CÉLULAS:MITOCÔNDRIA E RESPIRAÇÃO CELULAR AERÓBIA

BIOLOGIA - 3o ANO
MÓDULO 07
CÉLULAS:MITOCÔNDRIA
E RESPIRAÇÃO
CELULAR AERÓBIA
Ácido pirúvico
CO2
NAD+
Co A
NAD 2H
H2O
Co A
Acetil Co A
Ácido cítrico
Ácido oxalacético
NAD 2H
NAD
Ácido máltico
H2O
Ácido fumárico
Ácido isocítrico
+
FAD 2H
NAD+
NAD 2H
FAD+ NAD+
NAD 2H
Ácido succínico
CO2
Ácido cetoglutárico
H 2O
CO2
GTP
ATP
NADH3
NAD
ADP
ATP
FLAVOPROTEÍNA FP
FADH2
COENZIMA Q
CITOCROMO b
ADP
ATP
CITOCROMO c1
CITOCROMO c
ADP
ATP
CITOCROMO a + a3
1/2 O
H0
Membrana externa
H+
H+
1º
3º
Cyt c
H+
4º
Q
ATP
Sintase
ADP
NADH
O2
H 2O
MATRIZ
+
P
i
H 2O
O2
Fumarato
2º
3º
Q
4º
H+
Succinato
H+
Membrana interna
1º
Espaço intermembranar
Como pode cair no enem
Cadeias respiratórias e sistemas de fosforilação, responsáveis pela síntese de ATP, formam
complexos macromoleculares aderidos à membrana interna das mitocôndrias. O exame de
duas células, A e B, que obtêm energia a partir da glicose, revelam que suas mitocôndrias
apresentam diferentes quantidades dos complexos citados; mitocôndrias da célula A têm, em
média, 15.000; e as da célula B, também em média, 100.000.
É possível concluir que a célula A:
a) é mais eficiente do que B no aproveitamento da energia da glicose, não necessitando de
muitos complexos;
b) é mais ativa do que B e consome mais glicose do que esta;
c) é menos ativa do que B e consome menos glicose do que esta;
d) por ser mais ativa do que B, deverá possuir mais mitocôndrias para compensar o número
reduzido de complexos;
e) pode ser mais ou menos ativa do que B, pois o número de complexos por mitocôndria não
afeta a produção de ATP
Fixação
m
1) Na respiração celular, o oxigênio intervém:
a) na glicólise e como aceptor final de hidrogênio;
mb) somente na glicólise;
c) somente como aceptor final de hidrogênio;
d) somente no ciclo de Krebs.
Fixação
2) (PUC) A fase do processo de respiração celular de células eucariotas que NÃO ocorre no
interior da mitocôndria é:
a) formação de Acetil CoA;
b) redução de ácido oxaloacético até a formação de ácido cítrico;
c) oxidação do ácido cítrico até a formação do ácido oxaloacético;
d) formação de água e energia na cadeia respiratória;
e) formação do ácido pirúvico a partir do processo da glicólise
Fixação
3) A mitocôndria, presente nas células eucariotas, são organócitos fundamentais ao funcionamento celular por:
a) apresentar capacidade de síntese de monossacarídeos;
b) possuir DNA próprio, que sintetiza enzimas para a célula;
c) metabolizar gorduras formando o tecido adiposo;
d) produzir energia na forma de ATP;
e) apresentar enzimas hidrolíticas para a quebra de macromoléculas.
Fixação
4) As mitocôndrias são consideradas as “casas de força” das células vivas. Tal analogia referese ao fato de as mitocôndrias:
a) estocarem moléculas de ATP produzidas na digestão dos alimentos;
b) produzirem ATP com utilização de energia liberada na oxidação de moléculas orgânicas;
c) consumirem moléculas de ATP na síntese de glicogênio ou de amido a partir de glicose;
d) serem capazes de absorver energia luminosa utilizada na síntese de ATP;
e) produzirem ATP a partir da energia liberada na síntese de amido ou de glicogênio.
Fixação
5) (UFRJ) Em 1949, enquanto estudavam o metabolismo energético, Eugene Kennedy e
Albert Lehninger, realizaram uma experiência na qual separaram, por centrifugação, os
diferentes componentes celulares. Em seguida, os pesquisadores colocaram cada uma
das frações contendo os diferentes componentes em soluções compostas dos nutrientes
adequados e mediram o consumo de oxigênio (O2) em cada uma das frações. Em outro
conjunto de frascos, testou-se a produção de trifosfato de adenosina (ATP) pelas diferentes
frações.
A tabela abaixo mostra alguns dos resultados possíveis em uma experiência desse tipo.
Fração
Produção de
ATP (unidades
arbitrárias)
Consumo de O2 (unidades arbitrárias)
A
38
7
B
4
0
C
0
1
Com base nos resultados da tabela, identifique qual das frações deve corresponder às
mitocôndrias. Justifique sua resposta, e indique a ação do cianeto na cadeia respiratória mitocondrial.
Fixação
6) (UFRJ) A glicólise gera energia sob a forma de ATP. A enzima fosfofrutocinase (PFK) faz parte
da glicólise e catalisa a reação de formação de frutose-1-6-bisfosfato a partir da frutose-6-fosfato.
