Estudo Organelas oxidativas

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE BIOTECNOLOGIA, GENÉTICA E BIOLOGIA CELULAR
ESTUDO DIRIGIDO
Organelas oxidativas
1. Considerando o processo de respiração celular, coloque V para afirmação verdadeira e F para falsa. Justifique.
	(V)
	Uma parte do processo de respiração celular ocorre no citoplasma, quando ocorre a quebra da molécula de glicose.
	(V)
	Durante a glicólise, uma molécula de 6 carbonos é quebrada em duas moléculas de 3 carbonos, produzindo energia sob a forma de ATP.
	(F)
	A respiração anaeróbia é mais eficiente do que a respiração aeróbica, pois a primeira não depende da presença de oxigênio. – (é ao contrário, a respiração aeróbica é mais eficiente que a anaeróbia.)
	(F)
	Uma organela fundamental para a sua ocorrência é o centríolo, que permite a entrada da glicose na célula. – (a organela fundamental para a ocorrência da respiração celular é a mitocôndria.)
	(V)
	Ao final do processo de respiração celular são produzidas moléculas de CO2, H2O e ATP.
	(V)
	O Ciclo de Krebs e a cadeia transportadora de elétrons ocorrem dentro das mitocôndrias.
2. Complete a afirmação. O processo de oxidação dos alimentos através do qual um animal obtém energia para a manutenção de seus processos vitais é chamado de____RESPIRAÇÃO___________________________________________.
3. Considerando que as células musculares podem obter energia por meio da respiração aeróbica ou da fermentação, analise a seguinte situação. Um atleta desmaia após uma corrida de 1000 m, por falta de oxigenação adequada de seu cérebro, o gás oxigênio que chega aos músculos também não é suficiente para suprir as necessidades respiratórias das fibras musculares, diante deste caso que tipo de molécula passa a acumular nessas células:
a) glicose. 
b) ácido acético. 
c) ácido lático. 
d) gás carbônico. 
e) álcool etílico.
4. A figura abaixo representa o consumo das principais reservas de energia no corpo de uma pessoa em privação alimentar. A curva que se relaciona corretamente ao tipo de reserva que representa de molécula:
a) A - gordura; B - proteína; C - carboidrato.
b) A - proteína; B - gordura; C - carboidrato. 
c) A - proteína; B - carboidrato; C - gordura. 
d) A - carboidrato; B - proteína; C - gordura. 
e) A - carboidrato; B - gordura; C - proteína.
5. A oxidação de moléculas de açúcar pela célula ocorre de acordo com a reação geral C6H12O6 (glicose) + 6O2( 6CO2 + 6H2O + energia. Quais das afirmações abaixo são corretas. Justifique.
	(F)
	Toda a energia é produzida na forma de calor.
	(F)
	Nada da energia é produzida na forma de calor.
	(V)
	A energia é produzida por um processo que envolver a oxidação de átomos de carbono.
	(F)
	A reação supre a célula com a água necessária.
	(V)
	Nas células, as reações ocorrem em mais de uma etapa.
	(V)
	Muitas etapas na oxidação de moléculas de açúcar envolvem reações com o gás oxigênio.
	(V)
	Alguns organismos executam a reação inversa.
	(V)
	Algumas células que crescem na ausência de O2 produzem CO2.
6. As células de levedura podem crescer tanto em presença de O2 (aerobicamente) quanto na sua ausência (anaerobicamente). Em qual das duas condições você espera que as células cresçam melhor? Explique.
Na presença de O2, ou seja, respiração aeróbica, por ser mais eficiente e porque produz mais ATP e permite que a célula se multiplique mais.
7. Considerando a figura abaixo, identifique as estruturas que compõem as mitocôndrias e resumidamente descreva as características de cada estrutura.
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DNA circular: genes mitocondrial; RIBOSSOMO: síntese de proteína, menores; MEMBRANA EXTERNA: permeável, porinas, pouco seletiva; MEMBRANA INTERNA: pouco permeável, cariofilina; CRISTAS MITOCONDRIAL: cadeia transportadora de elétrons; ESPAÇO INTERMEMBRANAS: enzimas; MATRIZ MITOCONDRIAL: ocorre o ciclo de Krebs.
