bioquímica estudo dirigido Prof. Raquel Benevides

Prévia do material em texto

Bioquímica – Licenciatura em Biologia – Atividade 2 
Profa Raquel Benevides 
 
 
Princípios de Bioenergética 
 
1. Diferencie detalhadamente Catabolismo e Anabolismo. 
2. Defina energia livre, entalpia e entropia. 
3. Explique porque os organismos não violam a segunda lei da Termodinâmica. 
4. Calcule o ∆G’° das seguintes reações a partir de suas constantes de equilíbrio (sabendo-se 
que R=8,315J/mol.K e T=298K). Diga se elas são espontâneas ou não e o por que. 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Analise a seguinte via metabólica: 
 a b c d e 
A � B � C � D � E � F 
  C  G  E 
 h g f 
O esquema acima representa uma via anabólica ( ABCDEF ) e uma via catabólica ( 
FEGCBA ). Pergunta-se: 
a. Qual é a importância das reações catalisadas pelas enzimas a e h, f e d serem 
irreversíveis? 
b. Como isto se relaciona com os valores de ∆Gº’? 
6. Explique como funciona o acoplamento energético de reações. 
7. De que formas é transportada a energia durante o metabolismo? Explique 
detalhadamente. 
8. Por que o ATP é uma molécula altamente energética? 
9. As reações destacadas a seguir são exemplos de reações termodinamicamente 
desfavoráveis em condições padrões (∆Gº’ > 0 ), mas que ocorrem espontaneamente, no 
sentido em que estão escritas, sob condições fisiológicas. Justifique esta possibilidade de 
inversão do sentido espontâneo da reação. 
 
 Malato � oxalacetato ( ∆Gº’ = + 7,1 kcal / mol ) 
 dihidroxiacetona-P � gliceraldeído-3P (∆Gº’ = + 1,83 kcal / mol ) 
 
10. Cite e descreva 2 tipos de reações que utilizam a energia do ATP para ocorrer. 
11. Dissertar sobre a afirmativa: “Em geral, as vias catabólicas são processos convergentes e 
as vias anabólicas processos divergentes”. 
12. De que forma o fluxo de elétrons pode realizar trabalho? Cite exemplos de moléculas que 
funcionam como aceptores/doadores de elétrons em vias catabólicas e anabólicas. 
13. Qual a função das coenzimas NAD+ e FAD nas reações metabólicas? 
14. Como são reguladas as vias metabólicas? 
 
 
Glicólise, Via das Pentoses-Fosfato e Gliconeogênese 
 
1. Quais os principais destinos metabólicos da glicose nos organismos vivos? 
2. Quais as fases da via glicolítica? Comente sobre o seu balanço energético? 
3. Quais as funções dos intermediários fosforilados? 
4. De que forma a via glicolítica pode ser regulada? Quais as principais enzimas que são 
alvo dessa regulação? 
5. Como algumas reações da via glicolítica que não se apresentam energeticamente 
favoráveis podem ocorrer de forma espontânea na célula? 
6. Com relação à via glicolítica, explique por que é necessária a conversão do piruvato a 
lactato (fermentação lática), em condições anaeróbicas, para manter essa via em 
funcionamento? 
7. A Via das Pentoses-Fosfato é uma via alternativa de oxidação da Glicose. Em qual 
compartimento celular ocorre a Via das Pentoses fosfato? Qual o principal produto da 
via? Qual a principal finalidade desse produto? Quando a Via das Pentoses fosfato tende 
a ocorrer mais intensamente? 
8. Qual a principal função dos equivalentes redutores (NADPH) produzidos no decorrer da 
Via das Pentoses? Quantos são produzidos a partir de uma única molécula de glicose? 
Cite exemplos de processos metabólicos dos quais eles podem participar. 
9. O produto da via das Pentoses, caso não esteja sendo necessário, pode tornar a ser 
reduzido à glicose? Qual o nome dessa fase? 
10. Cite uma semelhança e uma diferença entre Via das Pentoses-Fosfato e Glicólise. 
11. Cite uma semelhança e uma diferença entre Via das Pentoses-Fosfato e Ciclo de Krebs. 
12. Em quais compartimentos celulares ocorre a Gliconeogênese? Quando esse processo 
tende a ocorrer? 
13. Quais são as principais reações da gliconeogênese, que são caracterizadas por reverter as 
ditas “reações irreversíveis da glicólise”? 
14. O balanço energético final do processo é positivo ou negativo? Cite exemplos de tecidos 
que necessitam da gliconeogênese em situações emergenciais e porque isso ocorre. 
 
