Modulo III - aula 47 - mitocondrias e respiração celular - exercícios - aula 02

Modulo III - aula 47 - mitocondrias e respiração celular - exercícios - aula 02

PROFº: HUBERTT GRÜN. Página 1

MÓDULO I -- BOTÂNICA:: MITOCÔNDRIAS E RESPIRAÇÃO CELULAR – EXERCÍCIOS – PARTE 02

Questões para Revisão: 1. Descreva a estrutura de uma mitocôndria. 2. Cite três semelhanças entre mitocôndrias e bactérias. Qual a hipótese que explica essas semelhanças? 3. Qual a principal diferença entre a combustão e a respiração? 4. Explique como funciona a molécula de ATP durante o armazenamento e liberação de energia. 5. Escreva a equação geral da respiração, dizendo de onde vem a energia liberada nesse processo. 6. Qual a função da molécula de NAD na respiração? 7. Como se chama e onde ocorre a primeira etapa da respiração? 8. Quais as matérias - primas e as moléculas produzidas na primeira etapa da respiração? Qual o saldo de moléculas de ATP? 9. Como se chama a segunda etapa da respiração aeróbia? Onde ela ocorre? 10. Qual a molécula que entra na segunda etapa da respiração? Quais os produtos resultantes dessa etapa? 1. Por que a segunda etapa é chamada também de “encruzilhada” metabólica?

Questões de Múltipla Escolha: 01. (PUC - SP) Analise o esquema abaixo sobre as etapas da respiração.

Numa célula eucariótica normal, as etapas 1, 2 e 3 ocorrem, respectivamente: a) na mitocôndria, no hialoplasma e na mitocôndria. b) na mitocôndria, na mitocôndria e no hialoplasma. c) no hialoplasma, no hialoplasma e na mitocôndria. d) no hialoplasma, na mitocôndria e na mitocôndria. e) na mitocôndria, no hialoplasma e no hialoplasma.

02. (PUC - SP) A seguir estão representados vários esquemas de experimentos montados por um professor de biologia. Qual deles será utilizado para identificar o gás que se desprende na fermentação do açúcar pela levedura?

03. (UFMG) Todos os processos indicados são característicos da respiração aeróbia, exceto: a) consumo de glicose. b) formação de ácido pirúvico. c) produção de álcool. d) produção de ATP. e) produção de gás carbônico.

04. (PUC - MG) Num experimento simples para demonstrar a fermentação, adiciona - se fermento biológico a uma solução de açúcar, ou mesmo caldo de cana, obtendo - se como produto final álcool, CO2 e água. O fermento biológico contém: a) algas.

b) bactérias fotossintetizantes. c) ácido carbônico em pó. d) fungos. e) cianofíceas.

Questões Discursivas: 1. (PUC - SP) Estão abaixo esquematizados, de forma simplificada, dois processos bioquímicos: a) Como são denominados os processos A e B? b) Compare os dois processos quanto ao rendimento energético que fornecem (número de moles de ATP produzidos). c) Em uma célula muscular, onde ocorrem os processos A e B?

2. (UFRJ) A produção de vinho é um dos exemplos mais antigos de biotecnologia. O livro do Gênesis já nos fala da embriaguez de Noé. Embora vários fatores devam ser levados em conta na produção de um bom vinho — como o calor, o aroma, o sabor, etc. —, o processo depende essencialmente da degradação do suco das uvas por leveduras anaeróbias facultativas, presentes na casca do fruto. Na fermentação, nome dado a esse processo, o açúcar da uva é degradado a álcool etílico (etanol). Explique por que se evita, na produção de vinho, o contato do suco de uva com o ar.

3. (Fuvest - SP) O fungo Saccharomyces cerevisiae (fermento de padaria) é um anaeróbio facultativo. Quando cresce na ausência de oxigênio, consome muito mais glicose do que quando cresce na presença de oxigênio. Por que existe essa diferença no consumo de glicose?

4. (Unicamp - SP) Interprete a frase e justifique do ponto de vista da biologia celular: Uma solução feita com 2g de fermento Fleischmann, 3g de açúcar e 150ml de água é colocada em dois tubos de ensaio, cada um tampado na parte superior com uma bexiga de borracha (de aniversário) vazia. Um desses tubos é colocado na estufa (a 30°C), e o outro na geladeira (a 5 - 10°C) durante cerca de 6 horas. O que deverá acontecer com cada uma das bexigas? Por quê? Qual o processo bioquímico envolvido?

