estudo de bioquimica- ciclo de krebs dna e bioenegia

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Estudo Ciclo de Krebs: 
1- O que você entende por metabolismo? 
Considera-se metabolismo, as reações químicas que ocorrem dentro do organismo e tem 
a função de mudar ou produzir moléculas. Ele pode estar presente de duas formas: no 
estado anabólico ou catabólico.No estado de anabolismo ocorre a formação dos 
compostos e no estado de catabolismo ocorre a quebra dos compostos. No caso de 
dietas para perda de peso considera-se que a pessoa sofre o processo de catabolismo, 
tornando algumas partículas do organismo degradadas, gerando assim, a diminuição do 
peso. O metabolismo acontece com a ajuda de enzimas através de uma cadeia de 
produtos intermediários. Este fenômeno está relacionado com três funções que são 
vitais e que ocorrem no corpo humano: nutrição (inclusão de elementos essenciais no 
organismo), respiração (oxidação desses elementos essenciais para produção de energia 
química) e síntese de moléculas estruturais (utilizando a energia produzida). 
 
2-O que você entende por reações exergônicas e endergônicas? Em relação ao sinal 
de ∆G, como elas podem ser classificadas? Pesquise e dê 1 exemplo de cada. 
 
Reação Endergônica: quando ocorre a adição de energia por meio de uma fonte externa, 
como se o sistema absorvesse energia do ambiente. É como se houvesse um consumo de 
energia. Animais endotermicos utilizam como fonte primordial de temperatura a 
produção metabolica de calor, ou seja, atraves do metabolismo oxidativo nos tecidos - 
que é grande fonte de energia e, consequentemente, de calor. Reação Exergônica: 
quando ocorre a liberação ou produção de energia. Acontece a liberação de energia para 
o trabalho celular a partir do potencial de degradação dos nutrientes orgânicos; Um bom 
exemplo é a queima do enxofre, que gera o dioxido de enxofre, energia calorifica 
(termica) e luminosa. Em relação ao sinal ΔG, observa-se que reações quimicas podem 
ser acopladas, assim que uma reação liberadora de energia dirige uma reação que requer 
energia. Reações quimicas em sistemas fechados ocorrem espontaneamente até que o 
equilibrio seja alcançado. Quando um sistema esta no equilibrio, a velocidade de 
formação do produto é exatamente igual a velocidade na qual o produto é convertido 
para reagente. Portanto não existe nenhuma variação liquida nas concentrações de 
reagentes e produtos e um “estado estacionario” é alcançado. A variação de energia, que 
ocorre enquanto o sistema se move de seu estado inicial para o equilíbrio, a pressão e 
temperatura constantes, é dada pela variação de energia livre, (G. A grandeza de (G 
depende da reação quimica particular e o quanto o sistema inicialmente está longe do 
equilibrio. Cada composto envolvido em uma reação quimica contem uma certa 
quantidade de energia potencial relacionada com o tipo e o número de suas ligações. 
Nas reações que ocorrem espontaneamente, os produtos tem menos energia livre que os 
reagentes, assim a reação libera energia livre, que esta disponivel para realizar trabalho. 
Tais reações são exergônicas, e o declinio na energia livre a partir dos reagentes para os 
produtos e expresso como um valor negativo. Reações endergônicas requerem uma 
quantidade de energia, e seus valores de (G são, portanto, positivos. Assim como nos 
processos mecânicos, somente parte da energia liberada nas reações bioquímicas 
exergônicas pode ser usada para executar trabalho. 
 
3) Defina catabolismo e anabolismo exemplificando com um exemplo do dia-a-dia. 
Um organismo requer um fluxo constante de energia para sobreviver e se proliferar. De 
um ponto de vista energético, as reações químicas podem ser divididas em dois grupos 
básicos e complementares: o anabolismo e o catabolismo. Ambos formam o conjunto 
das reações metabólicas do organismo. As reações do anabolismo são aquelas que unem 
moléculas pequenas formando moléculas maiores. A ligação de uma molécula em outra 
é um processo custoso energeticamente, pois existe uma energia necessária para a nova 
ligação química ocorrer. Ou seja, para fabricar moléculas grandes é necessário energia. 
A energia para as reações anabólicas vem do segundo grupo de reações químicas que é 
justamente o catabolismo. O catabolismo inclui todas as reações que promovem a 
quebra de moléculas grandes. Com o rompimento da ligação química dessas moléculas, 
a energia da ligação é liberada e pode ser armazenada para uso nas reações anabólicas. 
Mas, se o anabolismo e o catabolismo são necessários um ao outro. A energia 
necessária para correr, andar e até pensar vem da quebra do alimento que ingerimos. Os 
alimentos são as moléculas grandes que as reações catabólicas vão quebrar para 
conseguir energia para as funções metabólicas. 
 
4- O que são os receptores? De quais substancias eles recebem informações para 
enviar para o interior da célula? 
O termo receptores designa as proteínas que permitem a interação de determinadas 
substâncias com os mecanismos do metabolismo celular. Os receptores são proteínas ou 
glicoproteínas presentes na membrana plasmática, na membrana das organelas ou no 
citosol celulares, que unem especificamente outras substâncias químicas chamadas 
moléculas sinalizadoras, como os hormônios e os neurotransmissores. 
 
5- O que vc entende por Segundos Mensageiros? 
Segundos mensageiros, são moléculas sinalizadoras intercelulares que emitem um sinal, 
que antes já tinha passado por outra molécula sinalizadora. 
 
6- Qual a função do adenilato-ciclase? Qual função e atribuída a esta enzima? 
A adenilato ciclase (AC) é uma enzima, mais propriamente uma liase. Catalisa a 
conversão de ATP a AMPc, uma importante molécula na transdução de sinal em 
eucariotas, conhecida como um mensageiro secundário, e pirofosfato. 
 