Ciclo de Krebs (ou Ciclo do Ácito Cítrico) e Ciclo do Glioxalato 
 
1. Quais são as 3 fases da Respiração Celular e onde elas ocorrem na célula? 
2. Em relação à Produção da molécula de Acetil-CoA, responda: 
a. Onde ocorre? 
b. O que consome? 
c. O que libera? 
d. Qual complexo enzimático e cofatores participam? 
3. O ciclo de Krebs é um conjunto de 8 reações onde ocorrem 4 passos de oxidação. Quais 
os produtos dessas 4 oxidações do Ciclo? 
4. No ciclo de Krebs, qual a sua produção final de NADH, FADH2 e GTP (ATP) a partir e 
uma molécula de acetil-CoA? E a partir de 1 molécula de Piruvato? 
5. Cite os três principais pontos de regulação enzimáticos do Ciclo de Krebs. 
6. O fluoroacetato é usado como raticida. Depois de penetrar na célula, ele é convertido a 
fluoroacetil-CoA por uma reação catalisada pela enzima Acetato Tioquinase. 
 
F-CH2COO- + CoA-SH + ATP � F-CH2-CO-S-CoA + AMP + Pi 
 
Para estudar o efeito tóxico do fluoroacetato, foi realizado um experimento com um coração 
isolado de rato. Depois de perfundir o coração com fluoroacetato, encontrou-se que a velocidade 
da glicólise estava diminuída e que as concentrações de glicose-6P e de frutose- 6P estavam 
aumentadas. O exame dos intermediários do ciclo de Krebs mostrou que suas concentrações 
estavam abaixo dos níveis normais, com exceção do citrato, cuja concentração era 10 vezes maior 
que a normal. 
a. Onde ocorre o bloqueio do ciclo de Krebs ? 
b. Qual a causa do acúmulo de citrato e da diminuição da concentração de outros 
intermediários? 
c. Por que a velocidade da glicólise diminue com a perfusão de fluoroacetato? Por que se 
acumulam hexoses monofosfatos? 
7. Qual a função do Ciclo do Glioxalato? Quais enzimas diferem o Ciclo do Glioxalato e o 
Ciclo de Krebs? Qual a sua função e sua importância para os vegetais? 
 
Cadeia Transportadora de Elétrons (CTE) 
 
1. Cite três características da Mitocôndria que reforçam a Teoria Endossimbiótica de 
sua origem. 
2. Diferencie a constituição das membranas Externa e Interna da Mitocôndria. 
3. Onde ocorre a cadeia respiratória? 
4. O que você entendeu por Fosforilação Oxidativa? 
5. Em relação à Cadeia Transportadora de elétrons, cite os 4 complexos que a 
formam e onde e quantos íons de H+ são transportados qdo há fluxo de elétrons. 
6. Onde se forma o gradiente de prótons gerado a partir do transporte de elétrons? 
Descreva brevemente como ele se forma e qual a sua função. 
7. Como a síntese de ATP ocorre na molécula de ATP sintase ou Complexo 5? 
8. Para produzir 1 ATP, quantos H+ necessitam ser transportados em favor de seu 
gradiente? 
9. Em que complexo da cadeia respiratória a molécula de NADH entra, quantos H+ 
são transportados e quantos ATP’s são produzidos? E para o FADH2? 
10. Calcule a quantidade de ATP’s produzidos durante a Respiração Celular Aeróbica 
(Glicólise – Ciclo de Krebs – Cadeia respiratória). 
11. O que são compostos Desacopladores da Cadeia Respiratória? Exemplifique. 
 
 
 
Fotossíntese I (Fase Fotoquímica) 
 
1. O que você entendeu por Fotossíntese? Qual a função da fotossíntese e o papel 
dos organismos fotossintetizantes no equilíbrio entre os seres vivos? 
2. Em quantas fases se divide a fotossíntese? Comente sobre cada uma delas. 
3. Em que organela celular a Fotossíntese ocorre? Em que região dessa organela a 
Fase Fotoquímica ocorre? Descreva a estrutura da mesma e seus principais 
componentes. 
4. Qual a reação geral da Fotossíntese? Indique Reagentes e produtos. 
5. Que molécula é fundamental para a absorção da luz? 
6. Quais são os dois principais eventos durante a Fase Fotoquímica? 
7. Faça um pequeno esquema ilustrando o que é consumido e o que é produzidodurante a Fase Fotoquímica da fotossíntese. 
8. Cite o rendimento final da Fase Fotoquímica em NADPH e ATP. 
 
Fotossíntese II (Fase Química) 
 
1. Onde ocorre exatamente a Fase Química da Fotossíntese? 
2. Dê a sua opinião: A Fase Química da Fotossíntese pode ocorrer no Escuro, em 
ausência de luz? Por quê? 
3. Quais as 3 fases do Ciclo de Calvin ou de Assimilação do Carbono? 
4. Qual o Principal produto do Ciclo de Calvin, precursor da produção de 
Carboidratos? 
5. Qual o consumo de CO2, NADPH e ATP no Ciclo de Calvin para a produção de 1 
Gliceraldeído-3-fosfato? 
6. O que você entendeu por Fotorrespiração? Porque ela ocorre? 
7. Descreva sucintamente dois mecanismos desenvolvidos por plantas para 
minimizar os efeitos da Fotorrespiração. 
8. Diferencie plantas C3, C4 e CAM.