ED 2 2019-02

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Universidade	Federal	do	Rio	de	Janeiro	–	Polo	de	Duque	de	Caxias	
Graduação:	Biotecnologia	
Disciplina:	Metabolismo													Código:	XBQ235	
Prof.:	Isabel	Caetano	
Aluno(a)s:__________________________________________________________	
																		__________________________________________________________	
ESTUDO	DIRIGIDO	II	(ED	II)	
	
1)	 Sobre	 a	 regulação	 do	 complexo	 piruvato	 desidrogenase	 (PDH).	 Nos	 tecidos	 de	 animais	mamíferos,	 a	 taxa	 de	
conversão	do	piruvato	em	acetil-CoA	pelo	complexo	PDH	é	regulada	pela	razão	entre	o	complexo	PDH	fosforilado	
inativo	e	não	fosforilado	ativo.	Determinar	o	que	acontece	com	a	taxa	dessa	reação	(aumenta,	diminui	ou	cessa)	
quando	uma	preparação	das	mitocôndrias	do	músculo	de	coelho	contendo	o	complexo	PDH	é	tratado	com:	
(a)	piruvato	desidrogenase	quinase,	ATP	e	NADH;		
(b)	piruvato	desidrogenase	fosfatase	e	Ca2+;		
(c)	malonato	(inibidor	da	respiração	celular).	
	
2)	Na	oxidação	de	uma	molécula	de	acetil-CoA	pelo	ciclo	de	Krebs,	indicar	a	enzima	que	catalisa	a	reação	onde	há	
produção	ou	consumo	de:	
a)CO2;															b)GTP;										c)NADH;										d)FADH2;									e)H2O.		
	
3)	Indicar	a	localização	celular	do	ciclo	de	Krebs	
4)	Discutir	a	regulação	do	ciclo	de	Krebs	em	função	das	relações	ATP/ADP	e	NAD+/NADH	
	
5)	 Sobre	 a	 regulação	da	Citrato	 Sintase.	Na	presença	de	quantidades	 saturadas	 (abundantes)	 de	oxaloacetato,	 a	
atividade	 da	 citrato	 sintase	 do	 tecido	 cardíaco	 de	 porco	mostra	 uma	 dependência	 sigmóide	 a	 concentração	 de	
acetil-CoA,	 como	mostrado	 no	 gráfico.	 Quando	 adicionado	 succinil-CoA,	 a	 curva	 se	 desloca	 para	 a	 direita	 e	 a	 a	
dependência	 sigmóide	 é	 mais	 pronunciada,	 com	 variação	 menor	 na	
atividade	 em	 função	 de	 maior	 disponibilidade	 (concentração)	 de	
substrato.	
Com	 base	 nessas	 observações,	 sugira	 como	 a	 succinil-CoA	 regula	 a	
atividade	 da	 citrato	 sintase.	 Por	 que	 a	 succinil-CoA	 é	 um	 sinal	
apropriado	para	a	regulação	da	ciclo	do	ácido	cítrico?	Como	a	regulação	
da	 citrato	 sintase	 controla	 a	 taxa	 de	 respiração	 celular	 no	 tecido	
cardíaco	de	porco?	
4)	Relação	entre	Respiração	e	o	Ciclo	do	Ácido	Cítrico.	Embora	o	oxigênio	não	participe	diretamente	no	ciclo	do	
ácido	cítrico,	o	ciclo	opera	apenas	quando	o	O2	está	presente.	Por	quê?	
5)	 Os	 compostos	 seguintes,	 localizados	 na	 membrana	 interna	 da	 mitocôndria,	 fazem	 parte	 de	 uma	 cadeia	 que	
transfere	elétrons	do	NADH	(E0’	=	-0,315	V)	para	o	oxigênio	molecular,	O2	(E0’	=	+0,815	V):	
Coenzima	ubiquinona	-	Q	(E0’	=	+0,04	V)	
Citocromo	a-a3	(E0’	=	+0,55	V)	
Citocromo	b	(E0’	=	+0,06	V)	
Citocromo	c	(E0’	=	+0,235	V)	
Citocromo	c1	(E0’	=	+0,215	V)	
Os	potenciais	de	redução	(E0’)	destes	compostos	dão	alguma	indicação	sobre	a	sequência	que	eles	se	encontram	
na	cadeia	de	transporte	de	elétrons?	Coloque-os	em	ordem	de	transferência	de	elétrons.	
	
