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Estudo Dirigido Fosforilação oxidativa e fotofosforilação

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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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