Essa reação é uma etapa importante da glicólise, pois pode ser regulada por diferentes
metabólitos. Por exemplo: a atividade da PFK é inibida por ATP e é ativada por ADP e AMP
(ambos produtos da degradação do ATP).
Sabendo que o ATP é produzido ao longo da glicólise, explique de que modo a inibição da
PFK por ATP e a sua ativação por ADP e AMP tornam mais eficiente o uso da energia pelas
células.
Fixação
7) Uma das hipóteses mais aceitas para explicar a origem das mitocôndrias sugere que
estas organelas se originaram de bactérias aeróbias primitivas, que estabeleceram uma
relação de simbiose com uma célula eucarionte anaeróbia primitiva.
Pa) Dê uma característica comum a bactérias e mitocôndrias que apoie a hipótese acima.
b) Qual seria a vantagem dessa simbiose para a bactéria? E para a célula hospedeira?
ac) Que outra organela é considerada também de origem simbiótica?
Fixação
8) A técnica de fracionamento das mitocôndrias permitiu isolar os seus componentes. Permitiu
ainda demonstrar que as enzimas da cadeia transportadora de elétrons e as da fosforilação
acoplada ao transporte de elétrons estão presentes:
a) na matriz mitocondrial;
b) na membrana interna da mitocôndria;
c) na face externa da membrana externa da mitocôndria;
d) na face interna da membrana externa da mitocôndria;
e) na matriz e na membrana interna da mitocôndria.
Proposto
1) Cada célula de nosso corpo contém, em média, entre quinhentos e duas mil mitocôndrias.
As células dos músculos esqueléticos estão entre as que possuem um número maior. Além
disso, suas mitocôndrias possuem mais cristas. Como você justifica essas duas características
das células musculares?
Proposto
2) Muitos cientistas acreditam que as mitocôndrias sejam descendentes de seres procariontes
primitivos, que invadiram células eucariontes, estabelecendo uma relação de cooperação. Cite a
função das mitocôndrias nessa relação de cooperação e os produtos finais desse processo.
Proposto
3) O cloranfenicol é um antibótico que inibe a síntese de proteínas das bactérias. Embora
não iniba a síntese das proteínas da célula humana, é capaz de inibir a síntese de algumas
proteínas da mitocôndria. Como você explica isso?
Proposto
4) Mesmo sentada, em repouso, uma pessoa gasta mais de 1 kcal/ min. No entanto, a quantidade de ATP presente no nosso corpo, em dado momento, é de menos de 60g, que libera
menos de 1kcal. Explique como uma quantidade tão pequena de ATP é capaz de fornecer toda
a energia gasta nas nossas atividades.
Proposto
-5) (UNIRIO) Os diferentes tipos de alimentos, independentemente do modo pelo qual os seres
vivos os obtêm, devem passar por uma série de transformações no interior das células, que
aenvolvem a produção e a utilização de moléculas de ATP (trifosfato de adenosina). As curvas
representadas no gráfico abaixo mostram a variação da velocidade relativa dessas duas vias
metabólicas em função da concentração de fosfatos ricos em energia (carga energética de
uma célula). Assim, atenda ao que se pede nos itens a seguir.
Velocidade relativa
A
B
0
0,25
Carga energética
0,50
0,75
1
a) Que curva (A ou B) representa a via geradora de ATP?
b) Dê exemplo de um processo celular que seja gerador de moléculas de ATP?
Proposto
6) (UFRJ) A hipótese sobre a origem das células eucarióticas com maior número de adeptos é
a hipótese da endossimbiose sequencial proposta pela bioquímica Lynn Margulis. De acordo
com essa hipótese, podemos dizer que as células dos animais têm dois genomas e as das
plantas têm três; nos dois casos, os genomas funcionam de forma integrada.
Identifique em quais organelas das células dos animais e das plantas estão localizados
esses genomas.
Proposto
é7) (UERJ) Usando uma preparação de mitocôndrias isoladas, incubada em condições adequadas, foram medidas as taxas de consumo do oxigênio e do substrato e a taxa de produção de
ATP, em duas situações:
I) ausência de cianeto;
II) presença de cianeto.
Observe o gráfico ao lado que representa o resultado desse experimento.
Indique a ação do cianeto na cadeia respiratória mitocondrial.
Proposto
8) (UERJ) A hidrólise dos triacilgliceróis na célula adiposa produz glicerol e ácidos graxos. No
fígado, em determinadas situações metabólicas, o glicerol pode ser usado na síntese da glicose,
através da reversão de etapas da glicólise, como mostra o esquema abaixo:
CH2OH
CH2OH
CH2OH
COH
CH2OH
CHOH
C=O
CHOH
CH2OH
CH2O
Glicerol
Glicerofosfato
Glicose-6-fosfato
CH2O
P
P
CH2O
Di-hidroxiacetona
Frutose-6-fosfato
P
Gliceroaldeído-3
-fosfato
Frutose-1-6-fosfato
Glicose
Aponte o número máximo de carbonos radioativos que pode ser encontrado na glicose se
dois dos carbonos do glicerol forem marcados com o isótopo 14C.
Justifique sua resposta