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7.E: Respiração celular (exercícios)

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    7.1: Energia em sistemas vivos

    A produção de energia dentro de uma célula envolve muitas vias químicas coordenadas. A maioria dessas vias são combinações de reações de oxidação e redução. A oxidação e a redução ocorrem em conjunto. Uma reação de oxidação retira um elétron de um átomo em um composto, e a adição desse elétron a outro composto é uma reação de redução. Como a oxidação e a redução geralmente ocorrem juntas, esses pares de reações são chamados de reações de redução de oxidação ou reações redox.

    Perguntas de revisão

    A moeda de energia usada pelas células é ________.

    1. ATP
    2. ADP
    3. AMP
    4. adenosina
    Resposta

    UMA

    Uma reação química redutora ________.

    1. reduz o composto a uma forma mais simples
    2. adiciona um elétron ao substrato
    3. remove um átomo de hidrogênio do substrato
    4. é uma reação catabólica
    Resposta

    B

    Resposta gratuita

    Por que é benéfico para as células usarem ATP em vez de energia diretamente das ligações dos carboidratos? Quais são as maiores desvantagens de aproveitar a energia diretamente das ligações de vários compostos diferentes?

    Resposta

    O ATP fornece à célula uma maneira de lidar com a energia de maneira eficiente. A molécula pode ser carregada, armazenada e usada conforme necessário. Além disso, a energia da hidrolisação do ATP é fornecida como uma quantidade consistente. A coleta de energia das ligações de vários compostos diferentes resultaria em entregas de energia de diferentes quantidades.

    7.2: Glicólise

    A glicólise é o primeiro passo na decomposição da glicose para extrair energia para o metabolismo celular. Quase todos os organismos vivos realizam a glicólise como parte de seu metabolismo. O processo não usa oxigênio e, portanto, é anaeróbico. A glicólise ocorre no citoplasma das células procarióticas e eucarióticas.

    Perguntas de revisão

    Durante a segunda metade da glicólise, o que ocorre?

    1. O ATP está esgotado.
    2. A frutose é dividida em duas.
    3. O ATP é feito.
    4. A glicose se torna frutose.
    Resposta

    C

    Resposta gratuita

    Quase todos os organismos na Terra realizam alguma forma de glicólise. Como esse fato apóia ou não a afirmação de que a glicólise é uma das vias metabólicas mais antigas?

    Resposta

    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.

    Os glóbulos vermelhos não realizam respiração aeróbica, mas realizam glicólise. Por que todas as células precisam de uma fonte de energia e o que aconteceria se a glicólise fosse bloqueada em um glóbulo vermelho?

    Resposta

    Todas as células devem consumir energia para realizar funções básicas, como bombear íons pelas membranas. Um glóbulo vermelho perderia seu potencial de membrana se a glicólise fosse bloqueada e acabaria por morrer.

    7.3: Oxidação do piruvato e o ciclo do ácido cítrico

    Se houver oxigênio disponível, a respiração aeróbica avançará. Nas células eucarióticas, as moléculas de piruvato produzidas no final da glicólise são transportadas para as mitocôndrias, que são os locais de respiração celular. Lá, o piruvato será transformado em um grupo acetil que será captado e ativado por um composto transportador chamado coenzima A (CoA). O composto resultante é chamado de acetil CoA. O CoA é feito de vitamina B5, ácido pantotênico.

    Perguntas de revisão

    O que é removido do piruvato durante sua conversão em um grupo acetil?

    1. oxigênio
    2. ATP
    3. Vitamina B
    4. dióxido de carbono
    Resposta

    D

    O que os elétrons adicionados ao NAD + fazem?

    1. Eles se tornam parte de uma via de fermentação.
    2. Eles seguem outro caminho para a produção de ATP.
    3. Eles energizam a entrada do grupo acetil no ciclo do ácido cítrico.
    4. Eles são convertidos em NADP.
    Resposta

    B

    O GTP ou ATP é produzido durante a conversão de ________.

    1. isocitrato em α-cetoglutarato
    2. succinil CoA em succinato
    3. fumarato em malato
    4. malato em oxaloacetato
    Resposta

    B

    Quantas moléculas de NADH são produzidas em cada turno do ciclo do ácido cítrico?

    1. um
    2. dois
    3. três
    4. quatro
    Resposta

    C

    Resposta gratuita

    Qual é a principal diferença entre uma via circular e uma via linear?

    Resposta

    Em uma via circular, o produto final da reação também é o reagente inicial. A via é autoperpetuável, desde que qualquer um dos intermediários da via seja fornecido. As vias circulares são capazes de acomodar vários pontos de entrada e saída, sendo, portanto, particularmente adequadas para vias anfibólicas. Em um caminho linear, uma viagem pelo caminho completa o caminho, e uma segunda viagem seria um evento independente.

    7.4: Fosforilação oxidativa

    Você acabou de ler sobre duas vias no catabolismo da glicose - a glicólise e o ciclo do ácido cítrico - que geram ATP. A maior parte do ATP gerado durante o catabolismo aeróbico da glicose, no entanto, não é gerada diretamente a partir dessas vias. Em vez disso, é derivado de um processo que começa com a movimentação de elétrons por meio de uma série de transportadores de elétrons que sofrem reações redox. Isso faz com que os íons de hidrogênio se acumulem no espaço da matriz.

    Perguntas de revisão

    Qual composto recebe elétrons do NADH?

