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Introdução ao Metabolismo 
 
1. Considerar o mapa metabólico simplificado apresentado em classe e responder: 
(a) Quais são os passos irreversíveis que aparecem no mapa? 
 Os passos irreversíveis são: 
 
PIRUVATO  ACETIL-CoA + CO2 
AMINOÁCIDOS CETOGÊNICOS  ACETIL-CoA 
OXALOACETATO + ACETIL-CoA  CITRATO 
-CETOGLUTARATO  SUCCINATO + CO2 
 
(b) Qual é o primeiro composto comum que aparece na de-gradação de proteínas, lipídeos 
e carboidratos? 
 
 ACETIL-CoA 
 
(c) Animais de laboratório foram submetidos a dietas compostas exclusivamente de 
carboidratos, ou lipídeos, ou proteínas. Analisar em que caso haveria sobrevivência, 
verificando se é possível sintetizar: 
 
ácido graxo a partir de glicose 
 Sim, utilizando as vias: glicosepiruvatoacetil-CoAácido graxo 
 
proteína a partir de glicose 
 Seria possível sintetizar alguns aminoácidos glicogênicos 
glicose a partir de ácido graxo 
 Não, pois, a conversão piruvato acetil-CoA é irreversível. 
 
proteína a partir de ácido graxo 
 Não 
 
glicose a partir de proteína 
Não, a partir de glicose são produzidos apenas aminoácidos não essenciais. Como 
uma proteína contem, em geral, aminoácidos essenciais e não essenciais, a resposta é 
negativa. 
ácido graxo a partir de proteína 
 Sim, pelas vias: proteínasacetil-CoAácido graxo 
 
Em cada caso afirmativo, indicar a via utilizada 
 
2. Que compostos um indivíduo deve obrigatoriamente receber na dieta? Utilizar apenas 
as informações do mapa metabólico simplificado. 
 Proteínas contendo aminoácidos glicogênicos e micronutrientes (metais, 
vitaminas). 
 
3. Glicose é utilizada como fonte de energia para a célula, ou organismo com a finalidade 
de produzir ATP. O excesso de glicose pode ser convertido em gordura. O esquema 
simplificado abaixo mostra estas duas possibilidades: 
 ATP 
GlicoseBcitratoC DECO2 + ATP + H2O 
 (citrato) 
 F 
 G 
  
  
 ácidos graxos 
 
Discuta: 
(a) Neste esquema, quais são as possíveis reações catalisadas por enzimas alostéricas? 
 BF 
 CD 
 São as reações onde aparecem no esquema, os efetores indicados. Sendo citrato o 
efetor positivo da enzima que catalisa a conversão BF e ATP o efetor negativo da 
enzima que catalisa a conversão CD. 
 
(b) Como funciona o esquema acima quando há disponibilidade de muita glicose? 
 Neste caso, o "excesso" de ATP formado vai funcionar como efetor negativo da 
enzima que catalisa a conversão CD, levando à um acúmulo de citrato. O citrato por 
sua vez, irá funcionar como efetor positivo da enzima que catalisa a reação BF, 
acelerando a produção de ácidos graxos. Portanto, glicose em "excesso" leva à produção 
de gorduras. 
(c) O substrato B pode dar origem a dois produtos diferentes. Faça os gráficos de 
velocidade em função da concentração de B para cada uma das enzimas. 
 
 
 
 
 
 
 
(d) Quando houver pouca disponibilidade de B qual seu caminho preferencial? Por quê? 
Quando houver pouca disponibilidade de B, o caminho preferencial é a formação de ATP, 
pois, neste caso, o nível ATP estaria baixo, a enzima que catalisa a conversão CD não 
estaria inibida, não ocorreria, portanto, acúmulo de citrato. Neste caso, a via de formação 
de ácidos graxos nào estaria ativada. 
 
4. Lehninger, Principles of Biochemistry, Capítulo 13, Problema 5. Comparação entre via 
catabólica e via anabólica. A interconversão de glicose a frutose-1,6-difosfato, uma série 
muito importante de etapas no metabolismo de carboidratos, é mostrada em classe. A 
quebra da glicose constitui a via catabólica, enquanto a biossíntese de glicose a partir de 
frutose-1,6-difosfato corresponde a via anabólica. Ambas as vias usam as mesmas 
hexoses monofosfato intermediárias. Embora estas vias tenham semelhanças, elas 
apresentam diferenças básicas. A finalidade deste exercício é reconhecê-las. 
 