5. (Unicamp - SP) Após a realização de esforço muscular intenso, a musculatura pode ficar dolorida e enrijecida por alguns dias (fadiga muscular). Isso se deve basicamente ao acúmulo de uma substância nas células musculares submetidas a esforço. a) Qual é esta substância? b) Considerando os processos bioquímicos que ocorrem na célula muscular, explique a razão desse acúmulo.

6. (Fuvest - SP) No processo da fabricação do pão, um ingrediente indispensável é o fermento, constituído por organismos anaeróbicos facultativos. a) Qual a diferença entre o metabolismo energético das células que ficam na superfície da massa e o metabolismo energético das células que ficam no seu interior? b) Por que o fermento faz o pão crescer?

7. (Fuvest - SP) Há um século atrás, Louis Pasteur, investigando o metabolismo do levedo, um organismo anaeróbico facultativo, observou que, em solução de água e açúcar, esse microorganismo se multiplicava. Observou também que a multiplicação era maior quando a solução era aerada. a) Explique a importância do açúcar para o levedo.

PROFº: HUBERTT GRÜN. Página 2 b) Justifique a diferença de crescimento nas condições aeróbica e anaeróbica.

8. (FEI - SP) A respiração celular desenvolve-se em três etapas distintas: glicólise; ciclo de Krebs; cadeia respiratória. Pergunta - se: a) Quantos ATP se formam a partir de uma molécula de glicose? b) Em que regiões da célula se realizam essas etapas?

9. (Fac. Med. Barbacena - MG) A fermentação é uma respiração incompleta, em que faltam duas fases da respiração aeróbia. Quais são elas e em que lugar específico do organóide elas se processam?

10. (UFF - RJ) Foi colocado, em dois frascos, suco de uva. Ao fim de algum tempo, ambos os frascos foram abertos e verificou - se que no frasco nº 1 o suco foi transformado em vinho; no frasco nº 2 o suco havia se transformado em vinagre.

Descreva o processo de transformação que ocorreu em cada frasco.

1. (UFRJ) Há um cuidado que deve ser tornado quando se compra um alimento enlatado. Devemos observar não só a data de fabricação e o prazo de vencimento do produto, mas também o aspecto da lata, que não deve se apresentar com a tampa estufada. Se a tampa estiver estufada, pode ter - se desenvolvido, entre outras bactérias, a produtora de botulismo, uma doença freqüentemente fatal. a) Que tipo de respiração essa bactéria mantém no interior da lata fechada? b) No caso do produto contaminado, o que causou a pressão no interior da lata, estufando a tampa?

12. (PUC - SP) Correr na São Silvestre é uma atividade vigorosa e prolongada, que requer grande quantidade de energia. a) Além da quebra de substâncias orgânicas na presença de oxigênio, que outro processo pode ser utilizado pelos músculos para obter energia? b) Qual o produto desse processo que, ao acumular - se no músculo, traz a fadiga?

13. (UERJ) O hábito de fazer, dividir e comer o pão possui um valor simbólico, presente em diferentes culturas. Pode significar o fruto do trabalho, a dignidade de um chefe de família, um ato.de comunhão ou até mesmo um meio de alguns homens explorarem outros. É interessante observar que a produção do "pão nosso de cada dia" está relacionada a um importante processo biológico. a) Identifique o processo biológico presente na fabricação do pão. b) Diga por que este processo é fundamental para a manutenção da vida dos microrganismos que o realizam.

14. (ENCE/UERJ/Cefet/UFRJ) A vantagem de a respiração ser um processo gradativo está exatamente no fato de que a energia é liberada em "pacotinhos", suscetíveis de ser aproveitados pela célula, ao invés de uma liberação repentina, instantânea, que poderia danificar a célula devido à alta quantidade de calor produzido nessa liberação de energia. Por outro lado, a combustão dessa mesma molécula no laboratório acarreta sua oxidação instantânea, liberando, porém, a mesma quantidade de energia. Quais as vantagens de o processo, na célula, ser feito gradativamente?

Gabarito das Questões para Revisão: 1. É uma vesícula de dupla parede, sendo que a interna forma septos que dividem em compartimentos a cavidade interna, onde se encontra um colóide, a matriz.

