido muscular em condições de esforço 
extenuante? 
Sim, o Saccharomyces cerevisae (levedo) poderia excretar piruvato no lugar de 
etanol se houvesse uma alteração nas condições de fermentação, como 
modificação na disponibilidade de nutrientes ou na expressão de enzimas 
envolvidas no metabolismo do piruvato. 
A semelhança entre esse metabolismo e o do tecido muscular em condições de 
esforço extenuante está relacionada à produção de lactato. Assim como o levedo 
produz etanol durante a fermentação anaeróbica de glicose, o tecido muscular 
em esforço extenuante também pode produzir lactato como produto final da 
fermentação anaeróbica da glicose, devido à demanda de energia intensa e à 
falta de oxigênio suficiente para a respiração aeróbica. 
 
(2019.1) Discorra sobre a estrutura básica, localização subcelular e função 
bioquímica da piruvato desidrogenase. 
A piruvato desidrogenase (PDH) é uma enzima multienzimática encontrada na 
matriz mitocondrial das células eucarióticas. Sua estrutura básica consiste em 
múltiplos subcomplexos, incluindo o componente piruvato desidrogenase 
(E1), dihidrolipoil transacetilase (E2) e dihidrolipoil desidrogenase (E3). 
A função bioquímica da piruvato desidrogenase é catalisar a reação de 
descarboxilação oxidativa do piruvato em acetil-CoA, liberando dióxido de 
carbono (CO2) e produzindo NADH.H+ como coenzima reduzida. Essa reação é 
um passo essencial na oxidação de carboidratos e na produção de energia na 
forma de ATP através do ciclo do ácido cítrico e da fosforilação oxidativa. 
 
(2019.1) Que produtos do ciclo do ácido cítrico são mais determinantes 
para a produção de energia na cadeia transportadora de elétrons e 
fosforilação oxidativa? Explique como estes produtos são usados na FOX 
e na CTE. 
Os produtos do ciclo do ácido cítrico mais determinantes para a produção de 
energia na cadeia transportadora de elétrons (CTE) e fosforilação oxidativa 
(FOX) são o NADH.H+ e o FADH2. Essas coenzimas carregadas de elétrons 
são geradas durante as reações do ciclo do ácido cítrico. 
No processo de CTE, o NADH.H+ e o FADH2 são oxidados na cadeia 
transportadora de elétrons, liberando elétrons que passam por uma série de 
complexos proteicos, gerando um gradiente de prótons através da membrana 
mitocondrial interna. Esse gradiente é usado pela ATP sintase para produzir ATP 
a partir de ADP e fosfato inorgânico, um processo conhecido como fosforilação 
oxidativa. 
Assim, o NADH.H+ e o FADH2 gerados no ciclo do ácido cítrico são essenciais 
para alimentar a cadeia transportadora de elétrons, fornecendo elétrons que 
eventualmente conduzem à produção de ATP na fosforilação oxidativa. 
 
(2019.1) Como sabemos se uma reação é termodinamicamente favorável? 
Qual é a importância das reações acopladas neste contexto? 
Uma reação é considerada termodinamicamente favorável quando a variação de 
energia livre (ΔG) é negativa, indicando que a reação pode ocorrer 
espontaneamente. Isso significa que a energia liberada durante a reação é maior 
que a energia necessária para iniciá-la. 
As reações acopladas são importantes neste contexto porque permitem que 
reações não espontâneas, com ΔG positivo, ocorram ao serem acopladas 
a reações espontâneas com ΔG negativo. Ou seja, a energia liberada por uma 
reação favorável é utilizada para impulsionar uma reação desfavorável, 
tornando-a possível de ocorrer no contexto celular. 
 
(2019.1) Descreva e discuta a importância dos destinos aeróbicos e 
anaeróbicos do piruvato. 
1. Destino Aeróbico: Sob condições aeróbicas, o piruvato é transportado para 
a matriz mitocondrial, onde é convertido em acetil-CoA pela enzima piruvato 
desidrogenase. O acetil-CoA entra no ciclo do ácido cítrico, gerando NADH e 
FADH2, que são utilizados na cadeia transportadora de elétrons para produção 
de ATP na fosforilação oxidativa. Este destino aeróbico é eficiente na produção 
de energia. 
2. Destino Anaeróbico: Em condições anaeróbicas, como na ausência de 
oxigênio, o piruvato pode ser convertido em lactato por fermentação láctica em 
células musculares ou em etanol e CO2 por fermentação alcoólica em 
microorganismos como leveduras. Esses processos regeneram NAD+ para 
manter a glicólise, permitindo a continuidade da produção de ATP na ausência 
de oxigênio, porém com menor eficiência energética. 
A importância dos destinos aeróbicos e anaeróbicos do piruvato reside na 
capacidade de adaptação das células a diferentes condições de 
oxigenação. O destino aeróbico é mais eficiente na produção de ATP, enquanto 
o destino anaeróbico permite a sobrevivência celular em condições de baixa 
disponibilidade
de oxigênio. 
 
