cadeia transportadora e pentose

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Cadeia de Transporte de elétrons e fosforilação oxidativa 
1)Definir Potencial de óxido-redução (E) e potencial de óxido-redução padrão (Eo). 
O potencial de oxidação-redução (E) mede a afinidade de um substrato por elétrons. O 
potencial de óxido-redução padrão (Eo) é tomada utilizando-se a afinidade do par H+/1/2H2 
e é considerado o marco zero para definir o E de outros pares. 
2) Citar os compostos que fazem parte da cadeia de transporte de elétrons e 
caracteriza-los quimicamente. Complexos I, II, III, e IV, além de coenzima Q e citocromo 
C. 
3) Esquematizar a sequência dos compostos da cadeia de transporte de elétrons, 
indicando os transportadores de elétrons e os transportadores de prótons e elétrons. 
 
I 
4) Indicar a localização celular da cadeia de transporte de elétrons. A cadeia 
transportadora de elétrons esta presenta na membrana interna da mitocôndria. 
5) Citar três inibidores da cadeia de transporte de elétrons, indicando os 
transportadores sobre os quais atuam. Barbituricos e rotenona(agem no complexo I) e 
cianeto (age no complexo IV) 
6) Verificar se é possível a oxidação de malato e de succinato em presença de 
rotenona. Em presença de rotenona (inibidor da cadeia de transporte de elétrons) 
haverá acumulo de NADH e FADH2, provocando bloqueio do ciclo de Krebs, impedindo 
a oxidação de malato e do succinado. 
7) Qual seria o estado de oxidação (oxidado/reduzido) dos componentes da cadeia 
de transporte de elétrons em presença de malato e de antimicina A? Uma vez que o 
malato inibe o complexo II, o succinato estaria na forma reduzida e o FAD na forma 
oxidada. Em relação ao antimicina A que inibe o complexo III, a coenzima Q 
permaneceria reduzida e o citocromo c estaria oxidado. 
8) Definir fosforilação oxidativa. Transformação de ADP + Pi em ATP utilizando 
energia derivada da oxidação de coenzimas. A fosforilação oxidativa é o processo 
metabólico de síntese de ATP a partir da energia liberada pelo transporte de elétrons 
na cadeia respiratória. Todo o processo depende de dois fatores, a energia livre obtida 
do transporte de elétrons e armazenada na forma de gradiente de íons hidrogênio e 
uma enzima transportadora denominada ATPsintase. Durante o fluxo de elétrons há 
liberação de energia livre suficiente para a síntese de ATP em 3 locais da cadeia 
respiratória: Complexos I, III e IV. Estes locais são denominados "SÍTIOS DE 
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA". Nestes locais a liberação de energia livre é em 
quantidade equivalente à necessária para a síntese do ATP. 
 