 
8. O que é o ATP? O que é o ADP? Como podemos obter essas moléculas?
 ATP é um Trifosfato de Adenosina, uma molécula que é indispensável à vida da célula, sendo encontrado universalmente nos seres vivos. Sua função essencial é armazenar energia para as atividades básicas das células. O ATP consiste em três grupos de fosfato e de uma unidade de adenosina (adenina e ribose).
Adenosina difosfato (ADP) ou difosfato de adenosina é um nucleotídeo, isto é, um composto químico formado por um nucleósido e dois radicais fosfato. Neste caso, compõem o nucleósido uma base purínica, a adenina, e um açúcar do tipo pentose, que é a ribose.
É a parte sem fosforilação da ATP. O ADP é produzido quando há alguma descarboxilação em alguns compostos da glicólise no ciclo de Krebs.
9. O que difere o processo de respiração celular aeróbico e o processo de fermentação?
Primeiramente a fermentação é realizada sem a presença de oxigênio diferentemente da respiração aeróbia, o saldo final da fermentação é 2ATP, enquanto da respiração aeróbia produz 36ATP. A fermentação é realizada por fungos, bactérias principalmente, já a respiração aeróbia é realizada pelos seres humanos, mamíferos. Vale lembrar que em uma sério de exercícios intensos o músculo também pode realizar fermentação.
10. Descreva resumidamente as três etapas do processo de respiração celular.
A primeira etapa é a glicólise, processo anaeróbio, ou seja, sem a presença de oxigênio, que ocasiona a degradação da glicose (C6H12O6). Nessa via metabólica, que ocorre no citoplasma das células de todos os seres vivos, acontece a formação de ácido pirúvico (C3H4O3) e de moléculas de ATP. A glicose é uma molécula obtida através da alimentação ou então da degradação do glicogênio armazenado em nosso corpo. O processo para a quebra dessa substância inicia-se com a adição de dois fosfatos em uma molécula de glicose, tornando-a muito estável e fácil de ser quebrada. Esse processo é chamado de ativação e ocorre com gasto de ATP. A molécula instável de glicose, quando se quebra, forma duas moléculas de ácido pirúvico e gera quatro moléculas de ATP. Como no início do processo são utilizados fosfatos provenientes de duas moléculas de ATP, o saldo líquido é de duas moléculas. Além disso, no processo de glicólise, ocorre a liberação de quatro elétrons e quatro íons H+. Das quatro moléculas H+, duas ficam livres no citoplasma, enquanto as outras duas, juntamente aos quatro elétrons, são capturadas pelo dinucleotídio de nicotinamida-adenina (NAD+) e formam o NADH. Em razão da capacidade de receber elétrons e os íons H+, o NAD+ é considerado um aceptor de elétrons.
A segunda etapa é o ciclo de Krebs, esse ciclo acontece no interior da mitocôndria, que é uma organela celular presente na maioria dos seres eucariontes. Nesse processo, as moléculas de ácido pirúvico devem entrar na mitocôndria. Tal processo ocorre a partir do momento que existem moléculas de oxigênio em quantidade suficiente para cada molécula de glicose. Caso exista, a o ingresso do ácido pirúvico na mitocôndria permite que o oxigênio tenha uma reação com o ácido, formando gás carbônico e liberando os elétrons dos átomos de hidrogênio, que constituem a fórmula da glicose. Tais elétrons são transportados por duas moléculas que exercem a função de transportadoras: NADH e FADH. Os elétrons, por sua vez, se responsabilizam pela união de mais um átomo, o do elemento fósforo. A união do fósforo é feita com uma molécula de Adenosina Difosfato, constituindo assim o ATP, conhecido como adenosina Trifosfato. É a molécula de ATP que irá fornecer energia para a célula, bem como permitirá o transporte ativo de substâncias para o corpo. As etapas metabólicas do Ciclo de Krebs iniciam com a quebra de aminoácidos, carboidratos e ácido-graxos em Acetil-CoA (dois carbonos). Eles se ligam ao ácido oxalacético (4 carbonos) e passam a originar o ácido cítrico composto por seis carbonos.