 Glicose 
 ATP Pi 
 hexoquinase glicose-6-fosfatase 
 ADP H2O 
 Glicose-6-fosfato 
 isomerase isomerase 
 Frutose-6-fosfato 
 ATP Pi 
 fosfofrutoquinase frutose difosfatase 
 ADP H2O 
 Frutose-1,6-difosfato 
 
(a) Esquematize a reação balanceada para cada passo na via catabólica. Escreva a equação 
líquida que resulta quando soma-se os passos individuais. 
 
Glicose + ATPGlicose 6-fosfato + ADP 
Glicose 6-fosfatoFrutose 6-fosfato 
Frutose 6-fosfato + ATP Frutose 1,6-difosfato + ADP 
_______________________________________________ 
Glicose + 2 ATP Frutose 1,6-difosfato + 2 ADP 
(b) Repita o item (a) para a via anabólica. 
 
Frutose 1,6-difosfato + H2OFrutose 6-fosfato + Pi 
Frutose 6-fosfatoGlicose 6-fosfato 
Glicose 6-fosfato + H2OGlicose + Pi 
_____________________________________________ 
Frutose 1,6-difosfato + 2 H2O glicose + 2 Pi 
 
(c) Baseado nas equações líquidas, quais são as diferenças que podem ser notadas entre as 
vias catabólica e anabólica? As duas vias são simplesmente o reverso uma da outra? 
 
 Apesar de envolverem os mesmos intermediários, elas não são simplesmente a 
reversão da mesma via. O catabolismo consome 2 ATP e gera 2 ADP. O anabolismo 
consome 2 H2O e gera 2 Pi. As enzimas envovidas são diferentes (com exceção da 
isomerase). Isto permite que as vias tenham regulação independente. 
 
(d) O que assegura o sentido das reações individuais no catabolismo da glicose? Ou seja, 
o que impede que no catabolismo da glicose passe a ocorrer por vias reversas? 
 
 O sentido é garantido pelo favarecimento termodinâmico de transferência de ATP 
para a glicose. 
 
(e) Nas vias catabólica e anabólica, a interconversão de glicose e glicose-6-fosfato 
poderia ser catalisada pela mesma enzima? Explique. A interconversão de glicose-6-
fosfato e frutose-6-fosfato nas vias catabólica e anabólica poderia ser catalisada pela 
mesma enzima? Explique 
 ,Nas reações citadas, no catabolismo, a enzima transfere um fosforil grupo do 
ATP para um aceptor, é portanto uma quinase. 
 No anabolismo, ocorre a hidrólise dos substratos fosforilados, a enzima é portanto 
uma fosfatase. 
 
Glicólise 
 
1. Stryer, Biochemistry 3a edição, Capítulo 15, Problema 3. Escreva a equação 
balanceada para a conversão da Glicose a Lactato. 
 
Glicose + 2 Pi + 2 ADP2 Lactato + 2 ATP 
 
(a) Calcule a variação de energia livre padrão desta reação usando os dados apresentados 
na tabela 15-2 do capítulo 15 de Stryer (3a edição) e levando em conta que o Go' para a 
reação Piruvato + NADH + H+ Lactato + NAD
+, é igual a -6 Kcal/mol 
 
Para resolução, basta somar o Go' de cada uma das reações individuais. 
Não esquecer, que à partir do gliceraldeído temos 2x cada reação, devendo o Go'ser 
então multiplicado por 2. 
 
Resp: G
o'
 =-29,5 Kcal/mol 
 
(b) Qual é a variação de energia livre ( G' e não Go') para esta reação quando as 
concentrações de reagentes e produtos são: 
Glicose 5 mM ADP 0,2 mM 
Lactato 0,05 mM Pi 1 mM 
ATP 2 mM 
G'= Go' + 2,303 RT log keq 
G'=-27,2 Kcal/mol 
 
2. Stryer, Biochemistry, 3a edição, Capítulo 15, Problema 2. Glicose marcada com 14C 
em C-1 é incubada com as enzimas da glicólise e os cofatores necessários. Qual é a 
distribuiçåo de 14C no Piruvato que é formado? (Considerar que a interconversão entre 
Gliceraldeído 3-fosfato e Dihidroxiacetona fosfato é muito rápida comparada com o 
passo subsequente). 
 O metil grupo do piruvato aparece com a marcação 
 CH3 
  
 C=O 
  
 COO- 
 
3. Discutir a regulaçãoda via glicolítica em função da relação ATP/ADP. 
 
Existem dois pontos principais de regulação da via glicolítica em função da relação 
ATP/ADP: São os pontos regulados pelas enzimas alostéricas : Fosfofrutoquinase e 
Piruvatoquinase. 
Fosfofrutoquinase 
------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
efetores positivos efetores negativos 
__________________________________________________________________ 
AMP ATP 
Frutose 1,6-bifosfato citrato 
ADP Mg2+ 
Fosfato Ca2+ 
K+ 
Frutose 6-fosfato 
Frutose 2,6-bifosfato 
________________________________________________________________________ 
 
 
Piruvatoquinase 
------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
efetores positivos efetores negativos 
_________________________________________________________________ 
 ATP 
 Acetil-CoA 
 Ácidos graxox 
______________________________________________________________________ 
 
 Portanto, um nível alto de ATP irá inibir as duas enzimas alostéricas da via 
glicolítica. Por outro lado, AMP alto estimula a fosfofrutoquinase. 
 
