Respiração celular e fermentação Flashcards

1
Q

Respiração celular e fermentação são processos que possuem qual objetivo?

A

Síntese de moléculas de ATP.
(obtenção de energia)

Consistem numa série de reações químicas que visam à degradação (“quebra”) de moléculas orgânicas no interior da célula, com o objetivo de liberar a energia nelas contida.

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2
Q

Qual é o principal composto utilizado para a obtenção de energia?

A

Glicose.
(carboidratos)

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3
Q

Na ausência de carboidrato em nosso organismo, qual composto é utilizado para obtenção de energia?

A

Lípidios.

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4
Q

Na ausência de carboidratos e lipídios, qual composto é utilizado para obtenção de energia no organismo?

A

Proteínas.

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5
Q

O O2 pode participar ou não como um dos reagentes de reações que visam à obtenção de energia. Quando o O2 participa, qual nome é dado ao processo?

A

Aeróbio
(aeróbico).

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6
Q

O O2 pode participar ou não como um dos reagentes de reações que visam à obtenção de energia. Quando o O2 não
participa, qual nome é dado ao processo?

A

Anaeróbio.
(anaeróbico)

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7
Q

Complete:

A respiração celular pode ser aeróbia ou anaeróbia, já a fermentação é um processo __________.

A

Anaeróbio.

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8
Q

Existem células que só realizam processo aeróbio; outras
que só realizam o processo anaeróbio; e, ainda, existem
aquelas que podem realizar as duas modalidades. Quais são os nomes das 3 classificações possíveis nestes casos?

A

→ Aeróbias estritas – Só realizam o processo aeróbio.

→ Anaeróbias estritas ou obrigatórias – Só realizam o processo anaeróbio.

→ Anaeróbias facultativas – São capazes de realizar processo aeróbio e anaeróbio, conforme tenham ou não à sua disposição o O2.

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9
Q

A maioria das células do nosso corpo está incluída em qual categoria, de acordo com o tipo de respiração que é realizada?

A

Aeróbias estritas.

Só realizam o processo aeróbio. Na ausência de O2, morrem.

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10
Q

O Clostridium tetani, é uma bactéria causadora do tétano. O que acontece quando esta bactéria entra em contato com o O2? Explique.

A

Em contato com O2 elas morrem, pois só realizam o tipo de respiração anaeróbio, e nesses casos, o O2 torna-se prejudicial.

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11
Q

Qual processo de respiração é realizado pelas células musculares esqueléticas?

A

Anaeróbias facultativas.
Na presença de O2, realizam o processo aeróbio; na ausência de O2, passam a obter energia por processo anaeróbio, por fermentação láctea.

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12
Q

Qual é a diferença entre os processos exergônicos dos endergônicos?

A

→ Exergônicos: processos que liberam energia

→ Endergônicos: processos que absorvem energia

Exergônicos = Exotérmicos / Endergônicos = Endotérmicos.

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13
Q

A respiração aeróbica é um processo exergônico ou endergônico?

A

Exergônico.

Libera energia.

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14
Q

Em organismos heterótrofos, a glicose, que é utilizada na respiração celular, é obtida de qual forma?

A

Através da alimentação.

Heterótrofo: precisa ingerir alimentos.

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15
Q

Em organismos autótrofos, a glicose, que é utilizada na respiração celular, é obtida de qual forma?

A

É produzida dentro da própria célula, através da fotossíntese ou da quimiossíntese.

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16
Q

O oxigênio (O2), que também é um reagente da respiração aeróbia, normalmente é proveniente do meio ambiente, podendo, dependendo da espécie, ser retirado de 3 locais, quais?

A

→ Atmosfera

→ Água (O2 que se encontra dissolvido entre as moléculas de
água dos rios, mares, lagos, etc.)

→ Solo

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17
Q

Quais são os 2 produtos finais da reação da respiração Aeróbica?

A

→ Gás carbônico (CO2)

→ Água (H2O)

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18
Q

Quais são os reagentes da reação da respiração Aeróbica?

