4.E: Como as células obtêm energia (exercícios)

4.1: Energia e metabolismo

As células desempenham as funções da vida por meio de várias reações químicas. O metabolismo de uma célula se refere à combinação de reações químicas que ocorrem dentro dela. As reações catabólicas decompõem substâncias químicas complexas em substâncias mais simples e estão associadas à liberação de energia. Os processos anabólicos constroem moléculas complexas a partir de moléculas mais simples e requerem energia. Ao estudar energia, o termo sistema se refere à matéria e ao meio ambiente envolvidos nas transferências de energia.

Perguntas de revisão

Qual das alternativas a seguir não é um exemplo de transformação de energia?

A. Aquecendo o jantar em um microondas
B. Painéis solares em funcionamento
C. Formação de eletricidade estática
D. Nenhuma das opções acima

Responda

D

Qual das afirmações a seguir não é verdadeira sobre enzimas?

R. Eles são consumidos pelas reações que catalisam.
B. Eles geralmente são feitos de aminoácidos.
C. Eles diminuem a energia de ativação das reações químicas.
D. Cada um é específico para o (s) substrato (s) específico (s) aos quais se liga.

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UMA

Resposta gratuita

O exercício físico para aumentar a massa muscular envolve processos anabólicos e/ou catabólicos? Forneça evidências para sua resposta.

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O exercício físico envolve processos anabólicos e catabólicos. As células do corpo decompõem os açúcares para fornecer ATP para realizar o trabalho necessário para o exercício, como contrações musculares. Isso é catabolismo. As células musculares também devem reparar o tecido muscular danificado pelo exercício, construindo novos músculos. Isso é anabolismo.

Explique em seus próprios termos a diferença entre uma reação espontânea e uma que ocorre instantaneamente e o que causa essa diferença.

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Uma reação espontânea é aquela que tem um ΔG negativo e, portanto, libera energia. No entanto, uma reação espontânea não precisa ocorrer de forma rápida ou repentina, como uma reação instantânea. Pode ocorrer por longos períodos de tempo devido a uma grande energia de ativação, o que impede que a reação ocorra rapidamente.

Com relação às enzimas, por que as vitaminas e os minerais são necessários para uma boa saúde? Dê exemplos.

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A maioria das vitaminas e minerais atua como cofatores e coenzimas para a ação enzimática. Muitas enzimas requerem a ligação de certos cofatores ou coenzimas para serem capazes de catalisar suas reações. Como as enzimas catalisam muitas reações importantes, é fundamental obter vitaminas e minerais suficientes da dieta e dos suplementos. A vitamina C (ácido ascórbico) é uma coenzima necessária para a ação das enzimas que constroem o colágeno.

4.2: Glicólise

O ATP funciona como a moeda de energia para as células. Ele permite que as células armazenem energia brevemente e a transportem dentro de si mesmas para apoiar reações químicas endergônicas. A estrutura do ATP é a de um nucleotídeo de RNA com três grupos fosfato conectados. Como o ATP é usado para energia, um grupo fosfato é separado e o ADP é produzido. A energia derivada do catabolismo da glicose é usada para recarregar o ADP em ATP. A glicólise é a primeira via usada na decomposição da glicose para extrair energia.

Escolha múltipla

A energia é armazenada a longo prazo nas ligações de _____ e usada a curto prazo para realizar o trabalho a partir de uma molécula (n) _____.

A. ATP: glicose
B. uma molécula anabólica: molécula catabólica
C. glicose: ATP
D. uma molécula catabólica: molécula anabólica

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C

A moeda de energia usada pelas células é _____.

A. ATP
B. ADP
C. AMP
D. adenosina

Responda

UMA

A glicose que entra na via da glicólise é dividida em duas moléculas de _________.

A. ATP
B. fosfato
C. NADH
D. piruvato

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D

Resposta gratuita

Tanto os organismos procarióticos quanto os eucarióticos realizam alguma forma de glicólise. Como esse fato apóia ou não a afirmação de que a glicólise é uma das vias metabólicas mais antigas?

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Se a glicólise evoluísse relativamente tarde, provavelmente não seria tão universal nos organismos quanto é. Provavelmente evoluiu em organismos muito primitivos e persistiu, com a adição de outras vias do metabolismo de carboidratos que evoluíram posteriormente.

