Respiração Celular - Mundo Biologia - ENEM .Agora, todos aqueles NADH e FADH 2 produz-idos vão

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  • RESPIRAOCELULAR

    MDULO 2 | CITOLOGIA

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    RESPIRAO o processo de oxidar a matria

    orgnica pra obter energia. Ela no acontece no

    pulmo, mas sim em organelas especiais chamadas

    MITOCNDRIAS . As mitocndrias possuem uma

    membrana externa, separada da membrana interna

    pelo espao intermembranas, e uma matriz mitocon-

    drial com seus prprios ribossomos e cromossomo.

    A mitocndria to diferente das outras organ-

    elas porque ela tem origem em uma bactria. H

    bilhes de anos, um eucarionte primitivo fagocitou

    uma bactria que era capaz de usar oxignio para

    obter mais energia dos alimentos. Assim, o eucar-

    ionte acabou usando essa bactria para conseguir

    mais energia, o que conferiu vantagens tanto pro

    eucarionte quanto pra bactria (que no precisa

    mais se preocupar em ser comida). Ns chamamos

    isso de endossimbiose. As evidncias de que a

    mitocndria j foi uma bactria independente so

    as duas membranas (a externa sendo do fagossomo

    e a interna, com fosfolipdios que s existem l, da

    bactria); o DNA prprio da mitocndria, que

    circular como o das bactrias; os ribossomos mito-

    condriais, que so mais parecidos com os bacteri-

    anos do que com os de eucarionte; e a capacidade

    da mitocndria de se dividir por fisso binria de

    forma independente da clula.

    De modo geral, a gente pode representar a respi-

    rao com a seguinte equao:

    A oxidao da glicose acontece na mitocndria,

    mas o processo geral comea l no citoplasma. A

    gliclise a quebra de uma molcula de glicose (que

    tem 6 carbonos) em 2 molculas de piruvato (que

    tem 3 carbonos). Nesse processo, que acontece

    no citoplasma das clulas, so consumidos 2 ATP e

    produzidos 4, dando um saldo de 2 ATP formados.

    Alm disso, formada uma molcula de NADH, que

    vai ser usada na prxima etapa.

    A prxima etapa se chama ciclo de Krebs, mas tambm conhecida como ciclo dos cidos tricar-

    boxlicos ou ciclo do cido ctrico. O ciclo de Krebs

    acontece na mitocndria e somente na presena

    do oxignio. Ele o grande responsvel pela alta

    produtividade de ATP ao final do processo respi-

    ratrio. uma sequncia de reaes que comeam

    e terminam com o acetil-CoA (que vem do piru-

    vato). Do ciclo saem mais 3 NADH, 1 FADH2 (que

    vo ser usados na prxima etapa), 2 CO2 e 1 GTP,

    que transformado em ATP.

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    Agora, todos aqueles NADH e FADH2 produz-

    idos vo doar seus eltrons para uma cadeia de

    protenas da membrana interna que vo usar a

    energia desses eltrons para gerar um gradiente de

    concentrao de hidrognio atravs dessa membrana.

    A diferena na concentrao de H+ entre a matriz

    mitocondrial e o espao intermembranas (o gradi-

    ente eletroqumico de H+) faz com que os ons H+

    queiram passar por difuso de volta para a matriz.

    Os hidrognios ento vo passar pelo gerador

    de ATP (a protena ATP sintase) do mesmo modo

    como a gua passa pela turbina de uma usina hidro-

    eltrica. Os eltrons vo passando de uma protena

    para outra at serem finalmente usados para fazer

    a ligao entre os H+ e o oxignio, que o chamado

    aceptor final de eltrons.

    Mas isso tudo s acontece se houver oxignio:

    sem oxignio, no tem aceptor final de eltrons e

    a cadeia de transporte para. Se a cadeia parar, o

    excesso de NADH e FADH2 acumulado vai inibir

    o ciclo de Krebs. Na ausncia de oxignio, ou em

    situaes em que a respirao no est formando

    ATP o suficiente (como num exerccio intenso),

    o organismo usa o piruvato formado na gliclise

    para fazer a F E R M E N TA O . A fermentao

    produz s 2 ATP e no o bastante para sustentar

    um organismo como ns, mas pode ser o bastante

    para bactrias e alguns fungos. O lcool utilizado

    como bebida ou combustvel vem da fermentao

    alcolica produzida por leveduras. Alm disso, como

    a fermentao alcolica libera um CO2, ela tambm

    usada na produo de pes e bolos para que as

    bolhas de CO2tornem a massa mais fofinha (e o

    lcool evapora no calor do forno).

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    1. (UFV/adaptado) As mitocndrias, organelas celulares relacionadas com a produo de energia (ATP), esto presentes em:

    a) eucariotos.

    b) eucariotos e procariotos.

    c) clulas animais apenas.

    d) clulas vegetais apenas.

    e) procariotos.

    2. (UEL) A produo de ATP numa clula animal ocorre, fundamentalmente:

    a) nos golgiossomos.

    b) nos cromossomos.

    c) nos lisossomos.

    d) nos ribossomos.

    e) nas mitocndrias.

