Answer the following questions about the Krebs cycle and oxidative phosphorylation: 1 - Differences and similarities between physiological and cell...

1 - As diferenças entre a respiração fisiológica e a respiração celular estão relacionadas ao local onde ocorrem. A respiração fisiológica ocorre nos tecidos e órgãos do organismo como um todo, enquanto a respiração celular ocorre nas mitocôndrias das células. Ambos os processos envolvem a oxidação de moléculas orgânicas para a produção de energia na forma de ATP. 2 - As três etapas da respiração celular são: glicólise, ciclo de Krebs (ou ciclo do ácido cítrico) e fosforilação oxidativa. 3 - A formação de acetil-CoA a partir do piruvato envolve a ação de duas enzimas principais: a piruvato desidrogenase e a CoA ligase. A piruvato desidrogenase catalisa a oxidação do piruvato, gerando acetil-CoA e NADH. A CoA ligase, por sua vez, liga a Coenzima A (CoA) ao acetil, formando o acetil-CoA. 4 - A partir de uma molécula de piruvato, o ciclo de Krebs produz 3 moléculas de NADH, 1 molécula de FADH2, 1 molécula de GTP (que pode ser convertida em ATP) e 2 moléculas de CO2. O NADH e o FADH2 são transportadores de elétrons que serão utilizados na fosforilação oxidativa para a produção de ATP. 5 - A fosforilação que ocorre no ciclo de Krebs é do tipo fosforilação a nível de substrato, pois ocorre diretamente na formação de GTP, que pode ser convertido em ATP. Essa fosforilação ocorre na reação de conversão do succinil-CoA em succinato. 6 - As reações de oxidação e redução que ocorrem no ciclo de Krebs são chamadas de reações redox. Durante o ciclo, ocorrem diversas reações de oxidação de compostos como isocitrato, alfa-cetoglutarato e malato, gerando NADH e FADH2. 7 - O ciclo de Krebs é considerado catabólico porque envolve a quebra de moléculas orgânicas, como o piruvato, para a produção de energia. No entanto, também é considerado anabólico, pois fornece intermediários para a síntese de outros compostos, como aminoácidos e ácidos graxos. 8 - As reações anapléroticas são aquelas que repõem os intermediários do ciclo de Krebs que são utilizados em outras vias metabólicas. Um exemplo é a reação de carboxilação do piruvato para formar oxaloacetato, que é catalisada pela enzima piruvato carboxilase. 9 - O ciclo de Krebs é regulado por diversas enzimas, como a isocitrato desidrogenase, a alfa-cetoglutarato desidrogenase e a malato desidrogenase. Essas enzimas são reguladas pela disponibilidade de substratos, produtos e cofatores, como o NAD+ e o ATP. 10 - A fosforilação a nível de substrato ocorre diretamente na formação de ATP a partir de um substrato fosforilado. A fosforilação oxidativa ocorre na cadeia respiratória, onde a energia liberada pela transferência de elétrons é utilizada para a síntese de ATP. A fotofosforilação ocorre na fotossíntese, onde a energia da luz é utilizada para a síntese de ATP. 11 - A teoria endossimbiótica propõe que as mitocôndrias e os cloroplastos foram originalmente organismos procariontes que foram incorporados por células eucariontes ancestrais. Um exemplo que suporta essa teoria é a presença de DNA próprio nas mitocôndrias, semelhante ao DNA encontrado em bactérias. 12 - A variação de energia livre (ΔG) está relacionada ao potencial redox das reações. Quanto maior o potencial redox, maior será a variação de energia livre. O potencial redox é determinado pela diferença de eletronegatividade entre os reagentes e produtos da reação. 13 - A função do transporte de elétrons mitocondrial é transferir elétrons dos transportadores reduzidos (NADH e FADH2) para o oxigênio, gerando um gradiente eletroquímico de prótons que será utilizado na síntese de ATP. 14 - Os elétrons seguem a ordem complexo I - complexo II - complexo III - complexo IV durante o transporte de elétrons, pois cada complexo possui uma afinidade específica pelos transportadores reduzidos. Essa ordem garante a eficiência do transporte de elétrons e a geração do gradiente de prótons. 15 - Cada complexo da cadeia respiratória tem funções específicas. O complexo I (NADH desidrogenase) recebe elétrons do NADH e bombeia prótons para o espaço intermembranar. O complexo II (succinato desidrogenase) recebe elétrons do FADH2 e não bombeia prótons. O complexo III (citocromo bc1) transfere elétrons para o complexo IV e bombeia prótons. O complexo IV (citocromo c oxidase) recebe elétrons do complexo III e utiliza o oxigênio para formar água, liberando prótons. Os coenzimas/cofatores envolvidos incluem NADH, FADH2, citocromos e ubiquinona.