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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E BIOLOGIA MOLECULAR DISCIPLINA: BIOQUÍMICA GERAL Capítulo 19 – Fosforilação oxidativa e fotofosforilação 1. Mostre o caminho de elétrons de ubiquinona (coenzima Q ou Q) para o oxigênio na cadeia respiratória mitocondrial. Um dos dois compostos (Q e O2) tem um potencial de redução ao padrão (°E ') de 0,82 V, e a outra, 0,045 V. Qual valor pertence a cada composto? Como você deduz isso? 2. Durante a transferência de elétrons através da cadeia respiratória mitocondrial, a reação global é a seguinte: NADH + ½ O2 +H + NAD+ +H2O A diferença de potenciais de redução para as duas semi-reações (E '°) é +1,14 V. Ver como se poderia calcular a variação de energia livre padrão, ΔG'°, durante a reação, como escrito acima. (A constante de Faraday, f, é 96,48 KJ / V.mol). 3. O couve de gambá (Symphocarpus foetidus) pode manter uma temperatura de 10 – 25° C superior à temperatura do ar envolvente. Sugira um mecanismo para isso. 4. Composto X é um inibidor da síntese mitocondrial de ATP. Observou-se que quando o composto X foi adicionado às células, a razão de NAD + / NADH reduzia. Você esperaria X para ser um agente de desacoplamento ou um inibidor de transferência de elétrons respiratória? 5. Mitocôndrias realizando fosforilação oxidativa consomem oxigênio. Explique o que acontece com este oxigênio, e descreva o efeito de um agente de desacoplamento, tais como 2,4-dinitrofenol na taxa de consumo de oxigênio. (Suponha que uma oferta suficiente de substrato oxidável, ADP e Pi é fornecido) 6. Usando um simples diagrama de teoria quimiosmótica explique por que qualquer coisa que faz a membrana mitocondrial permeável parar a síntese de ATP na mitocôndria. 7. Quando o ΔG’ da reação da síntese de ATP é medido na superfície da enzima ATP sintase, verificou-se próximo de zero. Explique brevemente porque isso acontece. 8. Embora o oxigênio molecular não participe diretamente em qualquer uma das reações do ciclo do ácido cítrico, o ciclo opera só quando O2 está presente. Explique esta observação. 9. Em seus estudos de fermentação alcoólica por levedura, Louis Pasteur notou que a dependência repentina de oxigênio a uma cultura previamente anaeróbia de fermentação suco de uva resultou em uma diminuição dramática das taxas de consumo de glicose. Esse “efeito Pasteur” pode ser combatido com adição de 2,4-dinitrofenol (DNP), um desacoplador da fosforilaçao oxidativa.(a) Por que as células de levedura consomem menos glicose na presença de oxigênio ? Você pode estimar o quanto menos de glicose eles usariam? (b) Por que DNP neutraliza ou previne ou efeito Pasteur? 10. Descreva o que acontece no fotosistema I a partir do ponto onde uma molécula clorofila antena absorve um fóton de luz para a passagem de um elétron à NADP+. 11. O processo de fosforilação oxidativa acoplada a transferência de elétrons (na mitocôndria) e fotofosforilação (em cloroplastos) assemelha-se uns aos outros em certos aspectos. Descreva cinco maneiras nas quais os dois processos são similares, e descreva três diferenças entre os dois processos.
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