(2019.1) Descreva o ciclo do glioxilato, não deixando de abordar as 
semelhanças e diferenças entre este e o ciclo do ácido cítrico. 
O ciclo do glioxilato é uma via metabólica encontrada em alguns 
microorganismos e plantas, que permite a conversão de acetil-CoA em 
intermediários para a síntese de carboidratos, especialmente em condições de 
falta de fontes de carbono. 
Semelhanças: 
1. Ambos os ciclos começam com a condensação do acetil-CoA com o 
oxaloacetato para formar citrato. 
2. Ambos os ciclos envolvem reações de descarboxilação e oxidação que geram 
NADH.H+ e FADH2. 
3. Ambos os ciclos ocorrem na matriz mitocondrial em organismos que possuem 
a via do glioxilato. 
Diferenças: 
1. No ciclo do glioxilato, o citrato é convertido em isocitrato e glicolato, que é 
então convertido em glioxilato e glicina, permitindo a síntese de carboidratos. 
2. No ciclo do ácido cítrico, o citrato é oxidado até oxaloacetato, gerando 
NADH.H+ e FADH2 que são utilizados na fosforilação oxidativa para produção 
de ATP. 
3. O ciclo do glioxilato é uma via anabólica que permite a formação de 
carboidratos a partir de acetil-CoA, enquanto o ciclo do ácido cítrico é uma via 
catabólica que degrada carboidratos para produção de energia. 
 
(2019.1) Diferencie calor, caloria e temperatura. 
Calor é a forma de energia transferida de um corpo para outro devido à diferença 
de temperatura entre eles. 
Caloria é uma unidade de medida de energia, sendo a quantidade de calor 
necessária para elevar a temperatura de 1 grama de água em 1 grau Celsius. 
Temperatura é uma medida da intensidade do calor, indicando o grau de 
agitação das moléculas em um corpo. 
 
Explique porque a molécula de ATP pode ser considerada como um 
composto de alta energia. 
A molécula de ATP pode ser considerada um composto de alta energia devido 
à presença de ligações fosfoanidridas de alta energia em suas moléculas. 
Quando ocorre a hidrólise dessas ligações fosfoanidridas, libera-se uma grande 
quantidade de energia que pode ser utilizada para realizar trabalho celular, como 
a contração muscular, transporte ativo de íons e moléculas, síntese de 
macromoléculas, entre outras atividades metabólicas. 
 
Explique a relevância metabólica das moléculas de NAD+ e FAD. 
As moléculas de NAD+ e FAD são coenzimas importantes na transferência de 
elétrons durante as reações de oxirredução no metabolismo celular. 
- NAD+ (Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo) atua como um aceptor de 
elétrons, sendo reduzido a NADH.H+ durante reações de oxidação, como na 
glicólise e ciclo do ácido cítrico. O NADH.H+ produzido é essencial para 
alimentar a cadeia transportadora de elétrons na respiração celular e gerar ATP 
na fosforilação oxidativa. 
- FAD (Flavina Adenina Dinucleotídeo) também é uma coenzima envolvida na 
transferência de elétrons, sendo reduzido a FADH2 durante reações de 
oxidação. O FADH2 é usado na cadeia transportadora de elétrons para gerar 
ATP na fosforilação oxidativa, contribuindo para a produção de energia. 
Portanto, tanto o NAD+ quanto o FAD são cruciais para a produção de 
energia na forma de ATP e para o funcionamento eficiente do metabolismo 
celular. 
 
Apresente as reações irreversíveis da glicólise, as enzimas que catalisam 
e a importância bioquímica das mesmas. 
1. Fosforilação da glicose a glicose-6-fosfato: Catalisada pela enzima 
hexoquinase, esta reação é importante para manter a glicose dentro da célula, 
pois a glicose-6-fosfato não pode atravessar facilmente a membrana celular. 
3. Fosforilação da frutose-6-fosfato a frutose-1,6-bisfosfato: Catalisada pela 
enzima fosfofrutoquinase-1 (PFK-1), esta reação é um ponto de regulação chave 
na glicólise, controlando a velocidade da via metabólica. 
10. Fosforilação a nível substrato: fosfoenolpiruvato convertido a piruvato: 
catalisada pela enzima piruvato quinase. 
Essas reações irreversíveis são cruciais para o funcionamento eficiente da 
glicólise, regulando o fluxo de metabolitos e controlando a produção de energia 
na forma de ATP. 
 