4. Em relaço a via glicolítica: 
(a) Verificar os compostos que apresentam ligaçõeses tipo: fosfoenol, anidrido 
fosfórico e éster fosfórico e identificar aqueles que são compostos ricos em energia 
Tipo Composto Rico em energia? 
Fosfoenol Fosfoenolpiruvato Sim 
Anidrido 1,3-difosfoglicerato* Sim 
 ATP** Sim 
Éster fosfórico todos os outros intermediários 
 que não estão na forma de anidrido Não 
*anidrido misto de ácido fosfórico e de ácido carboxilíco 
** o ATP tem ligação ester e sua unidade trifosfato contem duas ligações de 
anidrido fosfórico 
(b) Indicar as reações de óxidoredução 
 
As reações de óxidoredução são aquelas em que participam os carreadores de 
elétrons (NAD/NADH). 
 
(c) Dizer como é regulada a via glicolítica e citar as enzimas e seus moduladores 
 Igual à questão 3.só que devemos também acrescentar a regulação via 
hexoquinase. Na maioria dos tecidos a reação Glicose + ATPGlicose 6-fosfato + 
ADP é catalisada pela hexoquinase. O produto de reação, glicose 6-fosfato é um 
potente inibidor alostérico da enzima. Quando a utilização de glicose 6-fosfato pela 
via glicolítica diminui, sua concentração aumenta e a hexoquinase fica inibida, 
restringindo a fosforilação da glicose e , portanto ajustando a captação do açúcar 
pelo tecido à sua utilização. No fígado a situação é diferente, pela presença de outra 
enzima responsável pela fosforilação da glicose, a glicoquinase. A glicoquinase não 
sofre inibição por glicose-6-fosfato, permitindo o armazenamento da glicose como 
glicogênio. 
 
(d) Mostrar os passos irreversíveis que fazem parte do mapa 
 Os pontos irreversíveis são os catalisados pelas enzimas reguladoras: 
 Glicoseglicose 6-fosfato 
 Frutose 6-fosfatofrutose 1,6-bifosfato 
 Fosfoenolpiruvatopiruvato 
(e) Determinar quantas moléculas de Ácido Pirúvico se formam a partir de uma 
molécula de hexose. 
 Formam-se duas moléculas de ácido pirúvico. Na reação catalisada pela 
aldolase ocorre a quebra da molécula de seis carbonos em duas unidades de 3 
carbonos (diidroxiacetona fosfato e gliceraldeído 3-fosfato). 
 
5. Rawn, Biochemistry, Capítulo, 12, Problema 14. Uma pessoa incapaz de executar 
exercícios intensos e prolongados teve suas enzimas analisadas. Todas as enzimas da 
via glicolítica estavam em concentraçåo normal, com excessão da fosfoglicerato 
mutase muscular. 
(a) Como será afetada a produção de energia metabólica em uma célula que 
apresenta baixos níveis desta enzima? 
 A produção de energia fica reduzida, pois, a pessoa não consegue obter 
energia suficiente pela via glicolítica. Quando vai executar exercícios intensos, a 
necessidade de ATP no músculo excede a capacitade do organismo em aerar o 
tecido, portanto, a obtenção de energia via glicólise anaeróbica fica bastate 
importante. por este motivo, o indivíduo não consegue executar exercícios 
prolongados. 
(b) Como será afetada a produção de Lactato na ausência desta enzima? 
[Referência: Di Mauro, S.; Miranda, A.F.; Kahn, S.; Gitlin, K. - Human muscle 
phosphoglycerate mutase deficiency Science 212: 1277-1279, 1981]. 
 Na ausência desta enzima não é possível a produção de lactato. 
-Oxidação 
 
1. Carnitina é amplamente distribuída nos tecidos, mas atinge concentração elevada 
no músculo. O que sugere este dado? 
 A oxidação de ácidos graxos é intensa no músculo, portanto a carnitina, que 
transporta o acil-CoA para o interior da mitocôndria, tem que ter concentração 
elevada 
2. Cite os compostos que devem ser fornecidos para a manutenção da espiral de 
Lynen. 
acil-CoA 
FAD 
NAD 
CoA-SH 
 
