respiração celular

1.
Resposta: D
Comentário: Segundo a Hipótese da Simbiose, mitocôndrias e cloroplastos são originários de seres procariontes que estabeleceram
relações de mutualismo com uma célula eucariótica ancestral. A principal evidência que sustenta essa teoria é a semelhança entre
bactérias, mitocôndrias e cloroplastos, como a presença de ribossomos 70S e DNA circular e desnudo (não associado a histonas).
2.
Resposta: B
Comentário: A técnica do DNA recombinante implica na introdução de um DNA exógeno em um certo organismo, que passa a ser
geneticamente modificado. Quando esse DNA exógeno tem origem em uma espécie distinta, esse organismo é caracterizado como
transgênico. Como o DNA exógeno tem que ser adicionado ao DNA da célula receptora, pode ser adicionado em organelas como
núcleo, mitocôndrias e cloroplastos (ausentes em leveduras), todas contendo DNA próprio.
3.
Resposta: A
Comentário: Segundo o texto, sabe-se que as soluções onde as células 1 e 2 estavam mergulhadas inicialmente no experimento A
(baixa concentração de oxigênio) tinham concentrações idênticas. Analisando as concentrações finais de glicose, tem-se que:
- A solução que banha as células 2 tem concentração de glicose menor que a inicial, de modo que a glicose foi transportada do meio
para a célula (a glicose entrou na célula 2);
- A solução que banha as células 1 tem concentração de glicose maior que a que banha as células 2, de modo que a glicose foi
transportada da célula para o meio (a glicose saiu da célula 1).
Segundo o texto, sabe-se que as soluções onde as células 1 e 2 estavam mergulhadas inicialmente no experimento B (alta concentração
de oxigênio) tinham concentrações idênticas. Analisando as concentrações finais de glicose, tem-se que:
- A solução que banha as células 2 tem concentração de glicose menor que a inicial, de modo que a glicose foi transportada do meio
para a célula (a glicose entrou na célula 2);
- A solução que banha as células 1 tem concentração de glicose menor que a inicial, de modo que a glicose foi transportada do meio
para a célula (a glicose entrou na célula 1).
Pode-se perceber que, nas células 2, a glicose entra na célula tanto com baixa (experimento A) como com alta (experimento B)
concentração de oxigênio, mas nas células 1, a glicose sei da célula com baixa concentração de oxigênio (experimento A) e entra na
célula com alta concentração de oxigênio (experimento B).
Pode-se então concluir que:
- As células 1 só executam metabolismo aeróbio, de modo que, no experimento B, com pouco oxigênio, as células não produzem
energia e não conseguem absorver glicose do meio por transporte ativo, perdendo glicose por difusão (de modo que a solução
apresentará maior teor de glicose). No experimento A, com muito oxigênio, as células produzem energia e conseguem absorver
glicose do meio por transporte ativo (de modo que a solução apresentará menor teor de glicose).
- As células 2 executam metabolismo aeróbico e anaeróbico, de modo que, tanto no experimento B, com pouco oxigênio, como no
experimento A, com muito oxigênio, as células produzem energia e conseguem absorver glicose do meio por transporte ativo (de
modo que a solução apresentará menor teor de glicose).
4.
Resposta: D
Comentário: Segundo o texto, a molécula “Alda Um” ativa a enzima aldeído desidrogenase-2, que degrada aldeídos tóxicos que
podem ser produzidos no metabolismo do álcool e em reações inflamatórias com geração de dor. Assim, analisando cada item:
Item A: falso. Se a molécula “Alda Um” ativa a enzima aldeído desidrogenase-2, pode-se afirmar que ela é um modulador positivo da
atividade da enzima.
Item B: falso. Se a enzima aldeído desidrogenase-2 degrada aldeídos, não agirá sobre o etano, que é um álcool. No metabolismo do
etanol, primeiramente o etanol é degradado em acetaldeído pela ação da enzima álcool desidrogenase, e o acetaldeído é degradado em
ácido acético (acetato) pela ação da enzima aldeído desidrogenase-2.
Item C: falso. Como mencionado acima, a enzima álcool desidrogenase catalisa a degradação do etanol em acetaldeído, e não dos
“metabólitos obtidos na quebra do acetaldeído”.
Item D: verdadeiro. A ativação da enzima aldeído desidrogenase-2 pela “Alda Um” favorece a depleção (diminuição) dos aldeídos
dentro da célula.
Item E: falso. Segundo o texto, a molécula “Alda Um” ativa a enzima que degrada aldeídos, mas não degrada aldeídos diretamente.
5.
Resposta: C
Comentário: A carnitina (ou L-carnitina) é uma substância derivada do aminoácido lisina e é encontrada nas mitocôndrias por todo o
corpo, sendo um dos responsáveis pela oxidação dos lipídios e, por isso, tendo efeito emagrecedor. A ação da carnitina consiste em
estimular a atividade da enzima carnitina-palmitoil-transferase, que promove o transporte de ácidos graxos de cadeia longa através da
membrana mitocondrial do hialoplasma para a matriz mitocondrial, para que possam ser oxidados como fonte de energia. Assim, a
carnitina age principalmente nos músculos sobre os ácidos graxos derivados dos triglicerídeos (óleos e gorduras) e dos corpos
cetônicos do sangue. Suplementação de carnitina pode agir na degradação mais eficiente de gorduras, o que explica seu efeito
emagrecedor.