7) Explique sucintamente, a respeito do ATP: 
a- A origem de seu nome:Trifosfato de Adenosina ou Adenosina-Trifosfato. 
 Ela tem uma base, chamada Adenina, ligada a uma Ribose - o conjunto é o que se 
chama de Adenosina. Essa adenosina se liga a três moléculas de Fosfato (PO4), por isto 
o o nome "trifosfato". 
b- Sua composição química: Uma molécula de ATP é um nucleotídeo formado por 
uma molécula de adenina (base nitrogenada), uma molécula de açúcar (ribose) e 3 
moléculas P (fosfato). O conjunto adenina+ribose forma adenosina, que se liga com 
mais uma mol. de P, forma a adenosina monofosfato (AMP). Coma a adição de mais 
um P, forma-se adenosina de difosfato (ADP), e com a adição do terceiro forma a 
adenosina trifosfato (ATP). 
c- Como ele consegue armazenar energia e quanto dessa energia química é 
armazenada, em termos quantitativos. O ATP é uma pequena molécula considerada 
como a “moeda energética” das células. Esta fama se deve ao fato de que o ATP 
consegue armazenar em suas ligações químicas pequenas quantidades de energia 
provenientes da quebra dos alimentos. Portanto, a molécula de ATP serve como um 
“recipiente” de armazenamento temporário de energia. 
d- De que maneira o ATP auxilia em uma reação do tipo exergônica? As reações 
exergônicas são aquelas que necessitam liberar energia durante areação. Nessas reações 
os reagentes possuem mais energia do que os produtos, e parte da energia dos reagentes 
são liberados em forma de calor, a respiração, a fermentação e a respiração aeróbia. Em 
uma célula, areação exergônica libera parte da energia sob a forma de calor, partindo 
para promover reações endotérmicas. Uma substância comum dirige esse 
aproveitamento de energia, havendo pouca liberação de calor. Essa substância é 
chamada de ATP, trifosfato de adenosina. Essa molécula tem grande capacidade de 
armazenar em suas ligações de fosfato, grande parte da energia desprendida de reações 
exergônicase tem capacidade de liberar, por hidrólise, essa energiaarmazenada para 
promover reações endergônicas. O ATP funciona na célula, como uma “moeda 
energética”, que pode ser gasta sempre que a célula necessitar. 
 
8) Como se dá a reoxidação do NADH (transformação em NAD+) a glicólise 
aeróbica? E na glicólise anaeróbica? 
A oxidação do fosfogliceraldeído é acoplada à redução dos cofactores da desidrogenase 
que catalisa a reação, e que são moléculas de NAD+ (Nicotinamida Adenina 
Dinucleótido). Estas moléculas são complexas e a sua produção é energética e 
materialmente dispendiosa para a célula, pelo que, uma vez reduzidas, não poderão 
permanecer neste estado. Deverão ser objeto de uma “reciclagem” para poderem intervir 
de novo, em outros processos bioquímicos que exijam a sua presença. Isto é, deverão 
ser oxidadas. Nos organismos aeróbios, a oxidação dos NADH em NAD+ ocorre no 
seio da cadeia respiratória, com elevado rendimento energético. Em anaerobiose, pelo 
contrário, a regeneração dos NADH processa-se de forma muito mais simples, mas sem 
dar lugar à síntese de ATP, através de processos bioquímicos designados por 
fermentação. Conhecem-se diversas fermentações, mas as mais comuns, de que aliás a 
indústria alimentar tira proveito, são as fermentações láctica e a fermentação alcoólica. 
A fermentação láctica consiste na redução do ácido pirúvico em ácido láctico 
concomitante à oxidação do NADH em NAD+: Este processo ocorre em organismos 
anaeróbios como as bactérias lácticas, de que são exemplo as que intervêm no fabrico 
de iogurtes. Para estes organismos, o ácido láctico não tem qualquer utilidade, pelo que 
é excretado para o meio, acidificando. Em organismos aeróbios, em certas 
circunstâncias também pode ocorrer fermentação láctica. É o caso que se verifica nas 
células musculares, quando sujeitas a forte solicitação; nestas circunstâncias, pode 
verificar-se momentaneamente um déficit de fornecimento de oxigénio e o músculo 
passa a funcionar em anaerobiose, reoxidando os NADH através da redução do ácido 
pirúvico em ácido láctico. 
 
9) Qual a finalidade da via glicolitica? Esta via e a maior responsável pela 
produção de ATP? Explique. 
A finalidade da glicólise é a obtenção de energia. Cada molécula de glicose é degradada 
a 2 de piruvato e parte da energia livre liberada é retida na forma de 2 NADH e 2 ATP. 
Não, pois produz como saldo só dois ATP`s, enquanto que na cadeia transportadora de 
elétron o saldo é maior. 
 
10– De quantas reações se compoe a glicólise? Quantas são endergônicas e quantas 
são exergônicas? Qual o saldo total do ATP na via glicolitica? 
Dez reações, as etapas de isomerização da glicose-6-fosfato, formando frutose-6-
fosfato, oxidação do Gliceraldeído-3-fosfato a 1,3-bisfosfoglicerato e rearranjo do 3-
Fosfoglicerato, e o fosfato passa do carbono 3 para o carbono 2 são reações 
endergônicas, as demais etapas são exergônicas. Saldo final 2 ATPS. 
 
11- O que vc entende por enzima reguladora? Cite uma enzima reguladora 
encontrada na glicólise. 
Enzima que possui função reguladora graças a capacidade de apresentar alterações na 
sua atividade catalítica por mecanismo alosterico ou por modificações covalentes. A 
fosfofrutoquinase. 
 
12- A transformação de um produto de volta no substrato pode ser catalisada por 
uma enzima que participa de uma reação irreversível? Por quê? 
A finalidade da glicólise é a obtenção de energia. Cada molécula de glicose é degradada 
a 2 de piruvato e parte da energia livre liberada é retida na forma de 2 NADH e 2 ATP. 
Não, pois produz como saldo só dois ATP`s, enquanto que na cadeia transportadora de 
elétron o saldo é maior. 
 