3. Compare a oxidação de 3 Glicose _____> Acetil-CoA, com a oxidação de Ácido 
Láurico (12C) a Acetil-CoA, quanto 
 3Glicose Oxidação 
(12C) 
(a) Número de moléculas de 
 Acetil-CoA formadas 6 6 
(b) Liberação de CO2 6 0 
(c) Gasto em ATP 6 1ATP+1PPi 
(d) Saldo de ATP 6 -2ATP 
(e) Número de moléculas de 
 NADH 12 5 
 FADH2 formadas 0 5 
(f) Coenzimas e vitaminas NAD+ NAD+ 
 FAD FAD 
 CoA CoA 
 ác. lipóico 
 tiamina pirofosfato 
 nicotinamida nicotinamida 
 riboflavina riboflavina 
 ác. pantotênico ác. 
pantotênico 
 tiamina 
(g) Localização celular citossol até piruvato citossol 
ativação 
 mit. piruvato acetil-CoA mit. espiral 
Lynen 
4. Indique o caminho percorrido pelos carbonos do Glicerol na sua transformação a 
Acetil CoA. 
 glicerol 3-fosfato desidrogenase 
Glicerol + ATP + NAD+  diidroxiacetona fosfato + ADP + NADH + H+ 
diidroxiacetona fosfato via glicolítica piruvato acetil CoA 
 
 
 
 
Cadeia Respiratória 
 
1. A relação entre energia livre de uma reação e o potencial redox é: 
Go' = -nFEo' onde n é o número de elétrons transferidos 
 F é a constante de Faraday 
 (F = 23.060 cal V-1) 
 Eo' é o potencial padrão da dupla redox. 
Utilizar esta relação para calcular os pontos da cadeia respiratória onde a energia 
"liberada" na reação de transferência de elétrons poderia ser usada para a síntese de um 
composto rico em energia, aproximadamente +7300 cal/mol. 
 
 
 A relação entre energia livre e potencial redox é: 
 
Go'=-nFEo' 
 
 portanto, devemos aplicar a equação para cada etapa do transporte de elétrons. Lembrar 
que n= número de elétrons transferidos e para cada molécula de H2O formada temos a 
transferência de 2 elétrons uma vez que: 
1/2 O2 + 2 H
+ + 2 e-H2O 
 
Os dados de Eo' encontram-se tabelados nos livros. 
 
por exemplo: 
para a primeira reação: 
 
NADH + H+ + E-FMNNAD+ + E-FMNH2 Eo'=+0,02 V 
 
Go'= -2 (23,062) (0.02) 
Go'= -0.9 Kcal/mol, 
e assim por diante. 
 
 
A tabela abaixo dá os valores calculados para cada etapa. 
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 
 Eo ' Go' 
 (volts) Kcal/mol 
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 
NADH + H+ + E-FMNNAD+ + E-FMNH2 +0.02 -0.92 
E-FMNH2 + CoQ + 2H+E-FMN + CoQH2 +0.34 -15.7 
CoQH2 + 2cit b (FeII)2CoQ + 2H+ + 2 cit b (FeII) -0.03 +0.03 
2cit b(FeII) + 2 cit c1 (Fe II)2 cit b (FeIII)+ 2 cit c1(Fe II) 0.16 -7.3 
2 citc1(FeII) + 2 cit c (FeIII)2 cit c1 (FeIII) + 2 cit c (FeII) +0.02 -0.92 
2 cit c (FeII) + 2 cit a/a3 (Fe III)2 cit c (Fe III) + 2 cit a/a3 (FeII) +0.04 -1.8 
2 cit a/a3 (FeII) + 1/2 O2 + 2 H+2 cit a/a3 (FeIII) + H2O +0.30 -13.8 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
 
 Na pergunta queremos saber em que pontos temos energia para produzir ATP 
 
ADP + Pi ATP + H2O Go'= +7,3 kcal /mol, precisamos, portanto, liberar no mínimo 
esta energia. Pela tabela temos que as etapas onde isto é possível são as escritas em 
negrito. temos 3 sítios onde é possível a formação de ATP. 
 O gráfico abaixo ilustra a resolução do problema. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. A uma solução 1 M de NAD+, NADH, Piruvato e Lactato, adicionou-se lactato 
desidrogenase: 
 Lactato + NAD+ Piruvato + NADH + H+ 
 Eo' (NAD+/NADH) = -0,32 V 
 Eo' (Piruvato/Lactato) = -0,19 V 
 
a) Em que sentido a reação ocorrerá? 
 
