Questões Sobre Respiração celular e fermentação - Biologia - concurso

O ciclo de Krebs, também conhecido como ciclo dos ácidos tricarboxílicos, é uma etapa crucial da respiração celular, responsável pela produção de energia na forma de ATP, além de fornecer intermediários metabólicos para outras vias biossintéticas. Durante esse ciclo, ocorre uma série de reações enzimáticas que liberam elétrons e prótons, capturados por transportadores como NAD⁺ e FAD, que posteriormente alimentam a cadeia transportadora de elétrons para a síntese de ATP.

Entre as alternativas apresentadas, a incorreta é a B), pois o ciclo de Krebs não se inicia com a condensação da coenzima A (CoA) com o ácido oxalacético, mas sim com a condensação do acetil-CoA (derivado da quebra da glicose ou de ácidos graxos) com o oxalacetato, formando citrato. A CoA é liberada nessa reação e não permanece ligada ao oxalacetato. As demais alternativas estão corretas:

• A) O CO₂ liberado na respiração celular provém principalmente do ciclo de Krebs e da descarboxilação do piruvato para formar acetil-CoA.
• C) O ciclo regenera oxalacetato ao final, permitindo sua continuidade.
• D) O ciclo fornece intermediários como α-cetoglutarato e oxalacetato, usados na síntese de aminoácidos e outros compostos.
• E) NAD⁺ e FAD atuam como aceptores de elétrons, sendo reduzidos a NADH e FADH₂, que transferem esses elétrons para a cadeia respiratória.

Portanto, o ciclo de Krebs é um processo central no metabolismo energético, integrando catabolismo e anabolismo, mas sua etapa inicial envolve a reação do acetil-CoA com oxalacetato, não da CoA livre, como erroneamente afirmado na alternativa B.

O texto "Rápido, rápido", de Moacyr Scliar, apresenta uma narrativa singular sobre a progéria, doença que acelera o envelhecimento, criando uma metáfora sobre a fugacidade do tempo. Paralelamente, a questão aborda o processo respiratório humano, destacando a importância do oxigênio e suas interações bioquímicas.

Entre as alternativas apresentadas, a correta é a B) A acetil coenzima A é fundamental no Ciclo de Krebs. Essa molécula desempenha um papel central no metabolismo energético, atuando como substrato essencial para a produção de ATP durante o ciclo. As demais opções contêm imprecisões: NAD e FAD são aceptores de elétrons, não de oxigênio (A); o gás carbônico é gerado também no ciclo de Krebs, não apenas na cadeia respiratória (C); e o oxigênio atua como aceptor final de elétrons apenas na fosforilação oxidativa (D).

A relação entre o conto e a questão reside na ideia de processos vitais acelerados. Enquanto o protagonista vive uma existência condensada, a respiração celular exemplifica a eficiência temporal da natureza em transformar energia – ambas realidades regidas por ritmos implacáveis.

A glicólise é um processo fundamental no metabolismo energético, responsável pela quebra da glicose em duas moléculas de piruvato. Analisando as afirmações apresentadas, podemos compreender melhor sua importância e funcionamento.

A afirmação I está correta, pois a glicólise produz um saldo líquido de 2 moléculas de ATP por molécula de glicose processada, além de 2 moléculas de NADH. Este processo ocorre no citoplasma das células e é a primeira etapa tanto da respiração aeróbica quanto da fermentação.

A afirmação II é incorreta porque a glicólise não é exclusiva de eucariontes. Este processo metabólico está presente em praticamente todos os organismos vivos, incluindo procariontes, demonstrando sua importância evolutiva como uma via metabólica altamente conservada.

A afirmação III está correta, pois durante a glicólise ocorre a redução de duas moléculas de NAD+ para NADH por molécula de glicose processada. Estas moléculas de NADH serão posteriormente utilizadas na cadeia transportadora de elétrons para gerar mais ATP.