A

→ Glicose (C6H12O6)

→ Oxigênio (O2)

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19
Q

O CO2 formado nas reações da respiração aeróbia, normalmente, é eliminado para o meio ambiente. Por que ele precisa ser eliminado?

A

Em altas concentrações no interior do organismo, torna-se uma substância prejudicial e tóxica para as células, uma vez que é um óxido ácido. Assim, quanto maior a sua concentração num meio, mais ácido esse meio se torna. Essa acidificação excessiva pode levar à morte das células.

Óxidos ácidos quando reagem com a água, produzem ácidos, neste caso, o CO2 reage com a água presente no sangue, produzindo ácido carbônico (H2CO3), liberando H+ no meio.

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20
Q

A água (H2O), como produto da reação de respiração aeróbica, pode ser utilizada como no organismo?

A

No metabolismo celular, como também pode ser eliminada por meio de diferentes processos (transpiração, por exemplo).

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21
Q

A energia liberada na respiração celular aeróbica é utilizada de 2 formas, quais?

A

→ Parte dela é perdida para o meio sob a forma de calor

→ Parte é utilizada na fosforilação de moléculas de ADP para a fabricação de ATP

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22
Q

A respiração aeróbia feita a partir da glicose pode ser subdividida em 3 etapas básicas, quais?

A

→ Glicólise

→ Ciclo de Krebs

→ Cadeia respiratória

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23
Q

Em qual local da célula ocorre a glicólise?

A

Hialoplasma.

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24
Q

A Glicólise consiste numa sequência de reações que tem como finalidade “quebrar” ou decompor a molécula de glicose (que possui 6 carbonos) em duas moléculas menores (cada uma com 3 carbonos) de uma substância que denominada como?

A

Ácido pirúvico (piruvato).

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25
Q

A glicolise utiliza 2 moléculas de ATP e liberam energia para a sintese de quantas moléculas de ATP?

A

4.

O saldo são 2.

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26
Q

Quais são os 3 produtos, e suas respectivas quantidades, da reação de glicólise?

A

→ Piruvatos (2)

→ ATP (4) saldo de 2

→ NADH2 (2)

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27
Q

Qual é a função do NAD ou NAD+ (nicotinamida
adenina dinucleotídeo)?

A

Transportar hidrogênio (H).

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28
Q

Ao receber hidrogênios, o NAD passa para a sua forma reduzida, que é?

A

NADH + H+

(NADH2)

Embora a oxidação e a redução sejam definidas para perda e ganho de elétrons,
podemos também usar esses termos quando são ganhos ou perdidos átomos de hidrogênio, porque as transferências de átomos de hidrogênio envolvem transferência de elétrons

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29
Q

Os NADH2 formados na glicólise irão para qual processo?

A

Cadeia respiratória.

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30
Q

Após a glicólise, cada molécula de ácido pirúvico irá sofrer 2 processos, transformando-se em ácido acético, quais são os 2 processos?

A

→ Descarboxilação (saída de CO2, devido à ação das enzimas descarboxilases)

→ Desidrogenação (saída de H2)

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31
Q

Quando o ácido pirúvico é transformado em ácido acético, ocorre a liberação de moléculas de CO2 e H2. Quais são os destinos dessas duas moléculas?

A

→ CO2 são eliminadas para o meio extracelular e, posteriormente, liberadas no meio ambiente

→ H2 liberados são captados por moléculas de NAD, formando NADH2 que, por sua vez, irão para a cadeia respiratória

32
Q

Complete:

Cada molécula de ácido acético liga-se à ________,
formando um composto conhecido por __________ que irá para
o ciclo de Krebs.

A

→ coenzima A

→ acetil CoA

33
Q

Qual é a reação que dá início ao ciclo de krebs?

A

1º - AcetilCoA: o radical acetil do ácido acético desliga-se da coenzima A

2º - o radical acetil reage com o ácido oxalacético (um composto que tem 4 carbonos na molécula), formando o ácido cítrico (com 6 carbonos na molécula)

O ácido cítrico é o primeiro composto formado nessa etapa e, por isso, o ciclo de Krebs é conhecido também por ciclo do ácido cítrico.

34
Q

A cada volta do ciclo de Krebs, o que acontece com o ácido cítrico (6 carbonos na molécula)?