Sempre o par com Eo' mais negativo doa elétrons para o par com Eo' mais positivo 
portanto: 
 
NADH + H
+
  NAD+ + 2H+ + 2 e (doação de 2 e). 
Piruvato + 2H
+
 + 2e  Lactato (recebimento de 2 e. 
------------------------------------------------------------- +---- 
Piruvato + NADH + H+  Lactato + NAD+ 
 Este é o sentido da reação. 
b) À medida que a reação ocorre, como variam esses potenciais redox? 
 
Para resolver este problema temos que aplicar a equação: 
 
E=Eo' + (2.303RT/nF) log [ forma oxidada]/[forma reduzida] 
 
E0’1 e E1 = potencial padrão e potencial de eletrodo para o par NAD
+
 /NADH 
E0’2 e E2= potencial padrão e potencial de eletrodo para o par Piruvato/Lactato 
 
Para o par piruvato/lactato temos: 
 
E2=Eo2' + (2.303RT/nF) log [piruvato]/[lactato] 
 
com o decorrer da reação a concentração de piruvato vai diminuir e a concentração de 
lactato vai aumentar, portanto o termo 
 
log [piruvato]/[lactato] tende a ficar negativo e E2 vai ficando menor que Eo'2. 
 
para o par NAD+/NADH temos: 
 
E1=Eo'1 + (2.303RT/nF )log [NAD+]/[NADH] 
 
com o decorrer da reação a concentração de NADH vai diminuir e a concentração de 
NAD+ vai aumentar, portanto o termo 
 
log [NAD+]/[NADH] tende a ficar mais positivo e E1 vai ficando maior que Eo'1. 
 
c) Quando a reação atingirá o equilíbrio? Qual o valor do potencial redox (E) nessa 
situação? 
 
E1=E01' + (2.303RT/nF) log [NAD+]/[NADH] (equação 1) 
 
E2=E02' + (2.303RT/nF) log [piruvato]/[lactato] (equação 2) 
 
No equlíbrio [NAD+]=[Lactato] e [NADH]=[Piruvato] 
 
Vamos rearranjar a equação 2 invertendo a fração do termo logarítmico: 
 
E2=E02' - (2.303RT/nF) log [Lactato]/[Piruvato] (equação 2 rearranjada) 
 
Somando as equações 1 e 2 rearranjada: 
 
E1=E01' + (2.303RT/nF) log [NAD+]/[NADH] (equação 1) 
E2=E02' - (2.303RT/nF) log [Lactato]/[Piruvato] (equação 2 rearranjada) 
--------------------------------------------------------------------------------------+-- 
E1 +E2 = E01' + E02' , uma vez que os termos que contém os logs das frações se cancelam. 
Portanto, E1 +E2 = -0.19 + (-0.32) = - 0.51 V 
como no equilíbrio E1 = E2, o potencial de ambos os eletrodos é igual a -0.255 V, não há 
passagem de corrente elétrica entre os eletrodos. Portanto, E = 0. 
 
3. Citar as consequências dos seguintes fatores para o funcionamento da cadeia 
respiratória e da fosforilaçåo oxidativa: 
 
a) Presença de KCN ou CO 
 KCN e CO são inibidores da cadeia de transporte de elétrons, como os dois 
processos estão acoplados, inibindo a cadeia de transporte de elétrons temos a inibição da 
fosforilação oxidativa. 
 
b) Carência de Pi 
c) Carência de ADP 
 
 ADP e Pi são necessários para a fosforilação oxidativa, como os dois processos 
estão acoplados, inibindo a fosforilação oxidativa temos a inibição da cadeia de 
transporte de elétrons 
 
d) Presença de DNP (dinitrofenol) 
 
 O DNP é um desacoplador da fosforilação oxidativa. Ele desfaz o gradiente de 
protóns na mitocondria. A cadeia de transporte de elétrons não é afetada e temos 
supressão da fosforilação oxidativa. 
 
e) Carência de Pi e/ou ADP em presença de DNP 
 
 Neste caso como os processos estão desacoplados, a cadeia de transporte de 
elétrons não é afetada e temo supressão da fosforilação oxidativa, mesmo na ausência de 
ADP e/ou Pi. 
 
f) Presença de oligomicina 
 
 A oligamicina é um inibidor da fração Fo da ATP sintetase, como os dois 
processos estão acoplados, inibindo a fosforilação oxidativa temos a inibição da cadeia de 
transporte de elétrons 
 
g) Presença de oligomicina + DNP 
 
 Neste caso como os processos estão desacoplados, a cadeia de transporte de 
elétrons não é afetada e temos supressão da fosforilação oxidativa ( o efeito do DNP 
sobrepõem-se ao efeito da oligomicina). 
 
