BIOLOGIA - 3 o ANO MÓDULO 07 CÉLULAS:MITOCÔNDRIA E RESPIRAÇÃO CELULAR AERÓBIA

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1 BIOLOGIA - 3 o ANO MÓDULO 07 CÉLULAS:MITOCÔNDRIA E RESPIRAÇÃO CELULAR AERÓBIA

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3 Ácido pirúvico H 2 O NAD + NAD 2H Acetil Co A CO 2 Co A Co A Ácido oxalacético Ácido cítrico Ácido máltico H 2 O Ácido fumárico NAD 2H NAD + NAD + NAD 2H FAD 2H FAD + NAD + NAD 2H Ácido succínico Ácido isocítrico CO 2 Ácido cetoglutárico H 2 O CO 2 GTP ATP

4 1/2 O H 0 NADH 3 NAD ADP ATP FLAVOPROTEÍNA FP FADH 2 COENZIMA Q CITOCROMO b ADP ATP CITOCROMO c 1 CITOCROMO c ADP ATP CITOCROMO a + a 3

5 Membrana externa H + H + H + Cyt c 1º 3º 4º Q ATP Sintase NADH O 2 H 2 O ADP + P i H 2 O 4º O 2 MATRIZ Fumarato 3º 2º H + H + Q Succinato Membrana interna 1º Espaço intermembranar

6 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, ; e as da célula B, também em média, 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

7 Fixação 1) Na respiração celular, o oxigênio intervém: a) na glicólise e como aceptor final de hidrogênio; b) somente na glicólise; c) somente como aceptor final de hidrogênio; d) somente no ciclo de Krebs.

8 ixação ) (PUC) A fase do processo de respiração celular de células eucariotas que NÃO ocorre no nterior da mitocôndria é: ) formação de Acetil CoA; ) redução de ácido oxaloacético até a formação de ácido cítrico; ) oxidação do ácido cítrico até a formação do ácido oxaloacético; ) formação de água e energia na cadeia respiratória; ) formação do ácido pirúvico a partir do processo da glicólise

9 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.

10 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.

11 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 (O 2 ) 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 O 2 (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.

12 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.

13 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. a) 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? c) Que outra organela é considerada também de origem simbiótica?

14 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.

15 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?

16 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.

17 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?

18 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.

19 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 envolvem 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 0 B 0,25 0,50 0,75 1 Carga energética 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?

20 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.

21 Proposto 7) (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.

22 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: CH 2 OH CH 2 OH CH 2 OH CHOH CH 2 OH C = O COH CHOH CH 2 OH CH 2 O P CH 2 O P CH 2 O P Glicerol Glicerofosfato Di-hidroxiacetona Gliceroaldeído-3 -fosfato Glicose-6-fosfato Frutose-6-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 14 C. Justifique sua resposta