6)	 Uma	 suspensão	 de	mitocôndrias	 foi	 incubada	 em	 diferentes	 condições,	 medindo-se	 a	 formação	 de	 NAD+,	 o	
consumo	 de	 oxigênio,	 a	 produção	 de	 ATP,	 e	 a	 diferença	 de	 pH	 entre	 o	 interior	 e	 o	 exterior	 da	 organela.	 Os	
resultados	encontrados	estão	apresentados	na	tabela	abaixo:	
	
Pelos	dados	na	tabela,	responda	com	SIM	ou	NÃO	se	é	possível	ocorrer:	
a.	oxidação	de	NADH	sem	síntese	de	ATP.	
b.	oxidação	de	NADH	sem	consumo	de	oxigênio.	
c.	consumo	de	oxigênio	sem	síntese	de	ATP.	
d.	consumo	de	oxigênio	sem	formação	de	gradiente	de	H+.	
e.	consumo	de	oxigênio	sem	oxidação	de	NADH.	
	
7)	 A	 Cadeia	 Respiratória	 (CR)	 e	 Fosforilação	 Oxidativa	 (FO)	 podem	 ser	 desacopladas	 por	 compostos	 químicos	
sintéticos,	 como	 2,4	 dinitrofenol	 (DNP)	 que	 aumentam	 a	 permeabilidade	 da	 membra	 mitocondrial	 interna	 a	
prótons	ou	por	proteínas	presentes	na	membrana	mitocondrial.	nomeie	estas	proteínas	e	discuta	o	seu	papel	em	
bebês	e	animais	que	hibernam	em	regiões	frias.	
	
8)	A	fotossíntese,	realizada	por	células	autotróficas	fotossintetizantes,	como	plantas	e	cianobactérias,	envolve	duas	
etapas:	Etapa	fotoquímica	e	Etapa	química.	Cite	as	moléculas	consumidas	e	produzidas	em	cada	etapa.	
	
9)	 Cite	 semelhanças	 e	 diferenças	 entre	 a	 fosforilação	 oxidativa	 e	 a	 fotofosforilação.	 Qual	 a	 principal	 forma	 de	
regulação	destes	processos?	
10)	Quais	os	órgãos	principalmente	envolvidos	no	metabolismo	de	aminoácidos?	Quais	as	fontes	de	aminoácidos	
para	utilização	no	catabolismo	energético?	
11)	Qual	a	reação	catalizada	pela	enzima	glutamato	desidrogenase	e	qual	a	sua	importância	para	o	catabolismo	de	
aminoácidos?	
12)	Qual	o	cofator	das	enzimas	transaminases?	Explique	o	mecanismo	de	ação	geral	destas	enzimas.	
13)	 O	 metabolismo	 de	 aminoácidos,	 pode	 levar	 a	 formação	 de	 alguns	 intermediários	 ou	 precursores	 de	
intermediários	do	ciclo	do	ácido	cítrico.	Nomeie	estas	moléculas.	
14)	Um	produto	do	metabolismo	de	aminoácidos	é	a	molécula	de	amônia	(NH3),	que	em	pH	fisiológico	existe	como	
o	 íon	 amônio	 (NH4+),	 um	produto	 tóxico	 inadequado	 para	 ser	 liberado	 na	 corrente	 sanguínea.	 De	 que	 forma	 os	
tecidos	que	metabolizam	aminoácidos	direcionam	este	grupo	amino	para	o	fígado,	onde	serão	metabolizados	para	
excreção	na	forma	de	moléculas	de	uréia?	
15)	Qual	o	órgão	responsável	pela	metabolização	dos	grupos	amino	provenientes	dos	tecidos	que	tenham	utilizado	
aminoácidos	 para	 oxidação	 e	 obtenção	 de	 energia?	 Qual	 o	 nome	 do	 ciclo	 envolvido	 nesta	metabolização,	 suas	
etapas	e	seu	principal	ponto	de	regulação?