Observação: A degradação dos ácidos graxos como fonte de energia é denominada de β-oxidação. Os ácidos graxos de cadeia muito
longa, com 24 átomos de carbono ou mais, são inicialmente degradados no interior dos peroxissomos, e quando a cadeia de ácidos
graxos é reduzida a 22 átomos de carbono, há transferência para as mitocôndrias para que o processo continue.
6.
Resposta: B
Comentário: O tecido adiposo multilocular apresenta várias gotas de lipídio por adipócito. Isso favorece a quebra desse lipídio, uma
vez que já está parcialmente quebrado, e sua utilização para a produção de energia como calor. Possui mitocôndrias em abundância, o
que confere a ele uma coloração amarronzada, e por isso é dito também tecido adiposo marrom. As mitocôndrias são usadas para a
produção de calor. Estas mitocôndrias apresentam uma proteína especial denominada termogenina que é uma desacopladora: ela
transporta prótons de hidrogênio de espaço intermembrana para a matriz sem passar pelos oxissomos, sendo a energia então liberada
como calor. Este tecido é encontrado em animais polares e em recém-nascidos humanos (próximo à nuca; nestes últimos esse tecido é
importante porque não possuem um controle térmico adequado). Assim, o mecanismo de regulação da temperatura realizado pela
gordura marrom está associado à presença de termogenina, uma proteína desacopladora.
7.
Resposta: D
Comentário: Na falta de oxigênio, a cadeia respiratória e a produção de ATP na mesma não ocorrem. Como conseqüência, tem-se o
impedimento da entrada do ácido pirúvico na mitocôndria, não ocorrendo o ciclo de Krebs. A produção de ATP estará restrita à
glicólise anaeróbica, com acúmulo de ácido láctico devido ao mecanismo de fermentação. A pequena quantidade de ATP gerada não
permite a atividade metabólica normal do organismo, ocorrendo morte pela falência múltipla de órgãos. Assim, analisando cada item:
Item I: verdadeiro. Sem oxigênio, não haverá cadeia respiratória e o ATP gerado será apenas aquele da glicólise, em pequena
quantidade.
Item II: falso. Sem oxigênio, não haverá cadeia respiratória, de modo que não haverá conversão de NADH 2 em NAD. Assim, o
NADH 2 tende a se acumular, e o NAD tende a diminuir de concentração, de modo que a relação NADH 2 /NAD irá aumentar, e não
diminuir.
Item III: verdadeiro. Sem oxigênio, ocorrerá glicólise e fermentação láctica, com consequente acúmulo de ácido láctico.
Item IV: verdadeiro. Como a produção de ATP por molécula de glicose é menor na fermentação láctica, o consumo de glicose
deverá ser maior para que haja uma geração razoável de energia; esse maior consumo de glicose levará à diminuição na quantidade de
glicogênio, que é um polímero de glicose com papel de armazenamento da mesma.
8.
Resposta: B
Comentário: Segundo a Hipótese Quimiosmótica de Mitchell, a energia liberada pelo fluxo de elétrons na cadeia respiratória é
utilizada para transportar íons H+ da matriz mitocondrial para o espaço intermembrana através da membrana mitocondrial interna.
Uma vez no espaço intermembrana, os íons H+ não podem retornar à matriz mitocondrial, se acumulando e gerando um gradiente de
prótons H+. Quando os prótons H+ retornam do espaço intermembrana para a matriz mitocondrial, eles o fazem por meio de proteínas
da membrana mitocondrial interna denominadas oxissomos (FoF1ATPase), que utilizam a energia liberada pelos prótons na passagem
a favor do gradiente (processos de transporte passivo são exotérmicos) para a síntese de ATP. Existem moléculas denominadas
desacopladores da fosforilação oxidativa, como o 2,4-dinitrofenol (2,4-DNP), que transportam prótons de hidrogênio do espaço
intermembrana para a matriz mitocondrial sem passar pelos oxissomos. Dessa maneira, quando os prótons voltam à matriz, liberam
energia como calor, não como ATP, uma vez que não passam pelos oxissomos (FoF1ATPase). Essas substâncias eram usadas como
emagrecedoras: ao invés de produzir ATP, o indivíduo gerava calos tendo que consumir muito mais matéria orgânica para garantir
uma produção razoável de ATP. Entretanto, pela geração excessiva de calor, elas deixaram de ser usadas. Assim, desacopladores
permitem a passagem de íons H+ devido ao gradiente de prótons gerado pelo transporte de elétrons da cadeia respiratória ocorra do
espaço intermembrana para a matriz mitocondrial sem passar pelos oxissomos, gerando calor ao invés de ATP.
9.
Resposta: D
Comentário: Na falta de oxigênio, a cadeia respiratória e a produção de ATP na mesma não ocorrem. Como conseqüência, tem-se o
impedimento da entrada do ácido pirúvico na mitocôndria, não ocorrendo o ciclo de Krebs. A produção de ATP estará restrita à
glicólise anaeróbica, com acúmulo de ácido láctico devido ao mecanismo de fermentação. A pequena quantidade de ATP gerada não
permite a atividade metabólica normal do organismo, ocorrendo morte pela falência múltipla de órgãos. Um veneno que interrompa a
passagem de elétrons pelos citocromos (como o cianeto) terá efeitos equivalentes ao da ausência de oxigênio, com bloqueio da cadeia
respiratória. Assim, ocorrerá fermentação láctica, com produção de ácido láctico, acúmulo de íons H+ e diminuição do pH celular.
Sem a cadeia respiratória, diminui a conversão de NADH 2 em NAD e de FADH 2 em FAD, com queda da taxa de NAD e FAD livres,
diminuindo consequentemente a produção de ATP. Ainda, sem a cadeia respiratória, o oxigênio não recebe elétrons e não reage com
os íons H+, não ocorrendo formação de água.