2. O DNA é circular, sem proteína, e os ribossomos são 70S. Possivelmente as mitocôndrias seriam procariontes do passado, semelhantes às bactérias, que passaram a viver dentro das células. 3. A combustão é feita bruscamente e a respiração é gradativa. 4. ADP + P + energia → ATP (armazenamento) ATP → ADP + P + energia (liberação)

5. C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + ATP. A energia é proveniente das ligações da glicose.

6. O NAD é a coenzima das desidrogenases e recolhe os átomos de hidrogênio retirados da cadeia de carbono. 7. Glicólise; ocorre no hialoplasma. 8. Matérias - primas: glicose e NAD, cujos produtos são o ácido pirúvico e o NAD.2H. Saldo: 2ATP. 9. Ciclo de Krebs. Ocorre na matriz da mitocôndria.

10. Ácido pirúvico. Produtos: CO2, hidrogênio e ATP. 1. Porque vários compostos orgânicos podem ser oxidados neste ciclo.

Questões Discursivas: 1. a) A é chamado de fermentação láctica e B, de respiração aeróbia. b) O processo A produz dois moles de ATP para um mol de glicose, enquanto B produz 38 ou 36 moles de ATP por mol de glicose, c) Na célula muscular, A ocorre no hialoplasma e B no hialoplasma e na mitocôndria. 2. Com a entrada de ar, a levedura passa a realizar respiração aeróbia, interrompendo - se a produção de álcool etílico presente no vinho. 3. Porque na ausência de oxigênio o fungo realiza fermentação (alcoólica) que produz um saldo de ATP (2ATP) menor do que na respiração aeróbia (38 ou 36ATP), realizada em presença de oxigênio. Por isso, para obter a mesma quantidade de energia através da fermentação, o fungo precisa gastar mais moléculas de glicose, o que aumenta o consumo de glicose na fermentação. 4. A bexiga do tubo a 30°C deverá inchar devido à produção de gás carbônico pela fermentação alcoólica. No outro tubo, a bexiga não deve inchar ou deverá inchar pouco, já que em temperatura baixa as reações químicas ocorrem lentamente. 5. a) O ácido láctico, b) O esforço provoca um débito de oxigênio na célula muscular, que passa a realizar fermentação láctica. Nesse processo, o NAD.2H transfere os hidrogênios para o ácido pirúvico, que se transforma em ácido láctico. Este ácido acumula - se no músculo. 6. a) As células da superfície fazem respiração aeróbia, oxidando glicose, gás carbônico e água, enquanto as do interior, por falta de oxigênio, fazem fermentação, produzindo álcool e gás carbônico, b) O gás carbônico liberado forma bolhas no interior da massa, fazendo-a crescer. 7. a) O açúcar é a fonte de energia para o metabolismo do levedo, b) Se não houver ar (oxigênio), o levedo faz fermentação, o que dá um rendimento energético (2ATP) menor que o da respiração aeróbica (38 ou 36ATP). Caso a solução seja aerada, o oxigênio permite a realização da respiração aeróbica, que, devido ao maior rendimento energético, acelera o crescimento do fungo. 8. a) A partir de uma molécula de glicose formam - se 38 ou 36 ATP. b) Glicólise — hialoplasma; ciclo de Krebs — matriz da mitocôndria; cadeia respiratória — membrana interna da mitocôndria. 9. Ciclo de Krebs e cadeia respiratória (ou transporte eletrônico). A primeira ocorre na matriz da mitocôndria; a segunda ocorre na membrana interna da mitocôndria. 10. Nos dois frascos ocorreu fermentação ou respiração anaeróbia. A fermentação ocorre na ausência de oxigênio e consiste na quebra da molécula de glicose em álcool etílico e posterior formação de ácido acético. No exemplo dado no exercício, no frasco n°1 a reação foi interrompida na fermentação alcoólica; já no frasco n°2, o álcool foi transformado em ácido acético.

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1. a) Fermentação alcoólica, b) CO2. 12. a) Pode ser utilizado o processo de fermentação. b) O ácido láctico. 13. a) Fermentação, b) Porque garante a produção de energia na ausência de oxigênio. 14. A oxidação instantânea libera muita energia rapidamente, liberando também muito calor. A liberação gradativa impede a produção de muito calor rapidamente, evitando assim um aumento de temperatura que poderia destruir a célula.

FORMATAÇÃO E EDIÇÃO: LAST UPDATE: 01.02.2011 PROF: LIMA VERDE, HUBERTT. huberttlima@gmail.com; BIOLOGIA MÓDULO I - BOTÂNICA.

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