1º ESTUDO DIRIGIDO (ED1) – METABOLISMO E BIOENERGÉTICA

Professoras: Luisa Ketzer e Carolina Braga Data: 03/05/2013

Nome do aluno:______________________________________________________________

Estudo dirigido individual, a ser entregue manuscrito (letra legível) no dia 06/05/2013. Conteúdo: digestão e absorção de carboidratos, glicólise, fermentação, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa, fotossíntese

1) O que metabolismo? D.efina catabolismo e anabolismo.

2) Em qual local da célula ocorre a glicólise? Quais são os pontos de controle da atividade da glicólise? Identifique

as enzimas e efetores positivos e negativos.

3) Sabe-se que o Km da hexoquinase é 0,1 mM e da glicoquinase é 10 mM por seu substrato (glicose). O Km é

inversamente proporcional à afinidade da enzima pelo substrato (quanto maior o Km, menor a afinidade da

enzima pelo substrato e vice-versa). Sabendo que, normalmente, a concentração de glicose na corrente

sanguínea é 4 mM, discuta qual das duas enzimas funciona sempre em sua velocidade máxima. Diga também

qual delas só funciona bem em altas concentrações de glicose. Indique o tecido predominante de cada

isoenzimas.

4) Qual é o produto final da glicólise e quais são os destinos possíveis deste produto?

5) Quais são os tipos de fermentações e quais são os produtos finais das mesmas? Qual a função das

fermentações? Cite exemplos de situações em que elas ocorrem?

6) Sabe-se que o mercúrio inibe a enzima piruvato desidrogenase. Considerando este fato, quais as consequências

metabólicas do envenenamento por mercúrio? Após a ingestão de glicose, essas consequências metabólicas se

agravarão? Justifique.

7) Explique por que o ciclo de Krebs é considerado uma via metabólica anfibólica. Qual a importância das reações

anapleróticas? Cite as principais reações anapleróticas.

8) Dois lavradores foram contratados para pulverizar uma plantação de laranjas com agrotóxico contendo 0-

dinitrocresol (DNOC). No final do dia, ambos começaram a passar mal e um deles morreu quando retornava à

sede da fazenda para procurar ajuda. O médico que examinou o corpo observou que o rigor mortis (rigidez

muscular) estava muito avançado, considerando a hora da morte do paciente. O outro homem foi internado

com temperatura de 39,3ºC e suava profusamente, apresentando frequência respiratória de 60 incursões por

minuto. Apesar de todo o esforço médico para reduzir a temperatura corporal, ele também morreu logo depois

da internação. A necropsia revelou congestão pulmonar e leve edema. Havia uma impressionante ausência de

gordura subcutânea e abdominal. Em vista da história clínica, uma amostra do pesticida foi enviada a uma

Faculdade de Biotecnologia próxima, que dispunha de bons laboratórios de pesquisa. Lá, a amostra foi

examinada em uma preparação de mitocôndrias de célula do fígado de rato, com um eletrodo de oxigênio

(Figura 10.1)

UNIVESIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO POLO AVANÇADO DE XERÉM

CIÊNCIAS BIOLÓGICAS – BIOTECNOLOGIA NANOTECNOLOGIA

Responda as questões de acordo com o caso clínico apresentado:

a) Esquematize a cadeia respiratória indicando os locais da fosforilação oxidativa e os pontos de entrada dos

substratos usados no experimento mencionado na Figura 10.1.

b) Por que a respiração mitocondrial depende de ADP? Explique o resultado da adição de KCN (cianeto de

potássio).

c) Em circunstâncias normais, o que aconteceria depois da adição da oligomicina (inibidor da síntese de ATP

pela ATP sintase)? O que os dados obtidos permitem concluir sobre o efeito metabólico do DNOC?

d) Por que a temperatura corporal estava elevada antes da morte do segundo lavrador? Explique a ausência

de tecido adiposo no cadáver.

9) A reação geral resumida da fotossíntese pode ser escrita como:

6CO2 + 6H2O --------> C6H12O6 + 6O2 ou dióxido de carbono + água -----> glicose + oxigênio

Essa descoberta, no século XIX, fez com que pesquisadores acreditassem que a luz quebrava o gás carbônico,

liberando oxigênio para a atmosfera, e que o carbono se combinava com a água para formar carboidratos. Para testar

essa hipótese, em 1930 o pesquisador Cornelius van Niel utilizou bactérias que realizam fotossíntese, empregando H2S

(sulfeto de hidrogênio) no lugar da água. O resultado que ele obteve em seus experimentos foi uma prova inicial de

que o oxigênio liberado na atmosfera não provém da quebra do CO2. Baseado nessas informações:

a) Escreva a fórmula geral da reação de fotossíntese realizada pelas bactérias utilizadas por van Niel.

b) Explique como o resultado do experimento de van Niel refuta a hipótese inicial em que os cientistas

acreditavam no século XIX.