10.
Resposta: C
Comentário: Analisando cada item:
Item A: verdadeiro. A conversão de glicose em CO 2 e H 2 O envolve um aumento da entropia e uma variação negativa da entalpia,
correspondendo o processo a uma reação exotérmica.
Item B: verdadeiro. A maior parte da energia liberada pelas oxidações ocorridas no ciclo de Krebs é conservada na forma de elétrons
em moléculas de NAD e FAD reduzidas, ou seja, NADH 2 e FADH 2 .
Item C: falso. Apesar de o ciclo de Krebs produzir apenas 2 ATP por molécula de glicose (na verdade 2 GTP, guanosina-trifosfato,
que transfere sua energia para 2formar 2 ATP, adenosina-trifosfato), é um processo altamente energético porque gera grandes
quantidades de NADH 2 e FADH 2 a serem usados na cadeia respiratória para a geração de mais ATP.
Item D: verdadeiro. NAD e FAD reduzidos, ou seja, NADH 2 e FADH 2 , liberam seus elétrons na cadeia respiratória, de modo a se
oxidarem.
Item E: verdadeiro. Os elétrons conduzidos ao longo da cadeia respiratória liberam energia que será utilizada para a síntese de ATP
por fosforilação oxidativa.
11.
Resposta: D
Comentário: Analisando cada item:
Item A: falso. A glicólise consiste na degradação parcial da molécula de glicose.
Item B: falso. A formação de ATP na glicólise ocorre no citoplasma, enquanto que a formação de ATP no ciclo de Krebs e na cadeia
respiratória ocorrem dentro da mitocôndria.
Item C: falso. No ciclo de Krebs, o acetil-coA derivado da glicólise é inteiramente degradado em gás carbônico.
Item D: verdadeiro. Por receber os elétrons de NADH 2 e FADH 2 , o O 2 é o aceptor final de elétrons na respiração aeróbia.
12.
Resposta: D
Comentário: Apesar de não possuírem mitocôndrias, os procariontes podem fazer respiração celular aeróbica. Nesse caso, as etapas
da respiração que ocorreriam na matriz mitocondrial (ciclo de Krebs) e cristas mitocondriais (cadeia respiratória) de células
eucarióticas ocorrem, respectivamente, no citoplasma e na membrana plasmática de células procarióticas. A cadeia respiratória ocorre
principalmente numa área da membrana denominada mesossomo, que é uma invaginação da mesma. Assim, as estruturas celulares
que substituem as mitocôndrias são mesossomos que possuem as enzimas da cadeia respiratória.
13.
Resposta: D
Comentário: O oxigênio só participa diretamente da cadeia respiratória nas cristas mitocondriais, de modo que, em sua ausência, essa
etapa é a primeira a ser interrompida (apenas com a interrupção na cadeia respiratória é que ocorre o impedimento da entrada de ácido
pirúvico na mitocôndria, de modo que apenas a partir daí é que o ciclo de Krebs é também interrompido).
14.
Resposta: C
Comentário: Para cada NADH 2 que entra na cadeia respiratória, 3 ATP são gerados, e para cada FADH 2 , 2 ATP são gerados. Assim,
contabilizando os NADH 2 e FADH 2 produzidos:
- glicólise: 2 NADH 2 X 3 ATP = 6 ATP
- formação de acetil-coA: 2 NADH 2 X 3 ATP = 6 ATP
- ciclo de Krebs:
6 NADH 2 X 3 ATP = 18 ATP
2 FADH 2 X 2 ATP = 4 ATP
Desse modo, há um total de 34 ATP gerados na cadeia respiratória por molécula de glicose.
15.
Resposta: A
Comentário: Em seres eucariontes, dotados de mitocôndrias, a respiração aeróbica ocorre parte no hialoplasma (citoplasma
fundamental) e parte na mitocôndria. Assim:
- A glicólise, que converte glicose em ácido pirúvico, ocorre no hialoplasma;
- A oxidação do ácido pirúvico em acetil-coA e gás carbônico ocorre na matriz mitocondrial;
- O ciclo de Krebs, que degrada o acetil-coA em gás carbônico, ocorre na matriz mitocondrial;
- A cadeia respiratória, que utiliza a energia dos elétrons de NADH 2 e FADH 2 para gerar ATP, ocorre nas cristas mitocondriais.
16.
Resposta: A
Comentário: Ligações de alta energia são aquelas que liberam grandes quantidades de energia livre quando quebradas, como as
ligações fosfoanidra na molécula de ATP. O ATP (adenosina trifosfato) é um nucleotídeo, formado por adenina, ribose e três grupos
fosfato, sendo as ligações fosfoanidra aquelas que ocorrem entre os grupos fosfato e representadas por um til (~). Quando quebrada
uma dessas ligações, o ATP passa a ADP (adenosina difosfato) e Pi (fosfato inorgânico) e libera cerca de 7,3 Kcal de energia por mol
degradado. Ocorrem duas ligações dessas no ATP e um no ADP. Observe:
Apesar de a glicose ser a fonte primária de energia para os seres vivos, não possui ligações de alta energia, que são encontradas no
ATP, no ADP e em coenzimas associadas a nucleotídeos, como a coenzima A, o NAD e o FAD.
17.
Resposta: E
Comentário: A respiração aeróbica ocorre em três etapas, sendo elas glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória. A glicose entra
diretamente na glicólise, mas compostos como lipídios e proteínas são convertidos em acetil-coA para entrar no ciclo de Krebs. Veja
abaixo.
