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EXERCÍCIOS – INTRODUÇÃO METABOLISMO/ RESPIRAÇÃO CELULAR/ 
FERMENTAÇÃO/ GLICONEOGÊNESE 
 
1) Defina metabolismo. 
É o conjunto de todas as transformações químicas que ocorrem em uma célula ou em 
um organismo vivo e desenvolve-se através de uma série de reações catalisadas 
enzimaticamente, que constituem as chamadas vias metabólicas. 
 
2) Defina anabolismo e catabolismo e cite algumas características de cada processo 
relacionadas aos transportadores de elétrons e consumo/liberação de energia. 
O metabolismo é divido em anabolismo e catabolismo. 
O anabolismo corresponde às reações de síntese de biomoléculas com consumo de 
energia e oxidação dos transportadores de elétrons. 
O catabolismo corresponde às reações de degradação (oxidação) de biomoléculas com 
liberação de energia e redução dos transportadores de elétrons. 
 
3) Quais são os principais transportadores de elétrons das vias metabólicas? Qual molécula 
é considerada aceptora final de elétrons da cadeia respiratória? 
NAD (nicotinamida adenina dinucleotídeo), NADP (nicotinamida adenina 
dinucleotídeo fosfato), FAD (flavina adenina dinucleotídeo). 
O aceptor final de elétrons é o oxigênio. 
 
4) Qual a constituição da molécula de ATP e qual a sua função no metabolismo? 
O ATP (adenosina trifosfato) é um nucleotídeo constituído de Adenina (base 
nitrogenada), ribose (pentose) e três grupos fosfatos. 
O ATP (moeda energética) é um composto que apresenta ligações de alta energia que é 
utilizada nos diversos processos metabólicos. 
5) A glicólise (1ª etapa da respiração celular) é dividida em duas fases: fase preparatória e 
fase de pagamento. O que ocorre com a glicose na fase de preparação? 
Na fase de preparação da glicólise ocorre a fosforilação da glicose e sua conversão em 
duas moléculas de gliceraldeído 3- fosfato. 
6) Qual enzima catalisa a fosforilação da glicose na glicólise? 
A enzima que catalisa a fosforilação da glicose chama-se hexoquinase. 
7) Quais moléculas são formadas no final da glicólise? 
No final da glicólise são formadas duas moléculas de piruvato, dois NADH e dois ATP. 
8) Cite dois processos de produção de energia que ocorre em condições anaeróbias 
(ausência de oxigênio)? 
Fermentação alcoólica e fermentação láctica. 
9) Quais podem ser os destinos das moléculas de piruvato formadas no final da glicólise 
em condições aeróbicas e em condições anaeróbias? 
Em condições aeróbicas o piruvato vai para a mitocôndria e lá será descarboxilado a 
acetil-coA e utilizado no ciclo de Krebs. 
Em condições anaeróbicas poderá ser utilizado na fermentação alcoólica ou na 
fermentação láctica. 
10) Como ocorre a conversão de piruvato em acetil CoA? Qual enzima catalisa essa reação? 
Qual o destino do acetil CoA? 
O grupo carboxila é removido do piruvato na forma de CO2 e os dois carbonos 
remanescentes formam o acetil que se liga a coenzima A (CoA), formando acetil-CoA. 
A reação completa é chamada de descarboxilação oxidativa. 
A enzima que catalisa essa reação é a piruvato desidrogenase. 
O destino do acetil-CoA é o ciclo de Krebs, segunda etapa da respiração celular. 
 
11) Qual a função do ciclo de Krebs? Onde ele ocorre? 
O ciclo de Krebs (CK) é um ciclo anfibólico, ou seja, tem funções no anabolismo e no 
catabolismo. O CK é uma rota central para a recuperação de energia a partir de vários 
combustíveis metabólicos, incluindo os carboidratos, os ácidos graxos e os 
aminoácidos, que são convertidos em acetil-CoA para a oxidação (catabolismo). O ciclo 
de Krebs também fornece intermediários para a síntese de biomoléculas (anabolismo). 
O Ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial. 
 
12) Qual o saldo energético final do ciclo de Krebs por molécula de glicose oxidada? 
Uma molécula de glicose dá origem a dois piruvatos, estes dão origem a dois acetil-
CoA. Então são dois acetil-CoA que entram no ciclo de Krebs e o saldo é de: 
6 NADH, 2 FADH2 e 2ATP. 
Sabendo que cada NADH dará origem a 3 ATP (6x3=18) e cada FADH2 dará origem a 
2 ATP (2x2=4) na cadeia respiratória temos a soma de 18ATP dos NADH + 4 ATP dos 
FADH2+ 2ATP produzidos no ciclo. Saldo do Ciclo de Krebs= 24 ATP. 
 
13) Qual o destino dos NADH e FADH2 produzidos no ciclo de Krebs? 
O NADH e FADH2 produzidos entram na cadeia respiratória (3ª etapa da respiração 
celular), onde doarão seus elétrons. 
 
14) Qual a função da cadeia transportadora de elétrons? 
A função da cadeia transportadora de elétrons (cadeia respiratória) é transportar os 
elétrons até seu aceptor final (oxigênio) e com isso produzir ATP. 
 