Portanto, apenas as afirmações I e III estão corretas, tornando a alternativa C) a resposta adequada. Este processo bioquímico demonstra a eficiência dos sistemas metabólicos na produção de energia para as células.

O ciclo do ácido cítrico, também conhecido como ciclo de Krebs, é uma via metabólica central no metabolismo energético das células. Suas reações são altamente reguladas para garantir a produção eficiente de energia e a manutenção do equilíbrio metabólico. Uma das principais formas de regulação desse ciclo ocorre por meio da retroalimentação negativa, na qual os produtos das reações inibem as enzimas envolvidas no processo.

O ATP, embora seja um produto final do metabolismo energético que inclui o ciclo do ácido cítrico, não é o principal regulador das reações desse ciclo. Em vez disso, a regulação é exercida principalmente por moléculas como NADH, succinil-CoA e citrato, que atuam como sinais do estado energético da célula. Além disso, a disponibilidade de substratos como acetil-CoA e oxaloacetato também influencia a atividade do ciclo.

Portanto, a afirmação de que as reações do ciclo do ácido cítrico são reguladas pelo ATP produzido no próprio ciclo está incorreta. O ATP pode exercer algum efeito indireto, mas não é o principal regulador. Dessa forma, o gabarito correto é E) ERRADO.

O processo bioquímico de síntese da acetilcoenzima A (acetil-CoA) e o ciclo do ácido cítrico são etapas fundamentais no metabolismo energético celular. Durante essas reações, a oxidação da acetil-CoA gera elétrons de alta energia que são transferidos para moléculas transportadoras, como o NAD (nicotinamida adenina dinucleotídeo), que é reduzido a NADH.

Em medidas espectrofotométricas, a conversão de NAD para NADH pode ser facilmente monitorada, uma vez que o NADH absorve luz em um comprimento de onda específico (340 nm), enquanto o NAD não apresenta essa característica. Portanto, o aumento da absorbância nesse comprimento de onda é diretamente proporcional à quantidade de NADH formado, servindo como um indicador confiável da atividade enzimática envolvida na oxidação da acetil-CoA.

Dessa forma, a afirmação de que a redução de NAD a NADH pode ser utilizada como indicador de atividade no processo de oxidação da acetil-CoA está correta, pois reflete a relação direta entre a produção de NADH e a progressão das reações metabólicas.

O processo bioquímico de síntese da acetilcoenzima A (acetil-CoA) e o ciclo do ácido cítrico são fundamentais para o metabolismo energético das células. Dentro desse contexto, a afirmação de que a concentração de coenzima-A necessária para o funcionamento das reações envolvidas na síntese de acetil-CoA é baixa, pois essa molécula é reaproveitada, está correta.

A coenzima-A atua como um carreador de grupos acila, sendo regenerada após a liberação do acetil-CoA em diversas vias metabólicas, como no ciclo do ácido cítrico. Esse reaproveitamento permite que a célula mantenha um fluxo contínuo de reações sem exigir um fornecimento constante de novas moléculas de coenzima-A. Portanto, a afirmação está correta, e o gabarito C) CERTO é o adequado.

• C) CERTO

O processo bioquímico de síntese da acetilcoenzima A (acetil-CoA) e o ciclo do ácido cítrico são etapas fundamentais do metabolismo energético celular. A afirmação de que a avaliação das reações de síntese de acetil-CoA é realizada por meio do monitoramento de alterações do pH está incorreta, conforme indica o gabarito (E) ERRADO.

A síntese de acetil-CoA ocorre principalmente por meio da descarboxilação oxidativa do piruvato, catalisada pelo complexo piruvato desidrogenase. Essa reação não produz variações significativas de pH que possam ser utilizadas como parâmetro confiável para sua avaliação. Além disso, o monitoramento do pH seria um método inespecífico, uma vez que diversas outras reações metabólicas também podem alterar o pH celular.