4. Uma droga X inibe o consumo de O2 e a síntese de ATP em uma suspensão de 
mitocôndrias. Que tipo de droga deveria ser adicionada para se determinar o modo de 
ação da droga X? 
 
Como não sabemos se o inibidor funciona inibindo a cadeia de transporte de elétrons ou a 
fosforilação oxidativa, devemos colocar um desacoplador, por exemplo DNP. Neste caso 
podemos obter dois resultados: 
Resultado 1: Não se verifica consumo de oxigênio. 
 
 Mesmo na presença de DNP continuamos a verificar a inibição dos dois 
processos. Neste caso a droga X é um inibidor da cadeia de transporte de elétrons. 
Resultado 2: Verifica-se consumo de oxigênio. 
 
 Na presença de DNP verificamos que a cadeia de transporte de elétrons funciona e 
a fosforilação oxidativa é suprimida. Neste caso a droga X é um inibidor da fosforilação 
oxidativa não interfirindo na cadeia de transporte quando desacoplada.. 
 
5. Calcular o número de moléculas de ATPs formadas na oxidação total de: 
I. glicose (uma molécula) 
 
O cálculo pode ser obtido à partir das etapas em que o processo se divide, ou seja: 
 
a-oxidação de glicose a 2 piruvato 
b-oxidação de 2 piruvato a 2 acetil-CoA 
c-oxidação de 2 acetil-CoA pelo ciclo de Krebs 
d-oxidação das coenzimas pela cadeia respiratória 
 
 a b c (a+b+c) ATP 
coenzimas 2NADH 2NADH 6NADH 10NADH 30 
 produzidas 2FADH2 2FADH2 4 
 
fosforilação 
ao nível 
substrato 2ATP 2GTP 4ATP 4 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
 TOTAL = 38ATP 
 
Em algumas células ( tecido muscular) a oxidação aeróbica de glicose produz 36 ATP, 
pois o NADH produzido no citossol é transferido para a mitocôndria pela lançadeira 
glicerol fosfato. 
 
NADH + H+ + Diidroxiacetona fosfatoglicerol 3-fosfato + NAD+ (citossol) 
 
O glicerol 3-fosfato chega até a face externa da membrana interna da mitocôndria, onde 
se localiza uma outra glicerol fosfato desidrogenase que contém FAD como grupo 
prostético 
 
Glicerol 3-fosfato + FADDiidroxiacetona fosfato + FADH2 (mitocôndria) 
 
Portanto os NADH do citossol vão gerar FADH2 mitocondrial. 
 
Nas células que ocupam a lançadeira malato-aspartato temos o rendimento de 38 ATPs 
pois, neste caso temos regenerado NADH mitocondrial 
 
Oxaloacetato + NADH + H+Malato + NAD+ (citossol) 
 
Malato + NAD+ oxaloacetato + NADH + H+ (mitocôndria) 
II. ácido palmítico (16C) (uma molécula) 
a-ativação: 
b-espiral de Lynen 
c-oxidação de 8 acetil-CoA pelo ciclo de Krebs 
d-oxidação das coenzimas reduzidas pela cadeia respiratória 
 
a-gasto de 2 ligações ricas em energia (1 ATP + 1 PPi) =2ATP 
b-em cada voltasão produzidos 1NADH e 1 FADH2, como são 7 voltas 
temos 7 NADH e 7 FADH2. 
c-na espiral são produzidos 8 acetil-CoA cada um produz no ciclo de Krebs 
3 NADH, 1FADH2 e um GTP temos que multiplicar por 8, resultando em 24 NADH, 8 
FADH2 e 8 GTP. 
d-na cadeia respiratória 
 
 Coenzimas ATPs formados 
 7 NADH (espiral) 21 
 7 FADH2 (espiral) 14 
 24 NADH (Krebs) 72 
 8 FADH2(Krebs) 16 
----------------------------------------------------------------------- 
total 123 
 
devemos acrescentar + 8 GTP (Krebs) 
 
123 ATP + 8 GTP= 131 ATP 
 
subtraindo as duas ligações ricas em energia consumidas na ativação temos: 
 
131 ATP - 2 ATP= 129 ATP 
 
a) Qual seria o destino da energia não armazenada sob a forma de ATP? 
 
É liberada na forma de calor. Esta liberação de energia torna o Go'0 deixando o 
processo geral irreversivel. 
 
b) Qual seria o resultado na presença de dinitrofenol? 
 