Quais são os produtos da via glicolítica? Indique as reações em que os 
mesmos são sintetizados. 
Os produtos da via glicolítica são: 
- 2 moléculas de piruvato: reação 10 
- 4 moléculas de ATP: reação 7 e 10 
- 2 moléculas de NADH: reação 6 
OBS: lembrar de explicar que foram produzidos 4 ATPs, mas como foram gastos 
2 na etapa de investimento, o saldo é de 2 ATPs ao final da glicólise. 
 
Aponte os intermediários e os produtos do ciclo de krebs. Qual o destino 
destas moléculas sintetizadas durante esta via? 
1. Intermediários: 
 - Ácido cítrico (citrato) 
 - Isocitrato 
 - α-cetoglutarato 
 - Succinil-CoA 
 - Succinato 
 - Fumarato 
 - Malato 
 - Oxaloacetato 
As moléculas sintetizadas durante o ciclo de Krebs têm vários destinos 
metabólicos: 
2. Produtos: 
 - 3 moléculas de NADH 
 - 1 molécula de FADH2 
 - 1 molécula de ATP (ou GTP) 
 - 2 moléculas de CO2 
 
- O NADH e o FADH2 são utilizados na cadeia transportadora de elétrons para 
produção de ATP na fosforilação oxidativa. 
- O ATP (ou GTP) pode ser usado diretamente como fonte de energia para 
reações celulares. 
- O CO2 é liberado como produto metabólico. 
- Os intermediários do ciclo podem ser utilizados na síntese de outros 
compostos, como aminoácidos e ácidos graxos. 
O CAC é uma via que finaliza a oxidação da molécula de glicose. Quais 
reações são responsáveis pela liberação dos carbonos da molécula de 
glicose? 
Etapa de descarboxilação oxidativa 
Isocitrato (6C) + NAD+ --------------------- α-cetoglutarato (5C) + NADH.H+ + CO2 
Enzima: isocitrato desidrogenase 
α-cetoglutarato (5C) + NAD+---------------- succinil-CoA (4C) + NADH.H+ + CO2 
Enzima: α-cetoglutarato desidrogenase 
 
A síntese de ATP pela F0F1 ATP sintase ocorre graças ao gradiente 
quiosmótico (ou eletroquímico), que gera a força próton motriz utilizada 
para a síntese de ATP. O que é esse gradiente quimiosmótico e como ele é 
formado? 
O gradiente quimiosmótico é uma diferença de concentração de íons prótons 
(H+) entre o espaço intermembranar e a matriz mitocondrial, associada a uma 
diferença de carga elétrica e um potencial eletroquímico. Esse gradiente é 
formado durante a cadeia transportadora de elétrons da respiração celular, onde 
prótons são bombeados da matriz mitocondrial para o espaço intermembranar 
por meio de complexos proteicos. 
O gradiente quimiosmótico é formado pela bomba de prótons da cadeia 
transportadora de elétrons, que utiliza a energia liberada durante as reações de 
transferência de elétrons para bombear prótons contra o gradiente de 
concentração, criando uma diferença de pH e uma diferença de carga elétrica 
através da membrana mitocondrial interna. Essa diferença de pH e carga cria a 
força próton motriz, que é usada pela ATP sintase (F0F1 ATP sintase) para 
sintetizar ATP a partir de ADP e fosfato inorgânico. 
 
Explique por que a cadeia transportadora de elétrons e a fosforilação 
oxidativa podem ser considerados processos metabólicos acoplados. Em 
uma situação de ausência de oxigênio, o que aconteceria com o ciclo de 
krebs? 
A cadeia transportadora de elétrons e a fosforilação oxidativa são processos 
metabólicos acoplados porque a energia liberada durante a transferência de 
elétrons na cadeia transportadora é utilizada para gerar um gradiente de prótons, 
o qual, por sua vez, é usado pela ATP sintase para sintetizar ATP na fosforilação 
oxidativa. Ou seja, a energia liberada na cadeia transportadora é acoplada 
diretamente à produção de ATP. 
Na ausência de oxigênio, o ciclo de Krebs não pode prosseguir normalmente 
devido à falta do aceptor final de elétrons na cadeia transportadora de 
elétrons, que é o oxigênio. Isso leva ao acúmulo de intermediários do ciclo de 
Krebs e à interrupção do ciclo, resultando em menor produção de ATP. Além 
disso, o NADH gerado no ciclo de Krebs
não pode ser oxidado na cadeia 
transportadora de elétrons, levando a uma diminuição da produção de ATP na 
fosforilação oxidativa. 
 