13)Qual a finalidade das diversas fosforilações que ocorrem na glicólise? 
Dez reações, as etapas de isomerização da glicose-6-fosfato, formando frutose-6-
fosfato, oxidação do Gliceraldeído-3-fosfato a 1,3-bisfosfoglicerato e rearranjo do 3-
Fosfoglicerato, e o fosfato passa do carbono 3 para o carbono 2 são reações 
endergônicas, as demais etapas são exergônicas. Saldo final 2 ATPS. 
 
14)Por que a glicose necessita se converter em frutose na via glicolitica? 
enzima que possui função reguladora graças a capacidade de apresentar alterações na 
sua atividade catalítica por mecanismo alosterico ou por modificações covalentes. A 
fosfofrutoquinase. 
 
15) Porque podemos dizer que a partir da quinta reação da glicólise a via e 
duplicada? 
apenas uma das trioses fosfato formada pela aldose (gliceraldeído-3-fosfato) pode ser 
diretamente degradada nos passos subseqüentes da glicólise. Já o produto 
dihidroxiacetona fosfato, é rápida e reversivelmente convertida em gliceraldeído-3-
fosfato pela quinta enzima da seqüênciaglicolítica a triose fosfato isomerase. Esta 
reação encerra a fase preparatória da glicólise. A Oxidação do gliceraldeído-3-fosfato 
em 1,3-difosfoglicerato e o primeiro passo da fase de pagamento da glicólise, onde 
ocorre a conversão do gliceraldeído-3-fosfato em 1,3-difosfoglicerato, catalisado pelo 
gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase. É a primeira das duas reações conservadoras de 
energia da glicólise e que leva à formação de ATP. 
 
16) De que maneira atua o excesso de ADP na enzima PPK e de que maneira este 
excesso interfere no metabolismo? 
A Fosfofrutoquinase (PFK, do inglês Phosphofructokinase) é a mais importante enzima 
reguladora da glicólise. A PFK catalisa a fosforilação (e, consequentemente, a 
glicólise), e consiste de um dos mais importantes passos da glicólise, a conversão de 
frutose-6-fosfato, com o gasto de uma molécula de ATP, em frutose-1,6-difosfato e 
ADP. Quando inativa, desacelera a “rota” (resíntese de ATP) e provoca déficit de 
energia. O ADP e um ativador alostérico da enzima PPK. 
 
17)O ATP é considerado inibidor da PPK. Discuta com seus colegas e discuta de 
que maneira a ausência de ATP na célula atuaria sobre a PPK. Quando o ATP está 
ausente na célula ele não irá ter atuação nenhuma sobre o PPK. 
 
18) O que acontece com o piruvato após ter sido produzido? 
A eventual retirada desses intermediários do ciclo de Krebs (que podem ser usados 
como precursosres em vias biossinteticas) pode ser compensada por reações que 
permitem restabelecer o seu nível. Essas reações são chamadas de anapleróticas por 
serem reações de preenchimento. Um exemplo é a da reação mais importante, que leva à 
formação de oxaloacetato a partir do piruvato e que é catalisada pela 
piruvatocarboxilase. O oxaloacetato além de ser um intermediário do ciclo de Krebs, 
participa também da gliconeogênese. 
 
19-Porque existe associação de lactato com as dores musculares quando este e 
liberado pela glicólise anaeróbica? 
Pois possui reações anfibólicas e catabólicas. 
 
20) Quais as enzimas que participam do complexo piruvato-desidrogenase? 
Qual a finalidade deste complexo? Quais seus cofatores e o que acontece quando 
há 
a deficiência de um destes co-fatores? 
 A ação dos venenos ao que se refere a inibição é correlacionada a inibição de 
transferência de elétrons ou inibição da produção de ATP, ou seja, da ATP-sintetase. Já 
o desacoplamento é o desacoplamento da fosforilação oxidativa ou transferência de 
elétrons (desacopla as duas reações). 
 
21) O que vc entende por reações anapleróticas? Exemplifique.São reações que 
intermediam o refornecimento de intermediários, deixando a concentração de 
intermediários quase constante no ciclo do ácido nítrico, para que ele não pare 
completamente. Esses intermediários são removidos para servirem de precursores 
fotossintéticos e para não ter um decréscimo na concentração dos mesmos, provocando 
um rebaixamento de fluxo através do ciclo, ocorre esse reaproveitamento através das 
reações anapleróticas. Exemplo: em certascondições, pode-se desviar muito oxalacetato 
do Ciclo de Krebs para a gliconeogênese através de outra enzima, a piruvato-
carboxilase, que vai carboxilar o piruvato gerando oxalacetato. Assim, ter-se-á mais 
oxalacetato que poderá ser usado tanto no Ciclo de Krebs quanto na gliconeogênese. 
 
22) Descreva a importância e a ação dos venenos (inibidores e desacopladores) 
na cadeia transportadora de elétrons e fosforilação oxidativa. 
A cadeia transportadora de elétrons serve para sintetizar os ATPs por meio dos NADh, 
FADh e oxigênio. Transportando elétrons na membrana intermediária, e depositando 
10hidrogênios na membrana interna, e formando 2 moléculas de água na matriz, 
gerando uma eletrostática gradual que tem energia potencial para sintetizar os ATPs Os 
venenos queinibem a formação de coenzima Q: Entre esses venenos encontram-se os 
barbituratos, tais como o amobarbital, os antibióticos, tais como a piericidina A, e 
inseticidas tais comoaotenona. Em doses elevadas, essas substancias são fatais. Venenos 
que inibem a conversão de citocromo B para citocromo C: Entre esses venenos estão os 
sulfeto dehidrogênio H2S, o monóxido de carbono CO, e os cianetos, como o HCN. 
Venenos que atuam como desacopladores para a fosforilação oxidativa: Lembre-se que 
a ação da cadeia respiratória étambém chamada fosforilação oxidativa de modo que 
qualquer substância que desconecte a oxidação da cadeia respiratória causa reações 
descontroladas no sistema. Entre essesdesacopladores venenosos estão 2,4 dinitrofenol, 
dinitrocresol, cianeto de m-clorocarbonilafenilidrazona, e venenos de serpentes. 
 