Glicose
Lipídios
Glicólise
Ácido pirúvico
Proteínas
Digestão
Ácidos graxos
β-oxidação
Digestão
Aminoácidos
Desaminação
Acetil-coA
Ácidos orgânicos Amônia
Ciclo de Krebs
Energia!
Ciclo da
ornitina
Uréia
Como a maior parte do ATP gerado na respiração aeróbica é produzida na cadeia respiratória a partir de NADH 2 e FADH 2
provenientes principalmente do ciclo de Krebs, moléculas de lipídios produzem mais energia por unidade de massa, uma vez que
geram mais moléculas de acetil-coA, NADH 2 e FADH 2 por unidade de massa. Assim, açúcares e proteínas fornecem 4,1 kcal/g, mas
lipídios fornecem 9,3 kcal/g. Analisando cada item:
Item A: falso. Os triglicerídeos, lipídios como óleos e gorduras, produzem maior quantidade de energia por grama do que proteínas e
polissacarídeos.
Item B: falso. A utilização de lipídios e proteínas depende do ciclo de Krebs sendo, obrigatoriamente, aeróbica.
Item C: falso. A degradação de acetil-coA no ciclo de Krebs libera CO 2 como produto, sendo o oxigênio consumindo no processo por
se tratar de um processo aeróbico.
Item D: falso. Como mencionado, os lipídios são as mais ricas fontes energéticas da célula.
Item E: verdadeiro. Proteínas, para que sejam usadas como fontes de energia, são quebradas em aminoácidos, os quais são
desaminados, liberando amônia, uma das substâncias responsáveis pelo odor fétido de restos orgânicos em putrefação.
18.
Resposta: E
Comentário: Analisando cada item:
Item A: falso. NAD e FAD são aceptores intermediários de elétrons, ou seja, recolhem elétrons liberados na oxidação da glicose na
glicólise, na oxidação do ácido pirúvico e no ciclo de Krebs e os cedem à cadeia respiratória, que usa a energia desses elétrons na
produção de ATP. O oxigênio é o aceptor final de elétrons na respiração aeróbica, uma vez que recebem os elétrons no final da cadeia
respiratória, formando água como subproduto.
Item B: falso. A glicólise converte glicose em ácido pirúvico, que é oxidado a acetil-coA, que por sua vez entra no ciclo de Krebs,
liberando gás carbônico.
Item C: falso. Em células eucarióticas, a glicólise ocorre no hialoplasma, o ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial e a cadeia
respiratória ocorre nas cristas mitocondriais.
Item D: falso. Como mencionado, o oxigênio é o aceptor final de elétrons na respiração aeróbica, gerando água como produto.
Item E: verdadeiro. Na glicólise, ocorre consumo inicial de 2 ATP para a ativação da glicose, sendo produzidos 4 ATP, o que dá um
saldo de 2 ATP por glicose, sendo esse o saldo da fermentação, láctica ou alcoólica.
19.
Resposta: A
Comentário: A hipótese quimiosmótica de Mitchell descreve o mecanismo de produção de ATP por fosforilação oxidativa. Na cadeia
respiratória, ocorre oxirredução de NADH 2 e FADH 2 , com liberação de elétrons que, ao passar pelas proteínas citocromos, cedem
energia para bombear prótons de H+ da matriz mitocondrial para o espaço entre as membranas mitocondriais. Esta bomba de prótons
cria um gradiente eletroquímico entre o espaço intermembrana hipertônico e a matriz mitocondrial hipotônica em H+. Através de
proteínas denominadas oxissomos ou FoF1ATPases ou ATP sintases, os íons H+ se deslocam por difusão do espaço intermembrana
para a matriz mitocondrial, liberando energia para a fosforilação do ADP em ATP. Assim, resumidamente, o fluxo de elétrons da
cadeia respiratória libera energia para o bombeamento de íons H+ para o espaço intermembrana, os quais liberam energia como ATP
quando retornam pelas ATP sintases.
20.
Resposta: E
Comentário: Como o oxigênio é o aceptor final de elétrons da respiração aeróbica, reage com os elétrons e os íons H+ da cadeia
respiratória e forma água, de modo que, se o gás oxigênio é constituído pelo isótopo 18O, deve-se detectar a presença de isótopo 18O
primeiramente na molécula de água.
21.
Resposta: D
Comentário: O cianeto é um veneno que se liga ao ferro dos citocromos, bloqueando a cadeia respiratória da respiração aeróbica e
impedindo a utilização do oxigênio. O monóxido de carbono se liga ao ferro da hemoglobina formando carboxiemoglobina e
bloqueando o transporte de oxigênio no sangue. Em ambos os casos, a impossibilidade da utilização ou do aporte de oxigênio para as
células impede a respiração aeróbica, levando à asfixia, e consequentemente a uma grande diminuição na geração de ATP, afetando
diretamente o metabolismo energético e podendo levar à morte por falência múltipla dos órgãos.
22.
Resposta: A
Comentário: A Hipótese da Simbiose de Lynn Margulis defende a origem de mitocôndrias a partir de bactérias aeróbicas
endomutualísticas e a origem de cloroplastos a partir de cianobactérias endomutualísticas. Uma das evidências que sustentam essa
idéia é o fato de que a síntese protéica nos ribossomos bacterianos 70S é inibida pelos mesmos antibióticos que inibem a síntese
protéica nos ribossomos 70S de mitocôndrias e cloroplastos, como ocorre com o cloranfenicol, que não inibe a síntese protéica nos
ribossomos 80S do citoplasma de eucariontes. Assim, nas células das plantas, as organelas que apresentam o mecanismo de síntese
protéica igual ao dos procariotos correspondem às mitocôndrias (1) e aos cloroplastos (4).