Cite a sequência completa dos componentes da cadeia respiratória 
mitocondrial e descreva o caminho de transporte de elétrons quando eles 
são doados pela NADH.H+ e o caminho dos elétrons doados pelo FADH2 
na CTE. Por que o caminho mediado por FADH2 resulta em um número 
menor de ATPs por fosforilação oxidativa? 
Quando se diz “cadeia respiratória mitocondrial, posso citar os 
componentes da CTE e FOX juntos! 
A cadeia respiratória mitocondrial consiste nos seguintes componentes: 
Complexo I (NADH desidrogenase), Complexo II (Succinato 
desidrogenase), Complexo III (Citocromo bc1), Complexo IV (Citocromo c 
oxidase) e ATP sintase (Complexo V). 
Quando os elétrons são doados pela NADH.H+, eles entram na cadeia 
respiratória pelo Complexo I (NADH desidrogenase) e são transportados para o 
Complexo III através do Coenzima Q e Citocromo c. Já os elétrons doados pelo 
FADH2 entram na cadeia pelo Complexo II (Succinato desidrogenase) e também 
seguem para o Complexo III. 
 
O caminho mediado por FADH2 resulta em menos ATPs por fosforilação 
oxidativa porque os elétrons do FADH2 entram na cadeia respiratória em um 
ponto posterior (Complexo II), gerando menos gradiente protônico para 
impulsionar a síntese de ATP pela ATP sintase. Isso significa que a entrada de 
elétrons pelo FADH2 produz menos ATP do que a entrada pelo NADH.H+. 
 
Descreva a reação catalisada pelo complexo piruvato desidrogenase e 
aponte a importância das vitaminas na estrutura e ação catalítica deste 
complexo. 
O complexo piruvato desidrogenase catalisa a conversão do piruvato em acetil-
CoA, produzindo NADH e CO2 como subprodutos. 
As vitaminas desempenham um papel crucial na estrutura e ação catalítica deste 
complexo: 
1. Tiamina (vitamina B1): É um cofator essencial na forma ativa do complexo 
piruvato desidrogenase. A tiamina é necessária para a transferência de grupos 
acetila durante a reação. 
2. Riboflavina (vitamina B2): É um componente do flavin adenina dinucleotídeo 
(FAD), um cofator que participa na transferência de elétrons durante a reação do 
complexo piruvato desidrogenase. 
3. Niacina (vitamina B3): É um componente do nicotinamida adenina 
dinucleotídeo (NAD+), outro cofator envolvido na transferência de elétrons 
durante a reação catalisada pelo complexo. 
4. Ácido pantotênico (vitamina B5): É necessário para a formação do grupo 
funcional de alta energia presente no Coenzima A, que se liga ao acetil durante 
a formação do acetil-CoA. 
Essas vitaminas são essenciais para a estrutura e ação catalítica do complexo 
piruvato desidrogenase, permitindo a conversão eficiente do piruvato em acetil-
CoA, um passo crucial no metabolismo energético celular. 
 
Explique como o ATP pode atuar como substrato e ao mesmo tempo como 
regulador da enzima PFK1. 
A enzima fosfofrutoquinase-1 (PFK-1) é regulada tanto como substrato quanto 
como regulador pelo ATP devido ao seu mecanismo de ação alostérica. 
 
1. Substrato: O ATP atua como substrato ao doar um grupo fosfato para a PFK-
1 durante a fosforilação de frutose-6-fosfato para frutose-1,6-bifosfato. Nesse 
processo, o ATP é convertido em ADP. 
2. Regulador: Além de atuar como substrato, o ATP também regula 
alostericamente a atividade da PFK-1. Altos níveis de ATP indicam que a célula 
possui energia suficiente, então o ATP se liga a um sítio regulatório na PFK-1, 
inibindo sua atividade e desacelerando a glicólise. Por outro lado, baixos níveis 
de ATP levam à desligação do ATP do sítio regulatório, permitindo que a PFK-1 
seja ativada e a glicólise seja acelerada para gerar mais ATP. 
 
A via glicolítica pode ser dividida em dois estágios. Caracterize estas duas 
etapas, mencionando os produtos e a importância destas fases. 
A glicólise é dividida em duas etapas: a etapa de investimento e a etapa de 
pagamento. 
1. Etapa de Investimento: Nesta fase, a glicose é investida com energia na 
forma de ATP para iniciar a reação. Ocorrem duas reações de fosforilação, 
onde a glicose é convertida em glicose-6-fosfato e, em seguida, em frutose-1,6-
bifosfato. Esta etapa consome 2 moléculas de ATP por molécula de glicose. 
Ao final desta etapa, a molécula de glicose é quebrada em 2 moléculas de G3P. 
 
2. Etapa de Pagamento: Na fase de pagamento, ocorre a produção de 2 
NADH.H+ na reação 6, e 4 moléculas de ATP nas reações 7 e 10. Ao final desta 
etapa, ocorre a formação de 2 moléculas de piruvato (3C). 
Portanto, a etapa de investimento consome energia na forma de ATP, enquanto 
a etapa de pagamento produz energia na forma de ATP e NADH, gerando as 
moléculas de piruvato que podem ser posteriormente utilizadas no metabolismo 
celular.