23)Explique a bomba de prótons e o acoplamento quimiosmotico na produção de 
ATP. 
 São reações que intermediam o refornecimento de intermediários, deixando a 
concentração de intermediários quase constante no ciclo do ácido nítrico, para que ele 
não pare completamente. Esses intermediários são removidos para servirem de 
precursores fotossintéticos e para não ter um decréscimo na concentração dos mesmos, 
provocando um rebaixamento de fluxo através do ciclo, ocorre esse reaproveitamento 
através das reações anapleróticas. Exemplo: em certas condições, pode-se desviar muito 
oxalacetato do Ciclo de Krebs para a gliconeogênese através de outra enzima, a 
piruvato-carboxilase, que vai carboxilar o piruvato gerando oxalacetato. Assim, ter-se-á 
mais oxalacetato que poderá ser usado tanto no Ciclo de Krebs quanto na 
gliconeogênese. 
 
 
 
DNA e Bioenergia 
 
1)O que é e quais são as funções primordiais dos ácidos nucléicos? Quais são os 
dois tipos principais de ácidos nucléicos? 
Os acidos nucleicos são macromoleculas (ou seja, moleculas gigantes) encontradas em 
todas as células vivas, são formadas por unidades menores conhecidas como 
nucleotideos. Sua função primordial é guardar o DNA da célula. Existem dois tipos de 
acido nucleico: o acido desoxirribonucleico, mais conhecido pela sigla DNA e o acido 
ribonucleico, conhecido como RNA. 
 
2) Quais são as principais diferenças entre o DNA e RNA em relação a estrutura, 
composição e funções nos processos de expressão genética. 
O RNA é constituído por uma ribose, por um fosfato e uma base nitrogenada. A 
composição do RNA é muito semelhante ao do DNA, porém apresenta algumas 
diferenças como: o RNA é formado por uma cadeia simples, e não uma de dupla hélice 
como o DNA, contém o açúcar ribose e o DNA contém o açúcar desoxirribose. Outro 
fato é a diferença das bases nitrogenadas. No lugar da timina, o RNA possui a uracila. 
Dessa forma, suas bases são: adenina (A), citosina (C), guanina (G) e uracila (U). Todas 
as formas de RNA são sintetizadas por enzimas (RNA polimerases) que obtem 
informações em moldes de DNA. A função do DNA é passar as informações 
necessarias do material genetico para a sintese de proteinas e sua replicação já o RNA 
possui três tipos, cada um com uma função, o RNAr inicialmente armazenado nos 
nucleolos, passa para o citoplasma e , associado a proteinas, forma os ribossomos, o 
RNAm leva para o citoplasma as informações para a síntese das proteinas e o RNAt 
move-se do nucleo para o citoplasma, onde se liga a aminoacidos, e desloca-se ate os 
ribossomos. 
 
3) Qual é a unidade monomérica (formadora) do DNA e do RNA? O esquema 
genérico desta unidade é vista abaixo. Quando se forma o polímero nucléico -DNA- 
qual é a função de cada parte na estrutura desta macromolécula genética. A unidade 
formadora do DNA e RNA são as bases nitrogenadas. É constituído por duas cadeias ou 
fitas de nucleotídeos que se mantem unidas em dupla hélice por pontes de hidrogenio 
entre as bases dos nucleotídeos. Esses, por sua vez, são compostos por um grupo 
fosfato, uma molécula de açúcar de cinco carbonos e base nitrogenadas que podem ser 
adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T). Devido a esta formação a cadeia de 
DNA fica com uma direção determinada, isto é, em uma extremidade temos livre a 
hidroxila do carbono-5 da primeira pentose e na outra temos livre a hidroxila do 
carbono-3 da última pentose. 
 
4) Como se denomina o processo no qual o DNA (gene) sintetiza o RNA? Como se 
denomina o processo de sequenciamento de aminoácidos e síntese protéica feita a 
partir dos códons transcritos no RNA? Em que local da célula tais processos 
ocorrem? 
Transcrição. Tradução. Ocorrem no núcleo das células eucariontes. 
 