4.3: Ciclo do ácido cítrico e fosforilação oxidativa

O ciclo do ácido cítrico é uma série de reações químicas que remove elétrons de alta energia e os usa na cadeia de transporte de elétrons para gerar ATP. Uma molécula de ATP (ou equivalente) é produzida por cada turno do ciclo. A cadeia de transporte de elétrons é a parte da respiração aeróbica que usa oxigênio livre como o aceitador final de elétrons removidos dos compostos intermediários no catabolismo da glicose.

Escolha múltipla

O que os elétrons adicionados ao NAD ⁺ fazem?

A. Eles se tornam parte de uma via de fermentação.
B. Eles vão para outro caminho para a produção de ATP.
C. Eles energizam a entrada do grupo acetil no ciclo do ácido cítrico.
D. Eles são convertidos em NADP.

Responda

B

A quimiosmose envolve

A. o movimento dos elétrons através da membrana celular
B. o movimento dos átomos de hidrogênio através de uma membrana mitocondrial
C. o movimento dos íons de hidrogênio através de uma membrana mitocondrial
D. o movimento da glicose através da membrana celular

Responda

C

Resposta gratuita

Inalamos oxigênio quando respiramos e expiramos dióxido de carbono. Para que serve o oxigênio e de onde vem o dióxido de carbono?

Responda

O oxigênio que inalamos é o último aceitador de elétrons na cadeia de transporte de elétrons e permite que a respiração aeróbica continue, que é a via mais eficiente para coletar energia na forma de ATP das moléculas de alimentos. O dióxido de carbono que expiramos é formado durante o ciclo do ácido cítrico, quando as ligações nos compostos de carbono são quebradas.

4.4: Fermentação

Se o NADH não puder ser metabolizado por meio da respiração aeróbica, outro aceitador de elétrons é usado. A maioria dos organismos usará alguma forma de fermentação para realizar a regeneração do NAD+, garantindo a continuação da glicólise. A regeneração de NAD+na fermentação não é acompanhada pela produção de ATP; portanto, o potencial do NADH de produzir ATP usando uma cadeia de transporte de elétrons não é utilizado.

Perguntas de revisão

Quais dos seguintes métodos de fermentação podem ocorrer nos músculos esqueléticos dos animais?

A. fermentação com ácido lático
B. fermentação com álcool
C. fermentação com ácido misto
D. fermentação propiônica

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UMA

Resposta gratuita

Quando as células musculares ficam sem oxigênio, o que acontece com o potencial de extração de energia dos açúcares e quais vias a célula usa?

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Sem oxigênio, a fosforilação oxidativa e o ciclo do ácido cítrico param, então o ATP não é mais gerado por esse mecanismo, que extrai a maior quantidade de energia de uma molécula de açúcar. Além disso, o NADH se acumula, impedindo que a glicólise avance devido à ausência de NAD ⁺. A fermentação do ácido lático usa os elétrons do NADH para gerar ácido lático a partir do piruvato, o que permite que a glicólise continue e, portanto, uma quantidade menor de ATP pode ser gerada pela célula.

4.5: Conexões com outras vias metabólicas

As vias metabólicas devem ser consideradas porosas, ou seja, substâncias entram por outras vias e outras substâncias partem para outras vias. Essas vias não são sistemas fechados. Muitos dos produtos em uma via específica são reagentes em outras vias.

Escolha múltipla

O colesterol sintetizado pelas células usa qual componente da via glicolítica como ponto de partida?

A. glicose
B. acetil CoA
C. piruvato
D. dióxido de carbono

Responda

B

A oxidação beta é ________.

A. a decomposição dos açúcares
B. a montagem dos açúcares
C. a decomposição dos ácidos graxos
D. a remoção de grupos amino dos aminoácidos

Responda

C

Resposta gratuita

Você descreveria as vias metabólicas como inerentemente inúteis ou inerentemente econômicas, e por quê?

Responda

Eles são muito econômicos. Os substratos, intermediários e produtos se movem entre as vias e o fazem em resposta a ciclos de inibição de feedback bem ajustados que mantêm o metabolismo geral equilibrado. Intermediários em uma via podem ocorrer em outra e podem se mover de uma via para outra fluidamente em resposta às necessidades da célula.