4. Celular metabolism (Assessment) Flashcards
(25 cards)
Explique a função do metabolismo celular.
O metabolismo celular é o conjunto de reações químicas que:
Adquirem, armazenam e libertam energia
Mantêm a integridade e a vida da célula
Permitem a especialização celular
Absorvem nutrientes, constroem e degradam moléculas
Capturam energia e eliminam resíduos
Explique por que as enzimas são importantes no corpo.
As enzimas são vitais para todas as atividades metabólicas porque permitem que as reações químicas no corpo ocorram rápido o suficiente para sustentar a vida. Elas controlam todas as reações interligadas do metabolismo celular. As enzimas aceleram as reações metabólicas ao baixarem a quantidade de energia necessária para iniciar essas reações, chamada energia de ativação. Este aumento na velocidade da reação é chamado catálise, e uma enzima é um catalisador.
Distinga entre anabolismo e catabolismo.
◦
Anabolismo: Inclui reações que constroem moléculas maiores a partir de moléculas menores. Este processo requer energia. Exemplos incluem a síntese de hidratos de carbono a partir de monossacáridos, triglicerídeos a partir de glicerol e ácidos gordos, proteínas a partir de aminoácidos e ácidos nucleicos a partir de nucleótidos. A síntese por desidratação, onde a água é formada à medida que moléculas menores se unem, é um exemplo de anabolismo.
◦
Catabolismo: Inclui reações que quebram moléculas maiores em moléculas menores. Este processo liberta energia. Na hidrólise, uma molécula de água é dividida à medida que uma enzima quebra a ligação entre duas partes de uma molécula. A hidrólise decompõe hidratos de carbono em monossacáridos, triglicerídeos em glicerol e ácidos gordos, proteínas em aminoácidos e ácidos nucleicos em nucleótidos.
Distinga entre síntese por desidratação e hidrólise.
◦
A síntese por desidratação é uma reação anabólica na qual moléculas menores se unem para formar moléculas maiores, com a libertação de uma molécula de água.
◦
A hidrólise é uma reação catabólica na qual uma molécula maior é quebrada em moléculas menores pela adição de uma molécula de água.
Descreva como uma enzima interage com o seu substrato. Uma enzima atua sobre um substrato específico.
A forma de uma molécula de enzima encaixa na forma do seu substrato no sítio ativo. Quando uma enzima se combina com o seu substrato, o substrato muda, um produto forma-se e a enzima é libertada na sua forma original.
Defina sítio ativo
O sítio ativo é a parte específica de uma molécula de enzima que se combina temporariamente com o seu substrato.
Defina via metabólica.
Uma via metabólica é uma sequência de reações controladas por enzimas que levam à síntese ou quebra de bioquímicos particulares. Cada passo da via é catalisado por uma enzima específica.
Explique como uma enzima pode controlar a taxa de uma via metabólica.
Uma enzima reguladora, muitas vezes presente em pequenas quantidades, pode definir a taxa de uma via metabólica. Esta enzima, frequentemente a primeira na via (enzima limitante da velocidade), pode ser inibida pelo produto final da via, resultando num controlo por feedback negativo
Defina cofator.
Um cofator é um ião ou uma molécula não proteica que é necessária para que uma enzima específica funcione. Pode ser uma coenzima, que é orgânica e pode ser uma vitamina. Os cofatores ajudam a enzima a adquirir a sua forma ativa ou unem-se ao sítio ativo para ajudar na catálise.
A exposição à radiação pode ________ uma enzima e alterar a sua forma ao ponto de se tornar inativa. d. denaturar.
A exposição ao calor, radiação, eletricidade, certos químicos ou fluidos com valores de pH extremos pode desnaturar ou inativar enzimas.
Explique como a oxidação de moléculas dentro das células difere da queima de materiais fora das células.
A maioria dos processos metabólicos usa energia química libertada quando as ligações químicas se quebram nas reações de oxidação. Dentro das células, esta libertação de energia é muitas vezes um processo gradual e controlado, envolvendo múltiplas etapas catalisadas por enzimas. Parte da energia libertada é capturada e usada para sintetizar moléculas de ATP. Em contraste, a queima de materiais fora das células é uma oxidação rápida e descontrolada que liberta a maior parte da energia como calor e luz.