A terceira e ultima etapa é a fosforilação oxidativa, uma via metabólica que utiliza energia libertada pela oxidação de nutrientes de forma a produzirtrifosfato de adenosina (ATP). O processo refere-se à fosforilação do ADP em ATP, utilizando para isso a energia libertada nas reacções de oxidação-redução.
11. Como as células musculares de contração muscular rápida podem obter ATP diante da redução da concentração de O2 nessas células? 
As moléculas de glicose são metalizadas rapidamente, porém de forma incompleta gerando além de ATP, moléculas como o ácido lático cuja acumulo é uma das razões que levam o músculo a fadiga. A produção de energia por essas fibras é rápida por ser um processo mais simples, porém é limitada porque não existe resistência a fadiga e produz ATP em menor quantidade.
12. Considerando a figura abaixo, identifique as estruturas que compõem os cloroplastos e resumidamente descreva as características de cada estrutura.
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1- Lamelas ou tilacoides do estroma; 2- Espaço intratilacoidal; 3- Membrana do tilacoide; 4- Tilacoide da grana; 5- Plastorribosoma; 6- Membrana interna; 7- Espaço intermembrana; 8- Membrana externa; 9- Granum; 10- ADN cloroplástico; 11- Estroma; 
 
 4. Sistema de membranas internas onde se localiza a clorofila.
 1. Lamelas, é elástica e permeável, e utilizado como um cimento unindo as células.
 11. Estroma, é uma matriz amorfa que contém várias enzimas, grãos de amido, ribossomo e DNA.
 9. Granum, são vistos como grânulos verdes e apresentam-se como um cimento unindo as células.
 8. Membrana Externa, separa a organela do meio intracelular.
 6. Membrana interna, delimita o espaço.
 7. Espaço intermembrana, uma membrana que esta localizada entre a membrana interna e externa da membrana.
13. Considerando as afirmativas abaixo e o processo de fotossíntese, coloque V para afirmativas verdadeiras e F para falsas. Justifique.
	(F)
	A fase clara do processo de fotossíntese compreende a etapa que acontece no estroma do cloroplasto. – ( a fase escura...)
	(F)
	A fase clara compreende o Ciclo de Clavin, quando ocorre a fixação do CO2. – (a fase escura...)
	(V)
	A fase clara compreende as etapas que ocorrem nas membranas dos tilacóides.
	(V)
	Durante a fase clara ocorre a fotólise da H2O e a fosforilação, síntese de ATP e redução de NADP para NADPH.
	(V)
	Os produtos da fase clara, ATP e NADPH serão usados na fase escura.
	(V)
	Nas membranas dos tilacóides estão presentes os completos moleculares responsáveis pela captação dos fótons de luz e transferência de elétrons. 
	(V)
	Do fotossistema II parte o elétron energizado que estabilizará o fotossistema I que ficou carregado positivamente após perder um elétron, o qual passou para a ferredoxina e então para uma NADP redutase para reduzir o NADP a NADPH presente no estroma do cloroplasto. 
	(V)
	O elétron energizado parte do fotossistema II para a pastoquinona daí para o complexo citocromo bf de onde é transferido para a plastocianina e então para o fotossistema I.
	(V)
	O elétron que passa da plastoquinona para o complexo citocromo bf fornece energia para o transporte ativo dos íons H+ do estroma, através do completo, para o espaço do tilacóide.
	(V)
	Os íons H+ formados durante a fotólise da H2O e os provenientes do estroma do cloroplasto criam um gradiente de prótons no espaço do tilacóide.
	(V)
	O íons H+ atravessam a ATPsintase, presente na membrana do tilacóide, isso faz com que essa enzima rotacione e forme ATP, processo esse que leva o nome de fosforilação.
	(V)
	O fotossistema II carregado positivamente após a perda de um elétron é estabilizado com o elétron proveniente da fotólise da H2O.