23.
Resposta: D
Comentário: Mitocôndrias são organelas encontradas em células eucarióticas e que apresentam duas membranas, uma membrana
mitocondrial externa (3) e uma membrana mitocondrial interna (4), separadas por um espaço intermembrana (2). A membrana
mitocondrial interna apresenta dobras denominadas cristas mitocondriais, as quais estão associadas a proteínas denominadas
citocromos e a partículas denominadas oxissomos ou FoF1ATPases ou ATP sintases, que são as enzimas que geram ATP na
fosforilação oxidativa. O espaço interno da mitocôndria é ocupado por uma matriz mitocondrial (1), onde existem DNA, ribossomos e
enzimas. Na respiração aeróbica, a glicólise ocorre fora da mitocôndria, no hialoplasma, mas a oxidação do ácido pirúvico a acetilcoA ocorre na matriz mitocondrial (1), o ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial (1), a cadeia respiratória ocorre nos citocromos
das cristas mitocondriais (4) e a ATP sintase da fosforilação oxidativa ocorre nas cristas mitocondriais (4).
24.
Resposta: A
Comentário: Segundo a Hipótese Quimiosmótica de Mitchell, a energia liberada pelo fluxo de elétrons na cadeia respiratória é
utilizada para transportar íons H+ da matriz mitocondrial para o espaço intermembrana através da membrana mitocondrial interna.
Uma vez no espaço intermembrana, os íons H+ não podem retornar à matriz mitocondrial, se acumulando e gerando um gradiente de
prótons H+. Quando os prótons H+ retornam do espaço intermembrana para a matriz mitocondrial, eles o fazem por meio de proteínas
da membrana mitocondrial interna denominadas oxissomos (FoF1ATPase), que utilizam a energia liberada pelos prótons na passagem
a favor do gradiente (processos de transporte passivo são exotérmicos) para a síntese de ATP. Existem moléculas denominadas
desacopladores da fosforilação oxidativa, como o 2,4-dinitrofenol (2,4-DNP), que transportam prótons de hidrogênio do espaço
intermembrana para a matriz mitocondrial sem passar pelos oxissomos. Dessa maneira, quando os prótons voltam à matriz, liberam
energia como calor, não como ATP, uma vez que não passam pelos oxissomos (FoF1ATPase). Essas substâncias eram usadas como
emagrecedoras: ao invés de produzir ATP, o indivíduo gerava calos tendo que consumir muito mais matéria orgânica para garantir
uma produção razoável de ATP. Entretanto, pela geração excessiva de calor, elas deixaram de ser usadas. Assim, um inibidor da
cadeia respiratória como o cianeto impede a utilização do oxigênio, de modo que seu consumo estará diminuído na célula, como no
gráfico 1. Um desacoplador diminui a produção de ATP na cadeia respiratória, desviando a energia para a geração de calor, de modo
que o organismo deve consumir mais glicose na respiração para compensar a diminuição na produção de ATP e manter sua produção
em níveis adequados; para isso, a célula irá consumir mais oxigênio, como no gráfico 4.
25.
Resposta: B
Comentário: O transporte de glicose nas vilosidades intestinais da luz para as células intestinais se dá pelo mecanismo de transporte
ativo 2º com cotransporte sódio-glicose. Assim, a bomba de sódio e potássio, por transporte ativo, mantém baixas concentrações de
sódio dentro das células do epitélio intestinal, forçando a passagem de sódio por difusão da luz para as células intestinais. Como o
transportador de sódio opera em cotransporte com a glicose, só permitindo a passagem de ambos, a energia liberada na difusão de
sódio libera energia que é usada para transportar a glicose da luz para as células intestinais mesmo contra seu gradiente de
concentração. Na situação descrita, produziu-se um saco com o intestino virado ao avesso, de modo que a mucosa (epitélio intestinal)
ficou voltada para o lado externo em contato com uma solução com sal (sódio) e com glicose, e a serosa (revestimento externo do
intestino) ficou voltada para o lado interno com uma solução com sal e sem glicose. Em condições normais, a glicose da solução
externa ao saco de intestino é absorvida pela mucosa por transporte ativo 2º, junto ao sódio, de modo que o teor de glicose diminui na
solução que envolve o saco de intestino, como ocorre nos gráficos 2 e 4. Com a adição de cianeto, ocorre bloqueio da cadeia
respiratória e, consequentemente, diminuição da produção de ATP, cessando a bomba de sódio e potássio nas células do epitélio
intestinal, o que faz com que o teor de sódio dentro das células desse epitélio não mais se mantenha baixo e o sódio não entre mais por
difusão, não liberando energia para o transporte ativo 2º de glicose, que não é absorvida, passando a ficar constante na solução que
envolve o saco de intestino, como ocorre no gráfico 2.
26.
Resposta: C
Comentário: Os pulmões são órgãos respiratórios formados internamente por pequenas bolsas denominadas alvéolos pulmonares. A
hematose é a troca de gases respiratórios no nível dos alvéolos pulmonares. Nesse processo, o gás carbônico abandona o sangue,
atravessa a membrana respiratória e passa ao alvéolo, e o oxigênio segue caminho inverso. O processo de hematose é realizado devido
às diferenças de pressões parciais dos diversos gases entre o ar alveolar e o sangue. A frase está incorreta porque o gás oxigênio é
utilizado pela cadeia transportadora de elétrons formando água como subproduto de modo que todo oxigênio que entra na respiração é
liberado como água. O gás carbônico liberado na respiração é proveniente da degradação da glicose na glicólise e no ciclo de Krebs.