A

Ele é degradado sucessivamente em compostos com 5 e 4 carbonos, até reconstituir o ácido oxalacético (4 carbonos na molécula).

35
Q

Quais são os produtos do ciclo de Krebs?

A

→ 1 ATP

→ 3 NADH2

→ 1 FADH2

→ 2 CO2*

*CO2 não é produto energético.

Cada molécula de glicose libera 2 Piruvatos, portando ocorrem 2 ciclos de Krebs a partir de 1 molécula de glicose.

36
Q

O FAD (flavina adenina dinucleotídeo), assim como o NAD, é um
aceptor e transportador de hidrogênios. Os NADH2 e o FADH2 formados durante as reações do ciclo de Krebs possuem qual destino?

A

Irão para a cadeia respiratória.

37
Q

A cadeia respiratória, que nas células eucariotas é realizada na membrana interna da mitocôndria, tem início a partir de quais moléculas?

A

NADH2 e dos FADH2 produzidos nas etapas anteriores da respiração celular.

10 NADH2 (2 da glicólise / 2 na formação do acetil CoA / 6 ciclo de krebs) & 2 FADH2 do ciclo de krebs.

38
Q

Cadeia respiratória

A cadeia transportadora de elétrons é um conjunto de reações de oxirredução que envolve a participação de quantos complexos proteícos? E quantas moléculas conectoras móveis?

A

→ 4 complexos proteicos (I, II, III e IV)

→ 2 moléculas conectoras móveis

39
Q

Como são chamadas as 2 moléculas conectoras móveis que participam da cadeira transportadora de életrons na cadeia respiratória?

A

→ Ubiquinona (coenzima Q)

→ Citocromo C

40
Q

No que consiste o processo chamado de Bomba de Prótons que, que ocorre na cadeira respiratória?

A

A bomba de prótons é um mecanismo de transporte ativo que transfere íons H+ da matriz mitocondrial para o espaço
intermembrana (espaço existente entre a membrana externa e a membrana interna da mitocôndria).

41
Q

A oxidação dos NADH2 (NADH2 → NAD + 2H+ + 2e–) e a dos FADH2 (FADH2 → FAD + 2H+ + 2e–) liberam elétrons e prótons. Os elétrons provenientes da oxidação dos NADH2 são recebidos por qual complexo proteico na cadeia respiratória?

A

Complexo I.

42
Q

A oxidação dos NADH2 (NADH2 → NAD + 2H+ + 2e–) e a dos FADH2 (FADH2 → FAD + 2H+ + 2e–) liberam elétrons e prótons. Os elétrons provenientes da oxidação dos FADH2 são recebidos por qual complexo proteico na cadeia respiratória?

A

Complexo II.

43
Q

Cadeia respiratória:

Os elétrons que são recebidos pelos complexo I e compelxo II, irão percorrer qual caminho na cadeia e qual molécula será gerada à partir deles?

A

Ubiquinona → Complexo III → Citocromo C → Complexo IV

Formam a àgua.

O Complexo IV os entrega ao O2, que se combina com íons H+, formando água (H2O).

44
Q

Cadeia respiratória:

Qual é o receptor final dos elétrons
na cadeia transportadora?

A

Oxigênio.
(O2)

45
Q

Cadeia respiratória:

No processo de transferência de elétrons dos NADH2 e dos FADH2 até o O2, há, gradativamente, liberação de energia. Quais são as 2 finalidades dessa energia libarada?

A

→ Parte dessa energia é dissipada sob a forma de calor

→ Parte é utilizada para bombear prótons (H+) da matriz mitocondrial para o espaço intermembranas

46
Q

Cadeia respiratória:

Quais são as 2 forças que acionam o retorno de prótons (H+) para a matriz mitocondrial, através de um canal específico de prótons formado por um complexo proteico denominado ATP-sintase (ATP-sintetase)?

A

→ O gradiente de concentração de prótons: causado pela concentração alta de H+ no espaço intermembrana e concentração baixa de H+ na matriz mitocondrial

→ Diferença na carga elétrica: devido à carga positiva nos prótons, a matriz mitocondrial torna-se mais negativa que o espaço intermembrana

47
Q

Cadeia respiratória:

Juntos, o gradiente de concentração de prótons e a diferença de carga constituem uma fonte de energia potencial denominada força de?