Na presença de DNP, não existe formação de ATP pela fosforilação oxidativa, só aqueles 
formados à nível de substrato. Teríamos portanto a formação só de 8GTP. Descontando 
os ATPs utilizados na ativação: 
 
 8 ATP - 2 ligações ricas em energia= 6 ATPs. 
 
6. Discutir o funcionamento do ciclo de Krebs, beta-oxidação e via glicolítica em uma 
suspensão de células hepáticas na presença dos seguintes compostos: 
 
antimicina 
 
Na presença de antimicina temos a inibição da cadeia respiratória (transporte de elétrons). 
Por consequência as vias de metabolismo que dependem do oxigênio estão desativadas: 
ciclo de Krebs e beta-oxidação ( não há reoxidação das coenzimas reduzidas), funciona 
apenas a glicólise anaeróbica ( glicose lactato), produzindo 2 moléculas de ATP por 
molécula de glicose). 
 
Oligomicina 
 Na presença deste inibidor de fosforilação oxidativa temos também inibição do 
transporte de elétrons (processos acoplados). Por consequência as vias de metabolismo 
que dependem do oxigênio estão desativadas: ciclo de Krebs e beta-oxidação ( não há 
reoxidação das coenzimas reduzidas), funciona apenas a glicólise anaeróbica ( glicose 
lactato), produzindo 2 moléculas de ATP por molécula de glicose). 
 
Dinitrofenol 
 
É um desacoplador, desfaz o gradiente de prótons permitindo a ocorrência da cadeia 
respiratória sem síntese de ATP. Haverá metabolismo aeróbico de glicose,  oxidaçã e 
ciclo de Krebs, porém, serão formados apenas ATPs ao nível de substrato. 
 
Antimicina + dinitrofenol 
 
Seguindo o raciocínio acima, na presença de DNP, continuamos com os dois processos 
inibidos, uma vez que a antimicina continua inibindo o transporte de elétrons. Como no 
caso de antimicina sozinha, as vias de metabolismo que dependem do oxigênio estão 
desativadas: ciclo de Krebs e beta-oxidação ( não há reoxidação das coenzimas 
reduzidas), funciona apenas a glicólise anaeróbica ( glicose lactato), produzindo 2 
moléculas de ATP por molécula de glicose). 
 
oligomicina + dinitrofenol. 
 
Neste caso, a presença de DNP desacopla o processo, e como não temos inibidores da 
cadeia de transporte de elétrons, ela vai ocorrer, ficando a fosforilação oxidativa inibida. 
Como os elétrons chegam até o oxigênio, ocorrem o ciclo de Krebs e beta-oxidação, 
porém só se formam ATP ao nível de substrato. A glicólise vai até piruvato. 
 
7. A membrana externa da mitocôndria é permeável à maioria dos solutos de baixo peso 
molecular. A membrana interna, entretanto, possui seletividade, sendo impermeável por 
exemplo a coenzimas, nucleosídeos, etc. De posse dessas informações responder as 
seguintes indagações: 
 a) Como os acil-CoA produzidos após ativação dos ácidos graxos podem ser 
degradados na beta-oxidação? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) Como o NADH produzido na via glicolítica pode ser reoxidado na cadeia 
respiratória? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) Como o ATP produzido na cadeia respiratória pode ser utilizado nas biossínteses que 
ocorrem no citoplasma? 
Prestar atenção no tranportador 6. Ele é inibido por uma droga chamada 
atractilosídeo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8. Um microorganismo aeróbico facultativo é cultivado em meio líquido glicosado com 
aeração e sem aeração. Em qual das duas culturas o consumo de glicose pelas células é 
maior? Justificar a resposta em termos de regulação metabólica. 
 
com aeração: glicose CO2 + H2O + 38 ATPs 
 
sem aeração:glicose  Lactato + 2 ATPs 
 
o rendimento de ATP/glicose é muito maior no caso aeróbico. O consumo de glicose é 
portanto, menor no meio aerado. 
 No caso do metabolismo aeróbico a economia no consumo de glicose é explicada 
pela alta relação ATP/ADP. ADP baixo deixa de estimular a cadeia respiratória e 
também a isocitrato desidrogenase, o que acarreta um acúmulo de citrato. Citrato e ATP 
altos no citossol inibem alostericamente a fosfofrutoquinase 1. 
 
 
9. Aceita-se que a oxidação de NADH ao nível de cadeia respiratória produz, em média, 
3 ATP. É conhecido que existem "sítios" de produção de ATP (quais?). Discutir a 
relação estequiométrica e a existência de "sítios" à luz da teoria do acoplamento 
quimiosmótico. 
 