5) Quais são os tipos de RNA? Onde estes são produzidos? Qual é a utilidade de 
cada tipo de RNA durante o processo de tradução (síntese protéica)? 
mRNA Resultam da transcrição de um gene. São os RNA mensageiros (mRNA), 
aqueles que serão decodificados pelos ribossomos e contém informações para a 
produção de uma proteína. O tamanho dos mRNAs é variável, dependendo do número 
de bases contidas no gene transcrito. Como contém uma mensagem, diz-se que existe 
uma colinearidade entre as bases do mRNA e a sequência de aminoácidos da proteína 
resultante de sua decodificação. O tempo de vida de um mRNA é muito pequeno. Na 
maioria dos procariotos a meia vida de um mRNA não ultrapassa 2 minutos. Já nos 
eucariotos, alguns mRNAs duram algumas horas. rRNA O RNA ribossomal (rRNA) 
também é resultante da transcrição de genes de uma região do DNA, neste caso 
denominada de rDNA. O produto da transcrição não é decodificada, pois os próprios 
RNAs produzidos juntamente com proteínas vão formar os ribossomos e executar a 
função específica, que é a produção de proteínas. Participam da formação do ribossomo 
de um procarioto três rRNAs: o 5S rRNA com 120 nucleotídeos, o 16S rRNA com 1542 
nucleotídeos e o 23S rRNA com 2904 nucleotídeos. Nos eucariotos, estes rRNAs são 
um pouco maiores e designados de o 5S rRNA, o 18S rRNA e o 28S rRNA. Entretanto, 
nem todos os eucariotos têm os rRNAs do mesmo tamanho. tRNA Denominada de 
adaptadores por Francis Crick, o tRNA (RNA transportador) é um RNA que tem a 
função específica de transportar os aminoácidos até o ribossomo durante a síntese de 
uma proteína. São moléculas relativamente pequenas, contendo de 73 a 93 nucleotídeos. 
Dos ácidos nucleicos conhecidos, o tRNA é o único que apresenta algumas bases que 
não A, C, G e T. Numa célula existem pelo menos tantos tRNAs quanto são os 
aminoácidos, e estes estão ligados ao tRNA na extremidade 3'OH. A estrutura 
tridimensional de um tRNA assemelha-se a uma folha de trevo, contendo numa das 
alças (loop ou hairpin) o anticodon, que é uma seqüência de três bases. Outros RNAs 
Existem outros RNAs, muitos deles transcritos e que permanecem no núcleo da célula 
sem função aparente (hnRNA). Outros RNAs, de cadeia curta, chamados de snRNA, 
estão envolvidos na regulação gênica. Mais recentemente, descobriu-se que alguns 
RNAs podem sedeslocar de suas células e desempenhar uma atividade em outra célula, 
provavelmente regulatória. 
 
6) Explique de que forma a molécula do DNA pode explicar o mecanismo de 
hereditariedade. 
A molécula de DNA possui duas cadeias, onde cada cadeia é um polímero linear 
constituído de unidades repetidas de quatro tipos de nucleotídeos (Adenina (A), Timina 
(T), Guanina (G) e Citosina (C). A complementaridade estrutural e as pontes de 
hidrogênio entre A – T e G – C, confere a semelhança das duas cadeias com a estrutura 
da dupla hélice. A informação genética é codificada pela seqüência de nucleotídeos que 
formam o polímero. E a partir de uma da seqüência de uma cadeia a outra cadeia pode 
ser determinada pela sua complementaridade. O modelo da dupla hélice de DNA foi 
fundamental para desvendar o mecanismo molecular da hereditariedade. A transmissão 
da informação genética é realização pela duplicação ou replicação da molécula de DNA, 
onde cada cadeia garante uma cópia correta das informações 
 
7) Explique o motivo pelo qual uma fita simples do DNA apresenta polaridade 5' – 
3'. Qual a implicação desta polaridade para a replicação? 
Em uma extremidade da fita do DNA está livre a hidroxila do carbono-5 da primeira 
pentose e na outra está livre a hidroxila do carbono-3 da última pentose. Na fita 
complementar este sentido é invertido. Durante a duplicação do DNA, fundamental para 
a divisão celular (mitose e meiose), a DNA polimerase – principal enzima envolvida – 
sintetiza as fitas de DNA no sentido 5'- 3', produzindo fitas complementares. 
 
8) Descreva o significado do termo pareamento antiparalelo. Quais as implicações 
para a replicação dessa forma de organização da molécula do DNA? 
O DNA começa a ser sintetizado pela extensão de extremidade 3’ do iniciador. Essa é 
uma característica universal do DNA e do RNA. A fita molde irá orientar qual dos 
quatro nucleosídeos trifosfatados será adicionado. As duas fitas possuem uma 
orientação antiparalela, o que significa que a fita molde para a síntese de DNA tem 
orientação oposta à fita de DNA que está sendo sintetizada. 
 
9) O que você entende pela expressão polímero de nucleotídeos? 
Polimeros são macromoleculas formadas pela união de várias (poli) unidades (meros = 
partes). Os acidos nucleicos são polimeros de unidades complexas chamadas 
nucleotideos. Cada nucleotideo é um grupamento molecular formado por três 
subunidades: uma base nitrogenada, um açucar com cinco átomos de carbono e um 
grupamento fosfato. 
 
10)Uma verificação experimental feita por Chargaff no início dos anos 40 mostrou 
que o DNA apresenta uma razão 1:1 entre purinas e pirimidinas. De que forma 
esta observação está contemplada no modelo de dupla hélice? 
Cada fita da molécula de DNA contém uma sequência de nucleotídeos exatamente 
complementar à sequência de nucleotídeos da outra fita. Cada lado do DNA atua como 
um molde para a síntese de uma fita complementar. 
A característica nova da estrutura é a maneira pela qual as duas cadeias são mantidas 
juntas pelas bases purinas e pirimidinas. Os planos das bases são perpendiculares ao 
eixo do filamento. Elas estão unidas aos pares, sendo que uma única base de uma cadeia 
está conectada, por ligação de hidrogênio, a uma única base da outra cadeia, de modo 
que as duas jazem lado a lado com coordenadas z idênticas ticas. Um dos pares deve ser 
uma purina e o outro uma pirimidina para que a ligação possa ocorrer. As ligações de 
hidrogênio são feitas como se segue: purina posição 1 para pirimidina dina posição 1; 
purina posição 6 para pirimidina posição 6. 
Em outras palavras, se uma adenina constitui o elemento de um par,em qualquer uma 
das cadeias, então sob essas suposições, o outro elemento deve ser timina. O mesmo 
ocorre para a guanina e a citosina. A sequência de bases em uma única cadeia não 
parece sofrer qualquer restrição. No entanto, se apenas pares específicos de bases 
puderem ser formados, segue- se que se a seqüência de bases em uma cadeia for dada, a 
seqüência da outra fica automaticamente determinada. 
 