A

Força motora de prótons.

48
Q

Cadeia respiratótia:

A força motora de prótons aciona o retorno de prótons (H+) para a matriz mitocondrial, através de um canal específico de prótons formado por um complexo proteico denominado de?

A

ATP-sintase (ATP-sintetase).

49
Q

Cadeia respiratória:

Quando os prótons passam pela ATP-sintase (ATP-sintetase), é liberada energia, que será utilizada para?

A

Fosforilar o ADP, ou seja, acrescentar um fosfato ao ADP, transformando-o em ATP.

O complexo ATP-sintase “extrai” energia química dos íons H+ para sintetizar ATP.

50
Q

Cadeia respiratória:

Como é conhecida a fosforilação que ocorre no final da cadeia respiratória?

A

Fosforilação oxidativa.

51
Q

As reações da cadeia respiratória são de oxirredução ou redução?

A

Oxirredução.

Uma substância que perde elétrons ou hidrogênios fica oxidada. Quando ganha elétrons ou hidrogênios, fica reduzida.

52
Q

O objetivo da respiração celular é a produção de ATP. A produção líquida ou saldo energético (em moléculas de ATP) por glicose pode chegar a quantos ATP’s?

A

32 ATP.

53
Q

Como se chega ao valor de 32 ATP no saldo da respiração celular aeróbica?

A
54
Q

Existem células em que a membrana interna da mitocôndria é impermeável ao NADH2. Nessas células, qual será o total de ATP produzido na respiração aeróbica? Explique.

A

Nessas células, a passagem para o interior da mitocôndria dos hidrogênios transportados pelos 2NADH2, produzidos no citosol durante a glicólise, requer gasto de energia, sendo gasto 1 ATP para
cada um desses NADH2. Nessas células, portanto, o saldo energético / glicose é de 30 ATP (32 – 2 = 30 ATP).

55
Q

Para realizar a respiração aeróbica, a glicose é o “combustível” preferido pela célula. Porém, na ausência dele, outros compostos podem ser utilizadas para produzir acetil CoA. Quais são as 3 classes dos compostos que podem gerar acetil CoA?

A

→ Carboidratos

→ Proteínas

→ Lipídios

Independente de onde provém, o Acetil-CoA seguirá o mesmo caminho, entrando no ciclo de Krebs.

56
Q

Respiração celular aeróbica:

Qual é a relação existente entre a quantidade de moléculas de CO2
liberadas durante a reação e a quantidade de moléculas de O2 e consumidas, denomina-se quociente respiratório (Q.R.)?

A

Os exemplos anteriores mostram que o Q.R. é diferente para cada tipo de substância. O ácido esteárico, por exemplo, requer muito mais oxigênio para sua oxidação do que a glicose.

57
Q

Verdadeiro ou Falso?

O consumo de O2 na respiração celular aeróbica está diretamente relacionado às atividades metabólicas.

A

Verdadeiro

uma das maneiras de se avaliar a taxa metabólica de um organismo aeróbio é através do consumo de O2 feito por esse organismo num determinado intervalo de tempo.

58
Q

Por que animais grandes têm menor taxa metabólica do que animais pequenos?

A

Num animal pequeno, a superfície do corpo é grande em relação ao seu volume e, dessa forma, a perda de calor pela pele é relativamente maior. Por isso, os animais pequenos têm necessidade de maior consumo de alimento por grama de peso que animais maiores.

Um elefante, por exemplo, tem menor taxa metabólica do que um rato.

59
Q

Como nas células dos anaeróbios não existe O2 para receber,
no final da cadeia respiratória, os elétrons e combinar com
os íons H+ liberados para neutralizá-los, para que não ocorra acidose da célula, qual substância funciona como receptor desses íons?

A

Na respiração anaeróbia, alguma substância inorgânica, diferente do O2, funciona como receptor final dos elétrons e dos íons hidrogênio, neutralizando-os e evitando, assim, a acidose da célula.

