ESTUDO DIRIGIDO

1. Com base em seus conhecimentos básicos sobre bioenergética e termodinâmica, se em um processo de reação, a constante de equilíbrio (Keq) for menor que 1 (Keq<1), a variação de energia livre (G) será positiva ou negativa nessa reação? Explique sua resposta.

2. Em relação aos conhecimentos sobre metabolismo, bioenergética e termodinâmica, é incorreto afirmar que:a) Uma reação somente é termodinamicamente favorável quando a quantidade de

energia liberada for alta, ou seja, quando o valor de ∆G for alto e negativo.b) As reações anabólicas são consideradas reações endergônicas.c) As reações catabólicas requerem energia, uma vez que durante estas reações há

formação de compostos fosforilados.d) O metabolismo da glicose até o piruvato constitui uma reação exergônica.

Justifique sua resposta na questão 2.

3. Organismos autótrofos fotossintetizantes necessitam de organismos heterótrofos e vice-versa, ambos possuem uma relação de interdependência metabólica devido a alguns fatores. Identifique tais fatores e comente sobre sua importância na manutenção de um equilíbrio constante.

4. Os processos metabólicos são rigorosamente regulados no organismo a fim de que não haja desperdício ou acúmulo desnecessário de energia. Comente sobre as principais formas de regulação que um organismo dispõe para o controle da atividade metabólica celular.

5. Um atleta terá que produzir muito ATP para que ele consiga exercer a função de movimentação através dos seus músculos esqueléticos em uma corrida. Ao correr por um longo tempo, o seu tecido muscular esquelético irá começar a ter contrações muito vigorosas e o seu organismo não conseguirá captar oxigênio o bastante para continuar a sua via principal de obtenção de energia e terá que recorrer ao uso de outra via nesse tecido. Qual é essa via e por que fazer o uso da mesma?

6. A frutose-2,6-bifosfato funciona como um potente regulador para a via glicolítica. Isso ocorre:a) Devido a sua afinidade pela glicoquinase no fígado, onde estimula essa enzima a

fosforilar uma molécula de glicose a glicose-6-fosfato.b) Por se ligar alostericamente a PFK-1 estimulando essa enzima a realizar um dos

passos chaves da via glicolítica.c) Por ser um substrato competidor pelo sítio ativo da enzima piruvato quinase,

inibindo a conversão de fosfoenolpiruvato em piruvato.d) Devido a sua afinidade pela glicose, com a qual se condensa dando origem a um

composto chamado 1,3-bifosfoglicerato.7. Considerando que uma molécula entra na via glicolítica e é degradada até lactato, qual

o saldo de ATP para os seguintes compostos:a) Sacaroseb) Frutose

c) Gliceraldeído-3-fosfato8. Uma criança chega a um consultório médico acompanhada da mãe e apresentando

sintomas como fraqueza muscular, diminuição de reflexos, dificuldade respiratória e distúrbios motores. Através de uma anamnese mais profunda o médico constata a carência da criança em relação a vitamina B1(tiamina). Discorra sobre o impacto bioquímico dessa deficiência no organismo.

9. Bruce possui uma alimentação balanceada, porém, certo dia ele resolve mudar parte de sua alimentação, substituindo o arroz parboilizado por um tipo de arroz branco polido (Com ausência de tiamina).Bruce, após algum tempo, começa a apresentar sintomas de uma doença característica apresentando problemas em realizar suas funções cardíacas e neurológicas. A partir das informações acima, qual seria o possível diagnostico para os sintomas de Bruce? Por que esses sintomas acontecem?

10. Considere um indivíduo que possua um defeito no gene que codifica a proteína malato desidrogenase. Qual o impacto deste acontecimento para o ciclo de Krebs?

11. Sobre o ciclo de Krebs é correto afirmar que:a) A piruvato desidrogenase é ativa quando fosforilada.b) A energia liberada no ciclo de Krebs é conservada exclusivamente na forma de

coenzimas reduzidas.c) O complexo da α-cetoglutarato funciona de modo semelhante ao complexo da

piruvato quinase compartilhando das mesmas coenzimas.d) O oxaloacetato é sempre regenerado no ciclo de Krebs, por isso sua concentração

na célula é alta.12. A enzima succinato desidrogenase faz parte do complexo multienzimático tanto do

ciclo de Krebs quanto da CTE. Discorra sobre o benefício trazido por esse compartilhamento.

13. No ciclo do ácido cítrico existe um precursor de grande importância que ira gerar outras moléculas com uma capacidade energética muito grande, o citrato. O citrato é formato a partir da condensação de Acetil-coA e oxaloacetato. Quando o ciclo do ácido cítrico está muito ativo, irá haver uma produção muito alta de citrato, que irá ter grande função na produção de energia, porém, a grande concentração de citrato possui outro efeito de grande importância para a homeostasia da célula. Qual seria essa função e como ela seria exercida?

14. Em um experimento, realizado em ratos, cientistas procuraram testar algumas hipóteses sobre a formação de ATP pela fosforilação oxidativa. Os cientistas então aplicaram um composto chamado rotenona e foi observado que esse composto impedia que ocorresse o fluxo de elétrons dos centros Fe-S para a ubiquinona (Q). Qual será a consequência desse processo para o rato?

15. Durante o transporte de elétrons existe a movimentação de prótons da matriz mitocondrial para o espaço intermembranar, gerando assim um gradiente de prótons que varia de acordo com cada coenzima reduzida. Com base nos conhecimentos sobre o movimento de prótons pelos complexos da CTE, é correto afirmar que:

a) Cada par de elétrons doados pelo FADH2 é reponsável por gerar um gradiente de 10 prótons que resultará na síntese de 1,5 ATPs.

b) Cada par de elétrons doados pelo NADH+ é responsável por gerar um gradiente de 8 prótons que resultará na síntese de 2,5 ATPs.

c) A transferência de prótons da matriz mitocondrial para o espaço intermembranar ocorre pelo movimento dos elétrons em todos os complexos, exceto no complexo III.

d) O complexo II é responsável pela captação dos elétrons do FADH2, não ocorrendo transferência de prótons por esse complexo.

16. A membrana interna da mitocôndria é impermeável ao NADH. Para que esse seja transportado do citoplasma para o interior desta e possa continuar o processo de oxidação é necessário que a célula lance mão de alguns mecanismos de transporte, os quais definirão o saldo final de ATP da oxidação completa de uma molécula de glicose. Discuta o por que da diferença de saldo energético considerando a utilização de cada um desses mecanismos de transporte.