11)Explique o que é o metabolismo. 
Considera-se metabolismo, as reações químicas que ocorrem dentro do organismo e tem 
a função de mudar ou produzir moléculas. Ele pode estar presente de duas formas: no 
estado anabólico ou catabólico. 
No estado de anabolismo ocorre a formação dos compostos e no estado de catabolismo 
ocorre a quebra dos compostos. No caso de dietas para perda de peso considera-se que a 
pessoa sofre o processo de catabolismo, tornando algumas partículas do organismo 
degradadas, gerando assim, a diminuição do peso. O metabolismo acontece com a ajuda 
de enzimas através de uma cadeia de produtos intermediários. Este fenômeno está 
relacionado com três funções que são vitais e que ocorrem no corpo humano: nutrição 
(inclusão de elementos essenciais no organismo), respiração (oxidação desses elementos 
essenciais para produção de energia química) e síntese de moléculas estruturais 
(utilizando a energia produzida). 
 
12)Explique e justifique a falta de equilíbrio nas reações metabólicas. 
O fato de que de maneira geral, as reações químicas do metabolismo se mantém 
afastadas do equilíbrio químico tem sua raiz no fato de que sistemas vivos necessitam 
de processos que lhes forneçam a energia necessária para a manutenção de sua estrutura 
complexa em um estado funcionante. Desse modo, as reações metabólicas não podem 
alcançar um estado de equilíbrio, pois quando isso acontece torna-se impossível a 
realização de trabalho ou geração de energia utilizável pelas mesmas, condição que não 
é compatível com o estado dinâmico característico dos seres vivos. 
 
13) Descreva o termo: “fosforilação no nível do substrato”. 
 Descreva o termo: “fosforilação no nível do substrato”. R=Fosforilação em nível de 
substrato: onde o ATP é gerado pela transferência de um grupamento fosfato de alta 
energia a partir de um composto fosforilado ao ADP. Esta ligação rica em energia 
geralmente foi adquirida na reação onde o substrato foi oxidado. 
 
 14)Explique a razão pela qual a produção biológica de energia se faz por etapas. 
 Reação Endergônica: quando ocorre a adição de energia por meio de uma fonte 
externa, como se o sistema absorvesse energia do ambiente. É como se houvesse um 
consumo de energia. Animais endotérmicos utilizam como fonte primordial de 
temperatura a produção metabólica de calor, ou seja, através do metabolismo oxidativo 
nos tecidos - que é grande fonte de energia e, conseqüentemente, de calor. 
Reação Exergônica: quando ocorre a liberação ou produção de energia. Acontece a 
liberação de energia para o trabalho celular a partir do potencial de degradação dos 
nutrientes orgânicos; Um bom exemplo é a queima do enxofre, que gera o dióxido de 
enxofre, energia calorífica (térmica) e luminosa. 
Em relação ao sinal ΔG, observa-se que reações químicas podem ser acopladas, assim 
que uma reação liberadora de energia dirige uma reação que requer energia. Reações 
químicas em sistemas fechados ocorrem espontaneamente até que o equilíbrio seja 
alcançado. Quando um sistema está no equilíbrio, a velocidade de formação do produto 
é exatamente igual à velocidade na qual o produto é convertido para reagente. Portanto 
não existe nenhuma variação líquida nas concentrações de reagentes e produtos e um 
“estado estacionário” é alcançado. A variação de energia, que ocorre enquanto o sistema 
se move de seu estado inicial para o equilíbrio, a pressão e temperatura constantes, é 
dada pela variação de energia livre, (G. A grandeza de (G depende da reação química 
particular e o quanto o sistema inicialmente está longe do equilíbrio. Cada composto 
envolvido em uma reação química contémuma certa quantidade de energia potencial 
relacionada com o tipo e o número de suas ligações. Nas reações que ocorrem 
espontaneamente, os produtos tem menos energia livre que os reagentes, assim a reação 
libera energia livre, que está disponível para realizar trabalho. Tais reações são 
exergônicas, e o declínio na energia livre a partir dos reagentes para os produtos é 
expresso como um valor negativo. Reações endergônicas requerem uma quantidade de 
energia, e seus valores de (G são, portanto, positivos. Assim como nos processos 
mecânicos, somente parte da energia liberada nas reações bioquímicas exergônicas pode 
ser usada para executar trabalho. 
 
15)O que você entende por reações exergônicas e endergônicas? Em relação ao 
sinal de ∆G, como elas podem ser classificadas? Pesquise e dê 1 exemplo de cada. 
Reação Endergônica: quando ocorre a adição de energia por meio de uma fonte externa, 
como se o sistema absorvesse energia do ambiente. É como se houvesse um consumo de 
energia. Animais endotermicos utilizam como fonte primordial de temperatura a 
produção metabolica de calor, ou seja, atraves do metabolismo oxidativo nos tecidos - 
que é grande fonte de energia e, consequentemente, de calor. Reação Exergônica: 
quando ocorre a liberação ou produção de energia. Acontece a liberação de energia para 
o trabalho celular a partir do potencial de degradação dos nutrientes orgânicos; Um bom 
exemplo é a queima do enxofre, que gera o dioxido de enxofre, energia calorifica 
(termica) e luminosa. Em relação ao sinal ΔG, observa-se que reações quimicas podem 
ser acopladas, assim que uma reação liberadora de energia dirige uma reação que requer 
energia. Reações quimicas em sistemas fechados ocorrem espontaneamente até que o 
equilibrio seja alcançado. Quando um sistema esta no equilibrio, a velocidade de 
formação do produto é exatamente igual a velocidade na qual o produto é convertido 
para reagente. Portanto não existe nenhuma variação liquida nas concentrações de 
reagentes e produtos e um “estado estacionario” é alcançado. A variação de energia, que 
ocorre enquanto o sistema se move de seu estado inicial para o equilíbrio, a pressão e 
temperatura constantes, é dada pela variação de energia livre, (G. A grandeza de (G 
depende da reação quimica particular e o quanto o sistema inicialmente está longe do 
equilibrio. Cada composto envolvido em uma reação quimica contem uma certa 
quantidade de energia potencial relacionada com o tipo e o número de suas ligações. 
Nas reações que ocorrem espontaneamente, os produtos tem menos energia livre que os 
reagentes, assim a reação libera energia livre, que esta disponivel para realizar trabalho. 
Tais reações são exergônicas, e o declinio na energia livre a partir dos reagentes para os 
produtos e expresso como um valor negativo. Reações endergônicas requerem uma 
quantidade de energia, e seus valores de (G são, portanto, positivos. Assim como nos 
processos mecânicos, somente parte da energia liberada nas reações bioquímicas 
exergônicas pode ser usada para executar trabalho. 
16) Defina catabolismo e anabolismo exemplificando com um exemplo do dia-a-
dia: 
catabolismo é a fase de degradação do metabolismo, na qual moléculas nutrientes 
organicas (carboidratos, gorduras e proteinas) são convertidas em produtos finais 
menores e mais simples (como acido lactico, C02 e NH3). As vias catabolicas liberam 
energia, uma parte é conservada na forma de ATP e de transportadores de eletrons 
reduzidos (NADH, NADPH, FADH2); o restante é perdido como calor. No anabolismo, 
tambem chamado de biossintese, precursores pequenos e simples formam moléculas 
maiores e mais complexas, incluindo lipideos, polissacarideos, proteinas e acidos 
nucleicos. As reações anabolicas necessitam de fornecimento de energia, geralmente na 
forma de potencial de trasnferencia do grupo fosforil, do ATP, e do poder redutor de 
NADH, NADPH e FADH2. 
 