	(F)
	A fotólise da H2O gera como subproduto CO2. – (gera como subproduto O2)
	(V)
	A captação dos fótons de luz nos fotossistemas I e II acontece nos complexos antenas constituídos por clorofila, dali o elétron energizado é transferido para o centro da reação, onde existe um par de clorofilas especiais.
	(V)
	No centro da reação do fotossistema II existe um clorofila especial, P680 que absorve a energia luminosa no comprimento de onda de 680nm, enquanto no fotossistema I, a clorofila absorve os fótons de luz do comprimento de 700nm.
	(F)
	É a enzima rubisco, ribulose-1,5-bisfosfato carboxilase oxigenase, a responsável por fixar o CO2 a uma molécula de 4 carbonos. – (5 carbonos)
14. Considerando as afirmações abaixo em relação aos peroxissomos, coloque V para afirmativas verdadeiras e F para falsas.
	(V)
	Os peroxissomos apresentam ao menos 50 enzimas diferentes envolvidas numa variedade de vias bioquímicas.
	(V)
	Nos peroxissomos ocorrem as reações de oxidação que levam à produção de peróxido de hidrogênio (H2O2).
	(V)
	Essa organela contém enzimas catalases que decompõe o H2O2 em água.
	(F)
	Essa organela contém enzimas hidrolases que decompõe o H2O2 em água e oxigênio. – (lisossomos)
	(V)
	São morfologicamente semelhantes aos lisossomos, no entanto, funcionalmente muito diferentes.
	(F)
	São capazes de se autoduplicar e podem brotar do Complexo de Golgi. – (reticulo endoplasmático liso)
	(V)
	As enzimas peroxinas são as responsáveis por transportar as enzimas peroxissomais para o interior da organela.
	(V)
	Deficiências nas peroxinas levam ao desenvolvimento da doença do peroxissomo vazio, a Síndrome de Zellweger.
	(V)
	Os peroxissomos assim como as mitocôndrias apresentam duas unidades de membrana.
	(V)
	Assim como as mitocôndrias realizam a ß-oxidação de ácidos graxos.
	(F)
	Como apresentam DNA circular no seu interior são capases de sintetizar parte de suas enzimas
	(V)
	Todas as proteínas presentes no peroxissomo são sintetizadas em ribossomos citoplasmáticos, portanto são importadas do citoplasma.
	(V)
	As enzimas peroxissomais são sintetizadas em ribossomos livres no citoplasma.
	(F)
	O interior da organela possui um pH ácido. – (lisossomos)
	(V)
	São encontrados em células animais e vegetais, nas últimas recebem o nome de glioxissomos.
	(V)
	Os glioxissomos estão envolvidos no processo de fotorrespiração nas plantas C3.
	(V)
	Células hepáticas e renais são ricas em peroxissomos.
	(V)
	Os peroxissomos estão envolvidos na síntese de plasmalógenos, lipídios encontrados na bainha de mielina, que reveste os neurônios.
15. Considerando o Ciclo de Clavin na figura abaixo, responda o que significam as três fases desse ciclo.
1º fase: a enzima rubisco fixa o CO2 na ribulose 1, 5 bifosfato, onde o CO2 foi captado pelo estroma.
2º fase: a formação do Gliceraldeido – 3 – fosfato.
3º fase: a regeneração da ribuloso 1, 5- bifosfato, aceptos de CO2.
16. Herbicida (de acordo com a etimologia: herbi, erva, e cida matar) é um produto químico utilizado na agricultura para o controle de ervas classificadas como daninhas. Alguns desses produtos químicos agem sobre a fase clara da fotossíntese:
-paraquat e diquat são herbicidas do tipo bipiridiluns que agem sobre o fotossistema I
-triazinas são herbicidas que agem sobre o fotossistema II
Descreva de que forma acontece a inibição dos fotossistemas I e II.
O paraquat e o diquat pega o elétron do fotossistema I impedindo a redução de NADP a NADPH, um produto necessário para fazer a redução do ciclo de Calvin.
A triazinas faz com que o elétron saia do fotossistema II e não chegue no fotossistema I, agindo a plasteoquinoma.
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