27.
Resposta: C
Comentário: O cianeto se liga ao ferro dos citocromos, bloqueando a cadeia respiratória e reduzindo a produção de ATP, o que pode
levar à morte por asfixia.
28.
Resposta: A
Comentário: O etanol das bebidas alcoólicas é metabolizado nos peroxissomos em duas etapas, com a enzima álcool desidrogenase
convertendo etanol em etanal (aldeído acético ou acetaldeído), e a enzima aldeído desidrogenase convertendo etanal em ácido acético,
o qual pode ser convertido em acetil-coA para ser convertido em gordura ou ser metabolizado no ciclo de Krebs para fornecimento de
energia. O metanol é metabolizado pelas mesmas enzimas que metabolizam o etanol, sendo que a enzima álcool desidrogenase
converte metanol em metanal (ou formaldeído ou formol), extremamente tóxico, e a enzima aldeído desidrogenase converte metanal
em ácido metanóico. Quando ocorre ingestão de metanol, o fornecimento de bebidas alcoólicas faz com que a enzima álcool
desidrogenase metabolize preferencialmente o etanol, não convertendo o metanol em formol e, com isso, evitando o efeito tóxico.
Assim, pode-se argumentar o etanol compete com o metanol pela enzima álcool desidrogenase.
29.
Resposta: A
Comentário: A cadeia respiratória ocorre pela transferência de elétrons entre moléculas como os citocromos, que são proteínas
contendo ferro em sua estrutura. O estado normal de oxidação do ferro nos citocromos é Fe2+ (reduzido, ferroso), mas quando o
oxigênio molecular (O 2 ) entra em ação na cadeia respiratória, o ferro se oxida, passando ao estado de Fe3+ (oxidado, férrico). Segundo
o esquema, os elétrons vão do NADH para o complexo 1, daí para a ubiquinona, daí para o complexo 3, daí para o citocromo c, daí
para o complexo 4, e daí para o oxigênio. Se o citocromo c for inibido (o que pode ocorrer por substâncias como o cianeto), o oxigênio
removerá elétrons do complexo 4, que ficará oxidado (na forma de Fe3+, férrico), mas o complexo 4 não removerá elétrons do
citocromo c, que permanecerá reduzido (na forma de Fe2+, ferroso). De modo semelhante, o citocromo c não removerá elétrons do
complexo 3 (que permanecerá reduzido na forma de Fe2+, ferroso), que não removerá elétrons da ubiquinona (que permanecerá
reduzida), que não removerá elétrons do complexo 1 (que permanecerá reduzido na forma de Fe2+, ferroso). Assim, o complexo 1
ficará reduzido, a ubiquinona permanecerá reduzida, o complexo 3 permanecerá reduzido e o complexo 4 ficará oxidado.
30.
Resposta: D
Comentário: Analisando cada item:
Item A: falso. As dobras da membrana mitocondrial interna são denominadas cristas mitocondriais, delimitando um espaço
preenchido pela matriz mitocondrial.
Item B: falso. Condrioma é o termo que designa o conjunto de mitocôndrias de uma célula.
Item C: falso. A membrana mitocondrial interna apresenta em sua estrutura enzimas e outras substâncias responsáveis pela respiração
celular, como os oxissomos responsáveis pela síntese de ATP.
Item D: verdadeiro. Pelo fato de apresentarem DNA, e esse ser capaz de se replicar, as mitocôndrias são capazes de autoduplicar e
transferir às mitocôndrias resultantes seu material genético.
Item E: falso. As mitocôndrias possuem ribossomos, o que indica que são capazes de produzir suas próprias proteínas, e DNA, cujos
genes controlam a síntese de proteínas mitocondriais.
31.
Resposta: C
Comentário: A organela em destaque é uma mitocôndria. Analisando cada item:
Item I: verdadeiro. As mitocôndrias em humanos são herdadas sempre do gameta feminino.
Item II: falso. Os espermatozóides apresentam grande quantidade de mitocôndrias para lhes fornecer energia no processo de
deslocamento até o óvulo; entretanto, essas mitocôndrias se degeneram após a fecundação.
Item III: verdadeiro. Mitocôndrias apresentam DNA próprio, sendo capazes de se auto-reproduzir.
32.
Resposta: E
Comentário: Analisando cada item:
Item A: falso. Microorganismos como os Lactobacillus utilizam fermentação láctica para a produção de energia em anaerobiose, com
o ácido lático como produto do processo, mas microorganismos como as leveduras utilizam fermentação alcoólica para a produção de
energia em anaerobiose, com a produção de etanol e gás carbônico.
Item B: falso. Quando ocorre atividade muscular intensa e o suprimento de oxigênio é insuficiente, as células musculares utilizam
fermentação láctica para a produção de energia em anaerobiose, com o ácido lático como produto do processo.
Item C: falso. Em condições anaeróbicas, o ácido lático é o produto final da fermentação, não sendo convertido em acetil-coA e não
havendo ciclo de Krebs; em condições aeróbicas, o ácido pirúvico da glicólise entra na mitocôndria e é transformado diretamente em
acetil-coA, para só então o processo aeróbico prosseguir com a ocorrência do ciclo de Krebs.
Item D: falso. A maior parte do ATP produzido na respiração vem da cadeia respiratória, a partir dos elétrons armazenados nas
moléculas de NADH 2 e FADH 2 produzidas no ciclo de Krebs e na glicólise.