9) Descrever a hipótese do acoplamento quimiosmótico para a fosforilação 
oxidativa. Segundo Mitchell, as condições para que ocorra a fosforilação oxidativa são 
um bombeamento de prótons pela cadeia respiratória, criando um fluxo da matriz para 
o citosol e uma membrana mitocondrial interna impermeável a prótons e íntegra. 
 A partir desta situação, Mitchell prevê os seguintes eventos na membrana 
mitocondrial interna: a Cadeia Respiratória, ao transportar os elétrons, bombeia prótons 
da matriz para o citosol; a membrana mitocondrial interna, por ser impermeável a 
prótons, impede o retorno destes à matriz; cria-se um GRADIENTE DUPLO - de pH e 
eletrostático - através da membrana mitocondrial interna, que gera uma situação de alta 
instabilidade e, por conseqüência, uma força que atrai os prótons de volta. Esta força, 
chamada força próton-motriz, dirige o refluxo de prótons à matriz mitocondrial através 
dos canais de prótons da enzima ATPase; a passagem dos prótons pela ATPase 
determina a síntese do ATP. 
10) Indicar o número de ATP sintetizados para cada NADH e FADH2 oxidados. Cada 
par de elétrons do NADH rende 3 ATPs, e cada par de elétrons do FADH2 rende 2 
ATPs. 
11) Citar exemplos de processos biológicos que utilizam ATP. Contração muscular, 
transporte ativo de substâncias (na célula). 
12) Definir desacoplador e citar um exemplo. Processo que dissocia o transporte de 
elétrons (cadeia respiratória) da fosforilação oxidativa. As substancias capazes de 
promover essa dissociação são chamadas de desacopladores, sendo o mais conhecido 
deles o DNP, que por ser hidrofóbico, atravessa a membrana interna da mitocôndria, 
impedindo a formação do gradiente de prótons, aumento o consume de oxigênio e 
impedindo a síntese de ATP. 
13) Definir inibidor de fosforilação oxidativa e citar um exemplo. Inibidores de 
fosforilação oxidativa são substâncias capazes de bloquear a produção de ATP à partir 
de ADP + Pi utilizando a energia proveniente da oxidação de coenzima. O exemplo 
mais conhecido é a oligomicina. 
14) Definir controle respiratório. Regulação da velocidade de oxidação de coenzimas 
exercido pela presença de ADP. 
15) Definir fosforilação ao nível do substrato e citar as reações onde ocorre esta 
fosforilação. Fosforilação ao nível de substrato é a síntese de ATP nas vias metabólicas 
da glicólise ou do ciclo de Krebs. 
Na glicólise: 
Glicose + ADP +Pi → acido pirúvico + ATP 
 Glicose + 2ADP+2Pi → 2 lactato+ 2ATP+2H2O 
DHAP + Gliceroldeido 3-P → Fosfoenol Piruvato + ATP 
Ciclo de Krebs: 
Succinil Coa + succinado desidrogenase → succinato +ATP 
 
16) A membrana interna da mitocôndria é impermeável a ATP e NADH. Mostrar como: 
a. o NADH produzido na via glicolítica pode ser oxidado na cadeia 
respiratória (lançadeiras do malato e do); Com a ajuda do glicerol-fosfato os 
elétrons do NADH são transferidos para o FADH, formado o FADH2 dentro da 
mitocôndria. Além disso, os elétrons do NADH podem ser transferidos para outro 
NAD+, em presença de malato, formando um NADH dentro da mitocôndria. 
b. o ATP produzido na mitocôndria pode ser utilizado no citossol. Em 
presença de ATP/ADP translocase, uma ATP da matriz mitocondrial é 
exportada para matriz extramitocondrial, sendo substituída por uma ADP 
vinda do meio externo. 
 
Via das pentoses fosfato glicerol-fosfato 
 
1. Citar as funções da via das pentoses fosfato; analisar a via quanto à produção de 
ATP. Entre as funções da via da pentose fosfato pode-se mencionar a síntese de Ribose 
5-fosfato (fase oxidativa) e a produção de NADPH (fase não oxidativa). Nesta via não 
existe a produção de ATP, entretanto, a energia armazenada no NADPH. 
2. Citar os compostos comuns à via das pentoses e via glicolítica. Glicose 6-fosfato, 
frutose 6-fosfato e gliceraldeido 6-fosfato. 
3. Hemácias, adipócitos, hepatócitos e fibras musculares foram incubadas com glicose 
marcada com 14C na presença e ausência de altas concentrações de fluoreto (F-), um 
potente inibidor de enolase e mediu-se a formação de 14CO2. Os resultados encontra-
se na tabela seguinte, onde o numero de sinais (+) indica a intensidade da produção de 
14CO2 e o sinal (-) a ausencia de produção. 
Produção de CO2 
 sem F- com F- 
hemacias + + 
Adipócitos (via da Pentose) +++ + 
Hepatócitos (via da Pentose) +++ + 
fibras musculares +++ - 
a. indicar o processo de oxidaçcão da glicose nos diferentes tipos de células. 
Hemácias: não apresentam mitocôndria, sendo assim todo o CO2 é proveniente 
da via das pentoses. 
Adipócitos e Hepatócitos: o CO2 produzido é proveniente da via das pentoses 
(+) e do ciclo de Krebs (++). 
Fibras musculares: Todo o CO2 é proveniente do Ciclo de Krebs (fibras 
musculares não fazem a via oxidativa das pentoses). 
b. Que composto sofre redução paralelamente a produção de 14CO2. 
Na hemácia ocorre a redução do NADP, enquanto que nos adipócitos, hepatócitos e 
fibras musculares NADH e FADH são reduzidos.