17) Explique sucintamente, a respeito do ATP: 
a- A origem de seu nome: Trifosfato de Adenosina ou Adenosina-Trifosfato 
pois ele é um nucleosídeo formado pela união de uma adenina e uma ribose, formando 
assim o composto denominado de adenosita, o qual e esta ligado a 3 fosfatos, sendo 
assim chamado de adenosita trifosfato. 
 
b- Sua composição química 
adenosina, composto formado pela uniao de uma adenina e uma ribose, ligada a 3 
fosfatos 
 
c- Como ele consegue armazenar energia e quanto dessa energia química é 
armazenada, em termos quantitativos. 
essa energia nao é armazenada nas ligações P-O, é errôneo pensar assim, a energia livre 
liberada pela hidrolise de compostos de fosfato resulta dos produtos da reação com 
menor conteudo de energia livre do que os reagentes 
 
 
d- De que maneira o ATP auxilia em uma reação do tipo exergônica? 
 a hidrolise do ATP por si geralmente realizada a liberação de calor, que não pode 
impulsionar um processo quimico em um sistema isotermico. As reações quase sempre 
indicam um precesso em 2 etapas em que parte da molecula de atp é primeiro 
transferida para uma molecula de substrato ou para um residuo de aminoacido de uam 
enzima, tornando-se covalentemente acoplada ao substrato ou á enzima,aumentando, 
desta forma, seu conteudo de energia livre. Em seguida, em uam segunda etapa, a 
porção contendo fosfato que foi trasnferida na primeira etapa é deslocada, gerando P1, 
PP1 ou AMP. Assim, ATP participa covalentemente da reação enzimatica, para qual 
fornece energia livre. Sendo assim o ATP fornece energia por transferencua de grupos e 
nao por simples hidrolise, ahidrolise nao gera nada mais que calor. 
 
e- Por que a evolução selecionou esta molécula para armazenar energia? 
Piruvato desidrogenase (E1), diidrolipoil transacetiase (E2) e diidrolipoil desidrogenase 
(E3). A finalidade deste complexo é oxidar o piruvato a acetil-CoA. São 5 cofatores, 
TTP (tiamina pirofosfato), FAB, NAD, Coenzima A e Lipoato. Um exemplo de 
problema que ocorre resultando da deficiencia de um dos cofatores é o caso do Beriberi, 
doença que leva a perda das funções neurais, que por deficiencia de tiamina leva a 
incapacidade de oxidar o piruvato o que impede uma produção maior de energia. 
 
18) Relacione entropia e energia livre com a espontaneidade dos processos. 
Qunanto maior a entalpia, maior será o conteudo do calor do sistema reagente (coleção 
de componentes que estão sendo submetidos aum determinado processo quimico), 
quanto maior é a quantidade de calor maior será consequentemente a entropia, as 
moleculas se encontram com maior energia cinética, aumentando a desordem do 
sistema. Com isso voce tem que a reação se processa espontaneamente, tem delta g 
negativo, reação exotermica, e nao precisa de energia de ativação para que a reação de 
inicio. 
 
19) Classifique os processos termodinâmicos segundo a variação de entalpia. 
Entalpia, por vezes referida como entalpia absoluta, é uma grandeza física definida no 
âmbito da termodinâmica clássica de forma que esta meça a máxima energia de 
um sistema termodinâmico, teoricamente passível de ser deste removida na forma 
de calor. É particularmente útil na compreensão e descrição de processos isobáricos: a 
pressão constante as variações de entalpia encontram-se diretamente associadas às 
energias recebidas pelo sistema na forma de calor, estas facilmente mensuráveis 
em calorímetros. Conforme definida, a entalpia engloba em si não apenas a energia 
interna do sistema, mas também a energia armazenada no conjunto sistema-vizinhança 
que, absorvida pelo sistema via trabalho realizado pela vizinhança sobre esse em 
processos termodinâmicos que impliquem a diminuição de seu volume, também integra 
uma parcela de energia passível de ser extraídana forma de calor a partir do referido 
sistema. A entalpia mensura, pois a totalidade de energia de alguma forma atrelada ao 
sistema - incluindo-se nesta não apenas a energia encerrada no sistema como também a 
energia atrelada ao sistema em virtude das relações que este estabelece com a sua 
vizinhança. 
 