Métodos mais adequados para avaliar a síntese de acetil-CoA incluem:

• Medição direta da concentração de acetil-CoA
• Monitoramento do consumo de piruvato
• Quantificação da produção de NADH
• Análise da atividade do complexo piruvato desidrogenase

Portanto, embora alterações no pH possam ocorrer durante processos metabólicos, elas não constituem um método confiável ou específico para avaliar a síntese de acetil-CoA, justificando a classificação da afirmação como errada.

O ciclo do ácido cítrico, também conhecido como ciclo de Krebs, é uma via metabólica central no processo de respiração celular, envolvendo uma série de reações enzimáticas que ocorrem na matriz mitocondrial. Essas reações são catalisadas por enzimas específicas, que atuam de forma sequencial para oxidar acetil-CoA e gerar energia na forma de ATP, NADH e FADH₂.

No contexto da separação de enzimas dos demais metabólitos, é importante destacar que as enzimas do ciclo do ácido cítrico são proteínas com propriedades físico-químicas distintas, como tamanho, carga e afinidade por ligantes. Um sistema capaz de reter proteínas, como uma cromatografia de exclusão por tamanho ou uma membrana de ultrafiltração, poderia, de fato, separar essas enzimas dos metabólitos menores, como os intermediários do ciclo (citrato, isocitrato, α-cetoglutarato, entre outros).

Portanto, a afirmação de que a aplicação dos componentes do ciclo do ácido cítrico a um sistema de retenção de proteínas seria capaz de separar as enzimas dos demais metabólitos está correta. Isso ocorre porque as enzimas, sendo macromoléculas, podem ser retidas ou ter sua passagem retardada em relação aos metabólitos de baixo peso molecular, que atravessariam mais facilmente o sistema.

Assim, o gabarito C) CERTO está correto, pois a separação é viável devido às diferenças nas propriedades das enzimas e dos metabólitos envolvidos no ciclo.

O processo de produção de etanol a partir do milho envolve diversas etapas, sendo a fermentação uma das mais importantes. No entanto, o item em questão afirma que o principal substrato para essa fermentação é o glúten, o que está incorreto.

Na realidade, o principal substrato utilizado na fermentação para a produção de etanol a partir do milho é o amido, um carboidrato complexo presente em grande quantidade nos grãos. O amido é convertido em açúcares mais simples, como a glicose, por meio de processos como a hidrólise enzimática. Esses açúcares são então fermentados por microrganismos, como leveduras, resultando na produção de etanol.

O glúten, por sua vez, é uma proteína encontrada no milho e em outros cereais, mas não desempenha um papel significativo como substrato na fermentação alcoólica. Sua presença é mais relevante em outros processos industriais, como na produção de alimentos ou rações animais.

Portanto, o gabarito correto para a afirmação apresentada é E) ERRADO, pois o principal substrato para a fermentação na produção de etanol a partir do milho é o amido, e não o glúten.

A respeito do preparo de um sistema de fermentação para a produção de biocombustíveis, analisemos o seguinte item:

Item: "A fermentação anaeróbia de carboidratos com produção de etanol é um processo independente de reações de óxido-redução."

O gabarito indica que a afirmação está ERRADA (E), e essa conclusão é correta. A fermentação alcoólica, que resulta na produção de etanol a partir de carboidratos, é um processo bioquímico que envolve reações de óxido-redução (redox). Durante a fermentação, ocorre a oxidação parcial da glicose, com a liberação de elétrons que são transferidos para moléculas como o NAD+, reduzindo-o a NADH. Posteriormente, esse NADH é reoxidado quando o piruvato (produto da glicólise) é convertido em etanol e dióxido de carbono, restaurando o equilíbrio redox da célula.

Portanto, a fermentação anaeróbia para produção de etanol não é independente de reações redox, uma vez que essas reações são fundamentais para a geração de energia e a manutenção do equilíbrio metabólico durante o processo.

Conclusão: O item está ERRADO (E), conforme o gabarito.