Explique a importância do ATP e a relação do ATP com o ADP.
O ATP (adenosina trifosfato) é a principal molécula transportadora de energia numa célula. As células morrem rapidamente sem ATP suficiente. A energia libertada durante a respiração celular é capturada na ligação do fosfato terminal do ATP. Quando uma célula necessita de energia, esta ligação do fosfato terminal quebra-se, libertando a energia armazenada. O ADP (adenosina difosfato) é o que resta da molécula de ATP depois de perder o seu fosfato terminal. O ADP pode ser convertido novamente em ATP pela adição de energia e um terceiro fosfato. Assim, as moléculas de ATP e ADP alternam entre as reações de libertação de energia da respiração celular e as reações de utilização de energia da célula.
Distinga entre as fases anaeróbica e aeróbica da respiração celular.
◦
Fase anaeróbica (glicólise): É a primeira série de reações da respiração celular que não requer oxigénio diretamente. Ocorre no citosol e quebra uma molécula de glicose de 6 carbonos em duas moléculas de ácido pirúvico de 3 carbonos. Uma pequena quantidade de energia é transferida para o ATP durante esta fase.
◦
Fase aeróbica: É a segunda fase da decomposição da glicose e requer oxigénio. Ocorre nas mitocôndrias. Esta fase inclui o ciclo do ácido cítrico e a cadeia de transporte de eletrões. Durante a respiração aeróbica, muito mais moléculas de ATP são formadas do que durante a fase anaeróbica. Os produtos finais da quebra da glicose são dióxido de carbono, água e energia (ATP e calor). O oxigénio é o aceitador final de eletrões nas reações da respiração celular.
Emparelhe as partes da respiração celular com as suas atividades associadas.
(1) Cadeia de transporte de eletrões
(2) Glicólise
(3) Ciclo do ácido cítrico
A. moléculas de glicose são quebradas em ácido pirúvico.
B. o aceitador final de eletrões é o oxigénio.
C. moléculas de acetil CoA são quebradas para libertar CO2 e eletrões de alta energia.
(1) Cadeia de transporte de eletrões - B. o aceitador final de eletrões é o oxigénio.
◦
(2) Glicólise - A. moléculas de glicose são quebradas em ácido pirúvico.
◦
(3) Ciclo do ácido cítrico - C. moléculas de acetil CoA são quebradas para libertar CO2 e eletrões de alta energia.
Identifique o aceitador final dos eletrões libertados nas reações da respiração celular.
O oxigénio é o aceitador final dos eletrões libertados na cadeia de transporte de eletrões. A sua função como aceitador final de eletrões, combinando-se com iões de hidrogénio, leva à formação de água. É por esta importante função do oxigénio que a via é chamada “aeróbica”.
Identifique a via da respiração celular onde a glicose, as gorduras e as proteínas entram comummente.
A glicose entra na respiração celular através da glicólise, sendo quebrada em ácido pirúvico. O ácido pirúvico é então convertido em acetil coenzima A (acetil CoA), que entra no ciclo do ácido cítrico. As gorduras (triglicerídeos) são hidrolisadas em glicerol e ácidos gordos. O glicerol pode ser convertido e entrar na glicólise ou ser convertido em acetil CoA. Os ácidos gordos sofrem beta-oxidação para formar acetil CoA, que também entra no ciclo do ácido cítrico. As proteínas são quebradas em aminoácidos, que após a desaminação, podem ser convertidos em piruvato, acetil CoA ou intermediários do ciclo do ácido cítrico. Assim, a via comum de entrada para a respiração aeróbica para glicose (após glicólise), gorduras e proteínas é frequentemente como acetil coenzima A no ciclo do ácido cítrico.
Distinga entre um gene e um genoma.
Um gene é uma sequência de DNA que contém a informação para produzir uma proteína específica. O genoma é o conjunto completo de instruções genéticas de um organismo. Inclui todos os genes, bem como outras sequências de DNA que controlam quando e onde os genes se tornam ativos para guiar a síntese de proteínas. Pense num gene como uma receita específica para uma proteína, e no genoma como o livro de receitas completo de um organismo.
A informação do DNA fornece instruções para a célula ________.
sintetizar moléculas de proteína.