60
Q

Assim como a respiração anaeróbia, a fermentação também é um processo anaeróbico (ausência de O2) de obtenção de energia. Na fermentação biológica, entretanto, não há cadeia respiratória e os aceptores finais dos íons hidrogênio não são substâncias inorgânicas, quais são então?

A

Compostos orgânicos resultantes da própria reação.

61
Q

Conforme a natureza química dos produtos orgânicos formados ao final das reações, a fermentação pode ser classificada em diferentes tipos, quais são os 2 principais?

A

→ Alcoólica

→ Láctica

62
Q

Na fermentação alcoólica, qual é o produto
orgânico final?

A

Álcool etílico.

63
Q

O que diferencia o processo de Glicolise da respiração aeróbica para a fermentação álcoolica?

A

→ Respiração aeróbica: Cada molécula Piruvato origina uma de ácido acético que liga-se à coenzima A, formando um composto conhecido por acetil CoA

→ Fermentação álcoolica: Cada molécula Piruvato origina uma de ácido acético que recebe os hidrogênios do NADH2 e se converte em álcool etílico

64
Q

Quais são os 2 produtos finais da fermentação alcoólica?

A

álcool etílico e o gás carbônico.

65
Q

Quais são as 3 espécies que realizam fermentação alcoólica?

A

→ Fungos (conhecidos por levedos ou leveduras)

→ Bactérias

→ Células de vegetais superiores

Algumas sementes em processo de germinação, por exemplo, embora respirem aerobicamente em ambientes contendo O2, também podem obter energia realizando a fermentação alcoólica quando falta esse gás

66
Q

As leveduras, também são conhecidas por fermentos biológicos, realizam qual tipo de respiração?

A

Fermentação Alcoólica.

67
Q

Qual é o produto final da Fermentação láctica?

A

Ácido láctico.

68
Q

Qual é a diferença no processo de fermentação láctica para a alcoólica?

A

Na fermentação láctea, a glicose sofre glicólise, formando ácido pirúvico, exatamente como acontece na fermentação alcoólica e na respiração.

Entretanto, o aceptor final dos hidrogênios é o próprio ácido pirúvico. Ao receber os hidrogênios do NADH2, o ácido pirúvico transforma-se em ácido láctico. Nessa fermentação, não há descarboxilação (liberação de CO2).

69
Q

Quais são as 3 espécies que realizam fermentação láctica?

A

→ Bactérias

→ Fungos

→ Protozoários

70
Q

Qual tecido animal realiza fermentação láctica?

A

Tecido muscular.

Em nossos músculos esqueléticos, em situação de intensa atividade, pode não haver uma disponibilidade adequada de O2 para promover a respiração aeróbia. Nesse caso, as células musculares passam a realizar a fermentação láctica.

71
Q

Qual o nome da bactérias que promovem o desdobramento do açúcar do leite (lactose) e realizam a fermentação láctica, liberando o ácido láctico no meio, onde o acúmulo do ácido láctico no leite
torna-o “azedo”?

A

Bactérias do gênero Lactobacillus.

72
Q

O que o acumulo do ácido láctico pode causar na musculatura?

A

O acúmulo de ácido láctico nessas células provoca fadiga muscular, com dor intensa, o que pode causar a paralisação da atividade muscular.

73
Q

Tanto na fermentação láctica como na alcoólica há um saldo energético de quantos ATP’s?

A

2 ATP / glicose.

74
Q

Em qual local da célula acontece a cadeia respiratória na respiração aeróbica em células eucariontes?

A

Membrana interna da mitocôndria.

75
Q

Qual é o outro nome que a cadeia respiratória recebe? Justifique.

A

Fosforilação oxidativa.

A cadeia respiratória, último estágio da respiração celular também pode ser chamado de fosforilação oxidativa. Isso porque é nesse estágio em que há a fosforilação da molécula ADP, através da ATP sintase, em ATP, necessitando de oxigênio para que esse processo ocorra. O oxigênio é importante pois recebe os elétrons do complexo IV, que, ao reagir com os hidrogênios na matriz mitocondrial, produzirá água.