    1. FMN
    2. ubiquinona
    3. citocromo c 1
    4. oxigênio
    Resposta

    UMA

    A quimiosmose envolve ________.

    1. o movimento dos elétrons através da membrana celular
    2. o movimento dos átomos de hidrogênio através de uma membrana mitocondrial
    3. o movimento de íons de hidrogênio através de uma membrana mitocondrial
    4. o movimento da glicose através da membrana celular
    Resposta

    C

    Resposta gratuita

    Como os papéis da ubiquinona e do citocromo c diferem dos outros componentes da cadeia de transporte de elétrons?

    Resposta

    Q e citocromo c são moléculas de transporte. Sua função não resulta diretamente na síntese de ATP, pois não são bombas. Além disso, Q é o único componente da cadeia de transporte de elétrons que não é uma proteína. A ubiquinona e o citocromo c são portadores de elétrons pequenos e móveis, enquanto os outros componentes da cadeia de transporte de elétrons são grandes complexos ancorados na membrana mitocondrial interna.

    O que explica o número diferente de moléculas de ATP que são formadas pela respiração celular?

    Resposta

    Poucos tecidos, exceto os músculos, produzem a quantidade máxima possível de ATP a partir dos nutrientes. Os intermediários são usados para produzir aminoácidos, ácidos graxos, colesterol e açúcares necessários para os ácidos nucléicos. Quando o NADH é transportado do citoplasma para a mitocôndria, um mecanismo de transporte ativo é usado, o que diminui a quantidade de ATP que pode ser produzida. A cadeia de transporte de elétrons difere em composição entre as espécies, então organismos diferentes produzirão quantidades diferentes de ATP usando suas cadeias de transporte de elétrons.

    7.5: Metabolismo sem oxigênio

    Na respiração aeróbica, o aceitador final de elétrons é uma molécula de oxigênio, O2. Se ocorrer respiração aeróbica, o ATP será produzido usando a energia de elétrons de alta energia transportados pelo NADH ou FADH2 para a cadeia de transporte de elétrons. Se a respiração aeróbica não ocorrer, o NADH deve ser reoxidado para NAD+ para reutilização como transportador de elétrons para que a via glicolítica continue.

    Perguntas de revisão

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

    1. fermentação de ácido lático
    2. fermentação de álcool
    3. fermentação ácida mista
    4. fermentação propiônica
    Resposta

    UMA

    Resposta gratuita

    Qual é a principal diferença entre fermentação e respiração anaeróbica?

    Resposta

    A fermentação usa apenas glicólise. A respiração anaeróbica usa todas as três partes da respiração celular, incluindo as partes das mitocôndrias, como o ciclo do ácido cítrico e o transporte de elétrons; ela também usa um aceitador final de elétrons diferente em vez do gás oxigênio.

    7.6: Conexões das vias metabólicas de carboidratos, proteínas e lipídios

    Todas as vias catabólicas de carboidratos, proteínas e lipídios eventualmente se conectam à glicólise e às vias do ciclo do ácido cítrico. As vias metabólicas devem ser consideradas porosas, ou seja, as substâncias entram por outras vias e os intermediários partem para outras vias. Essas vias não são sistemas fechados. Muitos dos substratos, intermediários e produtos em uma via específica são reagentes em outras vias.

    Perguntas de revisão

    Uma conexão importante para os açúcares na glicólise é ________.

    1. glicose-6-fosfato
    2. frutose-1,6-bisfosfato
    3. fosfato de dihidroxiacetona
    4. fosfoenolpiruvato
    Resposta

    UMA

    A beta-oxidação é ________.

    1. a decomposição dos açúcares
    2. a montagem de açúcares
    3. a degradação dos ácidos graxos
    4. a remoção de grupos amino dos aminoácidos
    Resposta

    C

    Resposta gratuita

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

    Resposta

    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 equilibrado em geral. Intermediários em uma via podem ocorrer em outra e podem se mover de uma via para outra fluidamente em resposta às necessidades da célula.

    7.7: Regulação da respiração celular

    A respiração celular deve ser regulada para fornecer quantidades equilibradas de energia na forma de ATP. A célula também deve gerar vários compostos intermediários que são usados no anabolismo e catabolismo de macromoléculas. Sem controles, as reações metabólicas rapidamente parariam quando as reações para frente e para trás alcançassem um estado de equilíbrio. Os recursos seriam usados de forma inadequada.

    Perguntas de revisão

    O efeito de altos níveis de ADP é ________.

    1. aumentar a atividade da enzima
    2. diminuir a atividade da enzima
    3. não têm efeito sobre a atividade da enzima
    4. desacelere o caminho
    Resposta

    UMA

    O controle de qual enzima exerce mais controle sobre a glicólise?

    1. hexoquinase
    2. fosfofrutoquinase
    3. glicose-6-fosfatase
    4. aldolase
    Resposta

    B

    Resposta gratuita

    Como o citrato do ciclo do ácido cítrico afeta a glicólise?

    Resposta

    O citrato pode inibir a fosfofrutoquinase por meio da regulação do feedback.

    Por que mecanismos de feedback negativo podem ser mais comuns do que mecanismos de feedback positivo em células vivas?

    Resposta

    Os mecanismos de feedback negativo realmente controlam um processo; ele pode desligá-lo, enquanto o feedback positivo acelera o processo, permitindo que a célula não o controle. O feedback negativo naturalmente mantém a homeostase, enquanto o feedback positivo afasta o sistema do equilíbrio.