15) Explique como ocorre a produção de ATP na cadeia respiratória a partir de uma 
molécula de NADH. 
O NADH doa seus elétrons para o complexo I que repassa os elétrons para a 
Ubiquinona. Esta repassa os elétrons para o complexo III que por sua vez repassa para o 
Citocromo C, por fim este repassa os elétrons para o complexo IV que doará os elétrons 
para o aceptor final, o oxigênio. Quando os elétrons são doados aos complexos I e III 
são liberados 4H+ para o espaço intermembranas, e quando os elétrons são doados ao 
complexo IV são liberados 2H+, formando assim o gradiente eletroquímico. É 
necessário que 4H+ retornem à matriz mitocondrial através da ATP sintase para que 
seja sintetizado 1 ATP. 
 
16) Porque cada NADH (mitocondrial) produz 2,5 ATP e cada FADH2 fornece 1,5 ATP? 
Porque cada NADH após doar os elétrons para a cadeia de transportadores de elétrons 
resulta no bombeamento de 10H+ da matriz mitocondrial para o espaço 
intermembranas. Cada 4H+ que retorna a matriz mitocondrial pela ATP sintase resulta 
na produção de 1ATP. Logo 10 H+ /4 H+ = 2,5. Isso quer dizer que um NADH produz 
2,5 ATP. 
E o FADH2, após doar os elétrons para a cadeia de transportadores, resulta na liberação 
de 6H+. Logo: 6 H+/4 H+=1,5. Isso quer dizer que cada FADH2 produz 1,5 ATP. 
Esses valores geralmente são arredondados de 2,5 para 3 ATP (NADH) e de 1,5 para 2 
ATP (FADH2 ). 
17) Explique como é fornecida energia para a síntese de ATP na cadeia respiratória. 
A força próton-motora, que leva os prótons de volta para a matriz, fornece energia para 
síntese de ATP. 
18) Qual a enzima que catalisa a síntese de ATP? Explique como ocorre esse processo? 
A enzima ATP sintase que catalisa a síntese de ATP. Ocorre um acoplamento do fluxo 
de prótons à fosforilação do ADP. A ATP sintase precisa que 4H+ retornem a matriz 
mitocondrial e que haja a entrada de um fosfato inorgânico (Pi) para formar uma 
molécula de ATP. 
 
19) Como acontece a entrada dos NADH produzidos no final da glicólise (citosol) na 
mitocôndria? Explique. 
A membrana mitocôndrial não é permeável aos NADH, sendo assim os que são 
produzidos na glicólise (citosol) podem entrar na mitocôndria por meio de dois 
circuitos: 
 Circuito malato-aspartato: o NADH doa o H+ para uma molécula de 
oxaloacetato que é convertido a malato. O malato atravessa a membrana da 
mitocôndria e lá dentro doa o H+ para um NAD+ que é reduzido a NADH, 
dessa forma o NADH entra na mitocôndria. O malato que perdeu o H+ é 
convertido em aspartato que sai da mitocôndria. Com a saída do aspartato entra 
um H+ do espaço intermembranas para dentro da mitocôndria e isso ocasiona 
um custo no saldo de ATP, pois é um H+ a menos que seria utilizado para a 
síntese de ATP. 
 Circuito glicerol-fosfato: o NADH doa seu H+ para uma diidroxicetona que é 
convertida em glicerol-3-fosfato, este entra na mitocôndria e doa seu H+ para 
um FAD, reduzindo-o a FADH2. Após a doação do H+ pelo glicerol-3-fosfato 
esse é convertido a diidroxicetona que sai da mitocôndria. No circuito 
glicerol-fosfato os elétrons dos NADH vindos da Glicólise entram na 
mitocôndria comoFADH2. Isso ocasiona um custo, pois na cadeia 
respiratória cada FADH2 produz 2 ATPs e cada NADH produz 3 ATPs. 
 
20) Quais são as duas formas de produção de ATP? Explique cada uma. 
1 - Fosforilação ao nível de substrato: O ATP é sintetizado por fosforilação ao nível de 
substrato, onde há o envolvimento de compostos ricos em energia na síntese de ATP, 
por exemplo, a 7ª reação da glicólise onde há transferência do fosfato do 1,3-
bifosfoglicerato para o ADP, formando ATP e 3-fosfoglicerato. 
2- Fosforilação através da cadeia transportadora de elétrons: O ATP é sintetizado 
durante a oxidação dos transportadores (carreadores) de elétrons reduzidos (NADH e 
FADH2) juntamente com o transporte de elétrons. 
21) O que é gliconeogênese? 
É a síntese de glicose a partir de compostos que não são carboidratos (não glicídicos). 
 
22) Quais os precursores da gliconeogênese? 
Os precursores da gliconeogênese são: piruvato, lactato, glicerol, intermediários do 
ciclo de Krebs e aminoácidos glicogênicos. 
 
23) Quais os dois produtos intermediários da gliconeogênese que são formados a partir do 
glicerol? 
Diidroxiacetona fosfato e gliceraldeído-3-fosfato. 
 
24) Exceto por três sequências específicas, as reações da gliconeogênese a partir do 
piruvato são inversas às da Glicólise (1ª etapa da respiração celular). Explique os três 
desvios da gliconeogênese. 
1° Desvio – O piruvato é convertido a oxaloacetato e o oxaloacetato é convertido a 
fosfoenol piruvato pela ação das enzimas piruvato carboxilase e fosfoenol piruvato 
carboxiquinase, respectivamente. 
2° Desvio – Frutose-1-6-bifosfato é convertida a frutose-6-fosfato pela ação da enzima 
frutose-1-6-bifosfatase. 
3° Desvio – Glicose-6-fosfato é convertida a glicose pela ação da enzima glicose-6- 
fosfatase.