Item E: verdadeiro. Em condições aeróbicas, ácidos graxos, aminoácidos e glicídios são metabolizados em acetil-coA ou outros
intermediários metabólicos do ciclo de Krebs para que sejam completamente oxidados.
33.
Resposta: D
Comentário: No processo respiratório, a glicose é degradada em gás carbônico na glicólise e no ciclo de Krebs, e o oxigênio é usado
na cadeia respiratória para a produção de água. Isso pode ser percebido na experiência porque, quando o rato utiliza como alimento a
glicose marcada com 14C, fabrica gás carbônico marcado com 14C, que por sua vez reage com a água de cal, Ca(OH) 2 e forma
carbonato de cálcio, CaCO 3 , também marcado com 14C. Assim, conclui-se que o carbono do CO 2 eliminado pelos ratos é proveniente
da glicose.
34.
Resposta: VVVFF
Comentário:
1º item: verdadeiro. Segundo a Hipótese Quimiosmótica, a síntese de ATP na fosforilação oxidativa se dá a partir da energia
resultante de um gradiente de prótons, liberada durante as reações da cadeia respiratória.
2º item: verdadeiro. Quanto maior a atividade metabólica de uma célula, maior a quantidade de mitocôndrias e maior a síntese de
ATP, como nas células da musculatura cardíaca e nos espermatozóides.
3º item: verdadeiro. O ATP é uma substância química que permite a transferência de energia entre os processos que liberam energia
(exotérmicos, como a respiração celular) e os processos que consomem energia (endotérmicos, como a síntese protéica e o transporte
ativo).
4º item: falso. Quanto maior a atividade metabólica de uma célula, maior a quantidade de cristas mitocondriais em suas mitocôndrias,
possibilitando maior produção de energia na cadeia respiratória.
5º item: falso. O cianeto se liga aos citocromos da cadeia respiratória e impede o fluxo de elétrons para o oxigênio; sem a cadeia
respiratória, a quantidade de ATP gerada diminui, podendo levar à morte por falência múltipla dos órgãos.
35.
Resposta: VFVVV
Comentário:
1º item: verdadeiro. As enzimas aumentam a velocidade das reações químicas nos sistemas biológicos, diminuindo a energia de
ativação necessária à transformação dos compostos metabolizados.
2º item: falso. A fermentação gera um produto final de alta energia a partir do ácido pirúvico, como o etanol ou o ácido lático.
3º item: verdadeiro. A equação química que resume a reação é dada por: C 6 H 12 O 6 + 2 ADP +Pi → 2 C 3 H 4 O 3 + 2 ATP + 2 NADH +
2H+.
4º item: verdadeiro. As coenzimas NAD e FAD se tornam reduzidas em NADH e FADH 2 . Tais íons hidrogênios são carreados por
essas coenzimas para as cristas mitocondriais e participam da cadeia de transporte de elétrons (CTE).
5º item: verdadeiro. A enzima ATP sintetase adiciona fosfatos inorgânicos às moléculas de ADP, gerando ATP, à medida que os
prótons hidrogênios a atravessam. A reação de hidrogênios com o oxigênio (último aceptor da CTE) produz água no interior celular.
36.
Resposta: 1 – Glicólise. 2 – Ciclo de Krebs. 3 – Cadeia Respiratória. 4 – NADH. 5 – ATP.
37.
Resposta:
A) Não está ocorrendo feedback negativo da tiroxina sobre o TSH, o que justifica a alta concentração dos dois.
B) Como desacopladores da fosforilação oxidativa, a energia liberada na passagem dos elétrons da cadeia respiratória do espaço
intermembrana para a matriz mitocondrial não é liberara como ATP, e sim como calor, o que aumenta a temperatura corporal e a
sudoreses, numa tentativa de moderar a temperatura.
38.
Resposta:
A) Como o retículo endoplasmático liso está relacionado com a destoxificação, a célula A está relacionada a essa função. Como o
retículo endoplasmático rugoso está relacionado à produção de proteínas para exportação e o complexo de Golgi está relacionado à
secreção celular, a célula B está relacionada à atividade de secreção.
B) Como a célula B possui maior extensão de membranas mitocondriais internas, relacionadas à cadeia respiratória e à fosforilação
oxidativa, produz mais energia e possui maior atividade metabólica.
39.
Resposta:
A) Protozoários, algas, fungos, plantas e animais.
B) Na fermentação e na respiração aeróbica, o substrato oxidado é uma molécula orgânica, a glicose. O aceptor final de elétrons na
fermentação é um composto orgânico (ácido pirúvico na fermentação láctica e etanal na fermentação alcoólica), uma vez que nela
ocorre oxidação somente parcial da glicose, e o aceptor final de elétrons na respiração aeróbica é um composto inorgânico, o oxigênio,
formando água como produto, uma vez que nela ocorre oxidação total da glicose.
40.
Resposta: Um dos monossacarídeos: glicose, frutose. Substâncias: ácidos graxos e glicerol. Precursor: ácido pirúvico.
41.
Resposta: Desacoplamento da fosforilação oxidativa. Hormônios tireoidianos, à exceção da calcitonina.
42.
Resposta: Curva Z. Na mitocôndria intacta, íons H+ são bombeados a partir da matriz e se acumulam no espaço intermembranas. Na
mitocôndria sem membrana externa, os íons H+ se difundem para o meio nutritivo. Como conseqüência, há diminuição do pH do
meio.
43.
Resposta: Gráfico I; o DNF, desfazendo o gradiente de prótons, inibe a síntese de ATP, mas não atua na cadeia respiratória.
