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Estudo Dirigido - Cadeia Respiratória e Ciclo de Krebs 1 - Defina cadeia respiratória Conjunto de substâncias transportadoras de elétrons e prótons que através de sucessivas reações de óxido redução permitem a combinação de hidrogênio com gás oxigênio, formando água e liberando energia para produção de ATP. 2 - Qual é a localização celular e de qual estágio do catabolismo faz parte a cadeia respiratória? Cristas mitocondriais / estágio III 3 - Porque ao invés de ocorrer diretamente a reação de síntese da água, os elétrons vão sendo transferidos para vários compostos intermediários, até que finalmente sejam doados para o oxigênio? Cite alguns desses compostos intermediários. Para que a energia possa ser liberada aos poucos permitindo a produção de ATP. Exs: NAD, FAD, CoQ, citocromos. 4 - Qual é a relação existente entre as reações de óxido redução e as de fosforilação durante a cadeia respiratória? As reações de óxido redução liberam energia, a qual será utilizada indiretamente nas reações de fosforilação. 5 - Como é denominada a produção de ATP na cadeia respiratória? Fosforilação oxidativa 6 - Qual é o aceptor final de elétrons da cadeia respiratória? Gás oxigênio 7 - Quando cinco cadeias respiratórias são acionadas, sendo quatro a nível de NAD e uma a nível de FAD, quantos ATPs são produzidos, quantas moléculas de oxigênio são consumidas e quantas moléculas de água são formadas? 2 ATP (1 CR a nível de FAD) + 12 ATP (4 CR a nível de NAD) = 14 ATP 2,5 moléculas de oxigênio consumidas (0,5 molécula por CR X 5) 5 moléculas de água formadas (1 molécula por CR) 8 - Explique de que forma é realizada a regulação da cadeia respiratória. Altas concentrações de ATP e baixas concentrações de ADP levam a uma diminuição na velocidade do CK, já baixas concentrações de ATP e altas concentrações de ADP levam a um aumento na velocidade do CK. 9 - De que forma atuam os inibidores, aceptores e desacopladores da cadeia respiratória? Cite ao menos um exemplo de cada. Inibidores são substâncias que bloqueiam o fluxo de elétrons na CR, paralisando-a. Ocorre destruição da mitocôndria e morte celular. Ex: CO, cianeto, barbitúricos. Aceptores são substâncias que apenas desviam o fluxo de elétrons, mas não paralisam a CR. Ex: azul de metileno. Desacopladores são substâncias que inibem ou bloqueiam a síntese de ATP, não paralisando o fluxo de elétrons na CR. Aceleram a CR, mas não há produção de ATP. Ex: T3 e T4 10 - Defina ciclo de Krebs Conjunto cíclico de reações por meio das quais moléculas de Acetil CoA são completamente oxidadas até gás carbônico, liberando hidrogênios para as cadeias respiratórias e energia para produção de ATP. 11 - Qual é a localização celular e de qual estágio do catabolismo faz parte o ciclo de Krebs? Matriz mitocondrial / estágio III 12 - Qual a relação entre o ciclo de Krebs e as cadeias respiratórias? Os substratos do ciclo de Krebs liberam hidrogênios que são doados para NAD ou FAD, acionando cadeias respiratórias. 13 - No ciclo de Krebs ocorre produção de ATP por fosforilação oxidativa e em nível de substrato. Explique as diferenças entre essas duas formas. A fosforilação oxidativa é o processo de síntese de ATP que ocorre na cadeia respiratória com consumo de oxigênio. A fosforilação a nível de substrato é o processo em que um composto rico em energia se transforma em outro mais pobre, sendo a diferença energética suficiente para produzir moléculas de ATP, sem necessidade de cadeia respiratória e consumo de oxigênio. 14 - Calcular a quantidade de ATP e CO2 produzidas, o número de cadeias respiratórias acionadas e o consumo de oxigênio quando o ciclo de krebs é alimentado por: a) uma molécula de Acetil Coa b) uma molécula de alfa cetoglutarato a) número de CR acionadas: 4 CR (3 a nível de NAD e 1 a nível de FAD) moléculas de oxigênio consumidas: 2 (0,5 molécula por CR) ATPs produzidos: 9 (3 CR á nível de NAD) + 2 (1 CR a nível de FAD) + 1 (fosforilação a nível de substrato) = 12 ATPs CO2 produzidos: 2 b) número de CR acionadas: 3 CR (2 a nível de NAD e 1 a nível de FAD) moléculas de oxigênio consumidas: 1,5 (0,5 molécula por CR) ATPs produzidos: 6 (2 CR a nível de NAD) + 2 (1 CR a nível de FAD) + 1 (à nível de sustrato) = 9 ATPs CO2 produzidos: 1 15 - Explique como é feita a regulação do ciclo de Krebs, informando a enzima marca passo. Altas concentrações de ATP e baixas concentrações de ADP levam a uma diminuição na velocidade do CK, já baixas concentrações de ATP e altas concentrações de ADP levam a um aumento na velocidade do CK. Regulação enzimática: Enzimas: Ativada inibida Citrato sintase ------------------ ATP, NADH Isocitrato desidrogenase ADP ATP, NADH α cetoglutarato desidrogenase ------------------ ATP, NADH
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