20) Diferencie ΔG o , ΔG o’ e ΔG. 
 ΔG:representa a mudança na energia livre e, assim, a direção de uma reação em 
qualquer concentração especificada dos produtos e dos reagentes. 
ΔGo: é a variação de energia quando os reagentes e produtos que estão a uma 
concentração de 1 mol / L. 
 
21) Defina equilíbrio termodinâmico e o estado estacionário. 
ESTADO ESTACIONÁRIO: O equilíbrio só ocorre em sistema fechado. Quando o 
sistema é aberto é possível que algumas das propriedades permaneçam constantes, 
apesar disso, sem o equilíbrio. Então, dizemos que o sistema está em estado 
estacionário. 
EQUILÍBRIO TERMODINÂMICO: Todas as propriedades tem a mesma energia. 
 
22) Identifique a importância do acoplamento energético de reações no sistemas 
biológicos. 
Nos organismos vivos, uma reação exergônica pode ser acoplada a uma reação 
endergônica ou a um processo para conduzir reações diferentes desfavoráveis. Por 
exemplo: Reação 1: glicose + Pi ( glicose 6-fosfato (endergônica, (G é positivo) Nesta 
reação, o produto contém mais energia que os reagentes. Uma segunda reação, muito 
exergônica, pode ocorrer nas células vivas. Reação 2: ATP ( ADP + Pi (exergônica, (G 
é negativo) Nesta reação os produtos contêm menos energia que os reagentes – a reação 
libera energia. As duas reações químicas compartilham um intermediário comum, Pi, o 
qual é consumido na reação 1 e produzido na reação 2. As duas reações podem ser 
acopladas na forma de uma reação 3, que é escrita como a soma das reações 1 e 2, com 
o intermediário comum Pi, omitido dos dois lados da equação: Reação 3: glicose + ATP 
( glicose 6-fosfato + ADP Porque a energia liberada na reação 2 é maior do que aquela 
consumida na reação 1, a reação 3 é exergônica: alguma energia é liberada. Células 
vivas então sintetizam glicose 6-fosfato catalisando uma reação direta entre glicose e 
ATP, de fato acoplando reação 1 à reação 2. O acoplamento de reações endergônicas 
com aquelas exergônicas é absolutamente central para trocas de energia nos sistemas 
vivos. 
 
23) Relacione o valor de ΔG com a Keq de uma reação. 
Quando não estamos em condições padrão, por exemplo durante uma reação (mesmo 
que no início os reagentes e produtos estejam nas condições padrão elas variam ao 
longo do tempo), DG = DG0 + RT lnQ onde Q representa o quociente reacional Em 
qualquer instante define-se quociente reaccional, Q, como a razão entre as 
concentrações de produtos e reagentes no instante considerado. No equilíbrio, Q = Keq 
e DG = 0 A expressão DG = DG0 + RT lnQ transforma-se em DG0 = ─RT lnK 
Substituindo DG0 na expressão anterior obtém-se DG = ─RT lnK + RT lnQ DG = RT 
ln Q/K 
 
24) Definir sistemas ΔG (+) e ΔG (-). 
 Nas reações que ocorrem espontaneamente, os produtos tem menos energia livre que os 
reagentes, assim a reação libera energia livre, que está disponível para realizar trabalho. 
Tais reações sãoexergônicas, e o declínio na energia livre a partir dos reagentes para os 
produtos é expresso como um valor negativo. Reações endergônicas requerem uma 
quantidade de energia, e seus valores de (G são, portanto, positivos. Assim como nos 
processos mecânicos, somente parte da energia liberada nas reações bioquímicas 
exergônicas pode ser usada para executar trabalho. 
 
25) Enuncie a primeira e a segunda Lei da Termodinâmica. 
A primeira lei a energia é conservada, sendo descrita pela famosa frase “na natureza 
nada se cria, nada se destrói, tudo se transforma”. É a lei de conservação de energia 
aplicada aos processos térmicos, sendo assim em um sistema isolado a energia interna 
permanece constante. A energia não pode ser destruída, nem criada, podendo ser 
apenas: armazenada, transformada de uma forma para outra, transferida de um sistema 
para o outro (ou para a vizinhança). Concluindo que a primeira lei da termodinâmica 
propõe que em qualquer transformação física ou química a quantidade total de energia 
permanece constante. 
A partir da primeira lei, pode-se constatar que: toda transformação de Energia se 
acompanha da produção de Energia Térmica; e qualquer forma de energia ou trabalho 
pode ser totalmente convertida em calor. No entanto, a recíproca não é verdadeira, 
porque o calor não pode ser totalmente convertido em energia ou trabalho, uma parte 
sempre permanecerá sobre calor. 
 
A segunda lei a entropia tende a aumentar, isto significa que processos espontâneos 
aumentam a desordem (entropia) do universo. Esta lei é expressa a relação entre a 
entropia e a espontaneidade de uma transformação. Sendo a entropia de um sistema 
isolado nunca decresce. Concluindo a segunda lei da termodinâmica afirma que todas as 
transformações físicas e químicas tendem a ocorrer em uma direção tal que a energia 
útil sofre degradação irreversível para uma forma chamada entropia. 
Esta lei possui vários enunciados que a descrevem, como sendoos sistemas tendem a 
proceder de estados ordenados (baixa probabilidade) para estados desordenados (alta 
probabilidade); A desordem do sistema + ambiente não é modificada pelos processos 
reversíveis, e A desordem do sistema + ambiente é modificada pelos processos 
irreversíveis; Todos os processos que ocorrem naturalmente procedem em direção ao 
equilíbrio, isto é, para um estado de energia mínima.; E também que é possível, com a 
realização de um trabalho, transferir energia de um nível mais baixo para um nível mais 
alto. 
De acordo com a 1ª e 2ª Lei, pode-se concluir que: Como a quantidade de energia 
sempre se mantém constante, após cada transformação energética, a qualidade da 
energia diminui.