    3. (UECE) O aparecimento do oxignio na atmos-fera terrestre deu oportunidade de se revelar como positiva a seguinte variabilidade gentica:

    a) possibilidade de realizar a fotossntese, eviden-ciada, inicialmente, pela presena de estromatlitos, secreo produzida pelas cianobactrias

    b) capacidade de realizar a respirao aerbia, na qual a produo de energia irrisria quando comparada com a fermentao

    c) surgimento dos seres amniticos, reforando a capacidade de realizar a fecundao externa

    d) aparecimento das bactrias putrefativas capazes de produzir CO2 e H2O a partir do seu metabo-lismo energtico, usando o oxignio como aceptor final de eltrons.

    4. (UFPR) A figura abaixo representa o transporte

    de eltrons (e -) pela cadeia respiratria presente na

    membrana interna das mitocndrias. Cada complexo

    possui metais que recebem e doam eltrons de

    acordo com seu potencial redox, na sequncia

    descrita. Caso uma droga iniba o funcionamento do

    citocromo c (cit. c), como ficaro os estados redox

    dos componentes da cadeia?

    v

    Complexo 1 Ubiquinona (UQ) Complexo 3 Complexo 4

    a) reduzido reduzido reduzido oxidado

    b) reduzido reduzido neutro oxidado

    c) oxidado oxidado reduzido reduzido

    d) oxidado oxidado neutro reduzido

    e) oxidado oxidado oxidado neutro

    5. (ENEM)

    Companheira viajante

    Suavemente revelada? Bem no interior de nossas clulas, uma clandestina e estranha alma existe. Silenciosa-mente, ela trama e aparece cumprindo seus afazeres domsticos cotidianos, descobrindo seu nicho espe-cial em nossa fogosa cozinha metablica, mantendo entropia em apuros, em ciclos variveis noturnos e diurnos. Contudo, raramente ela nos acende, apesar de sua fornalha consumi-la. Sua origem? Microbiana, supomos. Julga-se adaptada s clulas eucariontes, considerando-se como escrava uma serva a servio de nossa verdadeira evoluo.

    EXERCCIOS RESPIRAO CELULAR

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    McMURRAY, W. C. The traveler. Trends in Biochemical

    Sciences, 1994 (adaptado).

    A organela celular descrita de forma potica no

    texto o(a)

    a) centrolo.

    b) lisossomo.

    c) mitocndria.

    d) complexo golgiense.

    e) retculo endoplasmtico liso.

    6. (ENEM) Segundo a teoria evolutiva mais

    aceita hoje, as mitocndrias, organelas celulares

    responsveis pela produo de ATP em clulas

    eucariotas, assim como os cloroplastos, teriam

    sido originados de procariontes ancestrais que

    foram incorporados por clulas mais complexas.

    Uma caracterstica da mitocndria que sustenta

    essa teoria a

    a) capacidade de produzir molculas de ATP.

    b) presena de parede celular semelhante de

    procariontes.

    c) presena de membranas envolvendo e sepa-

    rando a matriz mitocondrial do citoplasma.

    d) capacidade de autoduplicao dada por DNA

    circular prprio semelhante ao bacteriano.

    e) reaes qumicas do metabolismo aerbio.

    7. (ENEM) H milhares de anos o homem faz uso

    da biotecnologia para a produo de alimentos

    como pes, cervejas e vinhos. Na fabricao de

    pes, por exemplo, so usados fungos unicelu-

    lares, chamados de leveduras, que so comercial-

    izados como fermento biolgico. Eles so usados

    para promover o crescimento da massa, deixan-

    do-a leve e macia. O crescimento da massa do po

    pelo processo citado resultante da

    a) liberao de gs carbnico.

    b) formao de cido ltico.

    c) formao de gua.

    d) produo de ATP.

    e) liberao de calor

    8. (ENEM) O esquema representa, de maneira simpli-

    ficada, o processo de produo de etanol utilizando

    milho como matria-prima.

    A etapa de hidrlise na produo de etanol a partir

    do milho fundamental para que

    a) a glicose seja convertida em sacarose.

    b) as enzimas dessa planta sejam ativadas.

    c) a macerao favorea a solubilizao em gua.

    d) o amido seja transformado em substratos

    utilizveis pela levedura.

    e) os gros com diferentes composies qumicas

    sejam padronizados.

    9. (ENEM) Normalmente, as clulas do organismo

    humano realizam a respirao aerbica, na qual

    o consumo de uma molcula de glicose gera 38

    molculas de ATP. Contudo, em condies anaer-

    bicas, o consumo de uma molcula de glicose pelas

    clulas capaz de gerar apenas duas molculas

    de ATP.

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    Qual curva representa o perfil de consumo de glicose,

    para manuteno da homeostase de uma clula que

    inicialmente est em uma condio anaerbica e

    submetida a um aumento gradual da concentrao?

    a) 1

    b) 2

    c) 3

    d) 4

    e) 5

    10. (ENEM) Um ambiente capaz de asfixiar todos

    os animais conhecidos do planeta foi colonizado

    por pelo menos trs espcies diferentes de inver-

    tebrados marinhos. Descobertos a mais de 3.000

    m de profundidade no Mediter