 (Ver na página seguinte) 
 
 
METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS 
 
Proteinas da dieta Proteinas endogenas 
 
 
 
 AMINOÁCIDOS Compostos nitrogenados não-proteicos 
 
 
 Cadeia Carbônica 
 NH3 
 
 
 UREIA 
 
1- 
 
 Glutamato desidrogenase 
NADPH + H
+
 + NH4
+
 + -Cetaglutarato Glutamato + NADP+ + H2O. 
 
 Transaminase 
A.A. + -Cetoglutarato -Cetoácido + Glutamato 
 
 Sendo as reações reversíveis, o que vai determinar a sua direção é a 
 disponibilidade de reagentes e a remoção contínua dos produtos formados. 
 
 
2. Oxidação de Lactato Equiva. Redutor ATP produzido 
 
Lactato Piruvato NADH 3ATP 
Piruvato Acetil-CoA NADH 3ATP 
Acetil-CoA CO2 3NADH 9ATP 
 FADH2 2ATP 
 1ATP [GTP] 
 ------- 
 18ATP 
 
 Alanina TRANSAMINASE 
Alanina + -Cetaglutarato Piruvato + Glutamato 
 Glutamato DESIDROGENASE. 
Glutamato + NAD+ + H2O NADH + H
+
 + NH4
+
 + -Cetaglutarato 
___________________________________________________________________ 
Alanina + NAD+ + H2O NADH + H
+
 + NH4
+
 + Piruvato 
Alanina Piruvato NADH e !![NH4
+
] 3ATP 
Piruvato Acetil-CoA NADH 3ATP 
Acetil-CoA CO2 3NADH 9ATP 
 FADH2 2ATP 
 1ATP [GTP] 
 ------- 
 18ATP 
!!!!!!Remoção de Nitrogênio 
2ATP para Carbamoil-P 
2ATP (ATP+PPi) para Citrulina/Aspartato 
CO2 + 2 NH4
+
 + 4 ATP + 2 H2O UREIA + 4 ADP + 4 Pi (I) 
 
Portanto, utilizamos 4 ATP para remover o nitrogênio como uréia. Notar que na equação 
acima temos 2 NH4
+
 , consideramos que temos aspartato para doar o outro amino grupo. 
Neste caso o rendimento para a oxidação da alanina é: 
 
18 ATP - 4 ATP= 14 ATP. 
 
Outra maneira de resolver é pensando que só temos 1 molécula de alanina ( sem 
considerar o aspartato). Neste caso dividimos a equação I por dois, pois só temos 1 
NH4+ para remover. Temos neste caso o gasto de 2 ATP e o rendimento de oxidação da 
alanina fica: 
 
18 ATP - 2 ATP=16 ATP. 
 
 
3 Esquema Apostila (Músculo, Sangue, Figado) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. a/ 
 
 Fenilalanina 4-monooxigenase 
PROTEINA Fenilalanina TIROSINA Melanina 
 
 
 TRANSAMINASE 
 
 FenilpiruvatoFenilactato 
 
b/ O metabolismo normal de fenilalanina Tirosina está bloqueado levando a um 
aumento na concentração de fenilalanina que será excretada na urina. 
 
c/ Fenilalanina é convertida em fenilpiruvato via reação de fenilalanina transaminase. 
Desde que a constante de equilíbrio é igual a 1, a reação é deslocada para a formação de 
fenilpiruvato quando aumenta a concentração de fenilalanina. 
 
d/ Tirosina e precursor da sintese de melanina que da pigmentação à pele e cabelo. Uma 
deficiência em tirosina acarreta em deficiência em melanina. 
 
5. Em um primeiro caso , imaginamos que a dieta contem todos os amonoácidos 
essencias só que em baixa quantidade. Neste caso a ingestão de proteínas deveria ser em 
is quantidade maior para obter um nivel de A.A. essenciais para a sintese de proteinas. 
 
 Em outro caso, a dieta não contem todos os aminoácidos essenciais. Neste caso, 
para previnir sintomas de desnutrição, deveria haver complementação alimentar com 
outro tipo de alimento, ou diretamente com os aminoácidos que estão em falta. 
 
BALANÇO NITROGENADO (BN) Ingestão de Nitrogenio proteico = perda de 
Nitrogenio pelas Fezes e urina 
 
BN negativo Excreta mais que absorve ex: Febre alta, doença degenerativa, velhice. 
 
BN positivo Absorve mais que excreta ex: crescimento, gravidez, lactação, 
recuperação de uma doenca 
 
+