Consequentemente, o quociente entre a taxa de síntese de ATP e a taxa de consumo de O 2 deverá ser menor, após a adição do DNF.
44.
Resposta: O monóxido de carbono, por ter maior afinidade com o Fe++, impede a ligação do grupamento heme da hemoglobina com o
oxigênio, diminuindo o aporte desse gás aos tecidos. Já sua ligação ao heme da citocromo C oxidase paralisa a cadeia respiratória
mitocondrial, impedindo a síntese de ATP.
45.
Resposta:
A) Gráfico 5 – sob iluminação; gráfico 3 – na obscuridade.
O desacoplador diminui a síntese de ATP na mitocôndria e acelera a cadeia respiratória, provocando um decréscimo da taxa de
produção de ATP mitocondrial e um acréscimo no consumo de O 2 pela cadeia respiratória. O gráfico 5 é o que apresenta a síntese de
ATP no cloroplasto similar ao controle. O gráfico 3, apresentando uma baixa produção de ATP no cloroplasto, indica, portanto, o
experimento realizado na obscuridade.
B) A taxa de produção de CO‚ deverá diminuir.
Devido à inibição da cadeia respiratória mitocondrial, a síntese de ATP e o consumo de O 2 na mitocôndria estão diminuídos em
relação ao controle. Em conseqüência do acúmulo de coenzimas de oxirredução sob a forma reduzida, as oxidações do ciclo dos
ácidos tricarboxílicos e a produção de CO 2 estão diminuídas.
46.
Resposta:
A) I – Membrana externa. II – Espaço intermembranas ou espaço intermembranoso. III – Membrana Interna. IV – Matriz
Mitocondrial.
B) III – Cadeia respiratória ou Cadeia transportadora de elétrons ou fosforilação oxidativa. IV – Ciclo de Krebs ou Ciclo do Ácido
Cítrico ou descarboxilação oxidativa.
C) Citoesqueleto ou sarcômero ou miosina ou microfilamentos; o qual teve seu funcionamento afetado por ter menos ATP disponível
ou redução da energia disponível ou redução da respiração.
47.
Resposta:
A) segundo a Hipótese Quimiosmótica, o fluxo de elétrons na cadeia respiratória libera energia que bombeia prótons para o espaço
intermembrana da mitocôndria, gerando um gradiente eletroquímico; quando os prótons retornam para a matriz pelos oxissomos,
liberam energia utilizada na síntese de ATP.
B) fosforilação porque a síntese de ATP se faz pela adição de fosfato ao ADP, e oxidativa porque envolve a liberação de elétrons a
partir dos aceptores ativados, NADH e FADH 2 .
C) acúmulo de ácido láctico.
48.
Resposta:
A) O maçarico, uma vez que possui maior concentração de enzimas relacionadas ao metabolismo aeróbico, relacionado a atividades
prolongadas, como a citrato sintase e a lipase triacilglicerol.
B) Músculo peitoral vermelho implica em maior concentração da proteína mioglobina, que transfere oxigênio da hemoglobina para a
respiração aeróbica, estando relacionado a uma produção de energia mais prolongada por vias aeróbicas a partir de gordura e
glicogênio.
49.
Resposta: Observe que o álcool etílico será degradado em acetil-coA. Lembre-se que o ácido graxo sempre tem um número par de
carbonos exatamente porque é formado a partir da junção de moléculas de acetil-coA, que têm 2 carbonos em seu radical . Assim, o
acetil-coA é consumido pelo ciclo de Krebs, porém, em excesso, seu metabolismo é desviado para a formação de ácidos graxos, e daí
então de triglicerídeos (gorduras). No hepatócito, o acúmulo de gordura dificultará as atividades hepáticas, o que caracteriza a
princípio um quadro de esteatose (ou fígado gorduroso ou pré-cirrose), o que culmina com a morte do hepatócito sem possibilidade de
regeneração, de modo que o fígado cicatriza, o que caracteriza uma cirrose alcoólica.
CUIDADO COM O ÁLCOOL, MAIS CUIDADO AINDA COM ALDEÍDO ACÉTICO!!!
Percebam que o álcool é degradado em aldeído acético e daí então e ácido acético e acetil-coA. Em quantidades moderadas, a maior
parte do aldeído acético será então degradada em ácido acético e acetil-coA. Porém, em excesso, o aldeído acético permanece livre
(não há como degradá-lo integralmente em quantidades excessivas), sendo tóxico aos neurônios, promovendo efeitos como dilatação
dos vasos sangüíneos e queda de pressão arterial, taquicardia, tonturas, vermelhidão (pela vasodilatação), dor de cabeça, aumento de
temperatura corporal, alterações no sistema digestivo (náuseas e vômitos) e, em altas doses, coma. Além disso, ele inibe a liberação de
ADH, o que aumenta a produção de urina, mas disso todo mundo sabe, né...
50.
Resposta: Note que as mitocôndrias estão isoladas, não havendo pois citoplasma. Se não há citoplasma, não pode haver glicólise, ou
seja, quebra de glicose. O mecanismo respiratório começará no acetil-coA ligando-se ao oxalacetato para formar o citrato no ciclo de
Krebs. Na situação I, com a glicose, nada ocorrerá (e não haverá consumo de O 2 ). Na situação II, com o citrato, ocorrerá o ciclo de
Krebs na matriz mitocondrial e serão gerados NADH e FADH 2 que serão usados pela cadeia respiratória nas cristas mitocondriais (e
haverá consumo de O 2 ).