As sequências de bases nucleotídicas no DNA especificam a sequência de aminoácidos numa molécula de proteína. O DNA contém a informação para as sequências de aminoácidos de todas as proteínas do corpo.
Explique por que a replicação do DNA é essencial.
A replicação do DNA é essencial para que cada nova célula formada durante a divisão celular receba uma cópia da informação genética original. Isto garante que as novas células possam sintetizar as proteínas necessárias para construir as suas partes celulares e realizar o metabolismo. Sem a replicação do DNA, as células filhas não teriam as instruções genéticas completas e não poderiam funcionar corretamente.
Descreva os eventos da replicação do DNA.
A replicação do DNA ocorre durante a interfase do ciclo celular. Os seguintes eventos ocorrem:
◦
As ligações de hidrogénio entre os pares de bases complementares em cada molécula de DNA quebram-se.
◦
A hélice dupla desenrola-se, e as duas cadeias separam-se, expondo as bases nitrogenadas.
◦
Uma enzima chamada DNA polimerase catalisa a junção de novos nucleótidos de DNA, que formam pares complementares com as bases expostas em cada cadeia separada (A com T, e G com C).
◦
Desta forma, uma nova cadeia de nucleótidos complementares forma-se ao longo de cada uma das cadeias antigas. O resultado são duas moléculas de DNA, cada uma consistindo numa cadeia antiga e numa cadeia nova. Outras proteínas e enzimas também estão envolvidas para auxiliar este complexo processo.
Calcule o número de aminoácidos codificados por uma sequência de DNA de 27 nucleótidos.
O código genético é baseado em codões, que são sequências de três bases de mRNA. Cada codão especifica um aminoácido (ou um sinal de início ou fim). Uma vez que o mRNA é transcrito a partir do DNA, uma sequência de 3 nucleótidos de DNA (chamada tripleto) corresponde a um codão de mRNA e, portanto, codifica um aminoácido.
Assim, uma sequência de DNA de 27 nucleótidos codificará para 27 nucleótidos / 3 nucleótidos por aminoácido = 9 aminoácidos.
Se uma cadeia de DNA tem a sequência A T G C G A T C C G C, então a sequência de uma molécula de mRNA transcrita a partir dela é
U A C G C U A G G C G.
Distinga entre transcrição e tradução.
*
Transcrição é o processo de cópia da sequência de DNA de um gene numa molécula de RNA mensageiro (mRNA). Este processo ocorre no núcleo da célula. Durante a transcrição, a enzima RNA polimerase sintetiza uma cadeia de mRNA complementar à cadeia de DNA molde, seguindo as regras de emparelhamento de bases (com a uracilo a substituir a timina no RNA). O mRNA transporta então a mensagem genética do núcleo para o citoplasma.
*
Tradução é o processo de síntese de uma proteína a partir da informação contida na molécula de mRNA. Este processo ocorre nos ribossomas no citoplasma. Durante a tradução, a sequência de codões (três nucleótidos) no mRNA é lida pelo ribossoma. Moléculas de RNA de transferência (tRNA) transportam aminoácidos específicos para o ribossoma, emparelhando os seus anticodões com os codões correspondentes no mRNA. Os aminoácidos são então ligados por ligações peptídicas, formando uma cadeia polipeptídica que se dobra para criar uma proteína funcional.
Em resumo, a transcrição é a conversão da informação genética de DNA para mRNA no núcleo, enquanto a tradução é a utilização dessa informação no mRNA para construir uma proteína no citoplasma.
Descreva a função de um ribossoma na síntese de proteínas.
Um ribossoma é um organelo composto por RNA ribossomal (rRNA) e proteínas. A sua função principal na síntese de proteínas é servir como o local onde a tradução ocorre. Os ribossomas ligam-se às moléculas de mRNA e facilitam o emparelhamento correto entre os codões do mRNA e os anticodões do tRNA, que transportam os aminoácidos.
À medida que o ribossoma se move ao longo da molécula de mRNA, ele catalisa a formação de ligações peptídicas entre os aminoácidos sequenciais trazidos pelos tRNA, resultando no alongamento da cadeia polipeptídica. Em essência, o ribossoma atua como uma “fábrica” que lê a receita genética (mRNA) e monta a proteína (cadeia polipeptídica), garantindo que os aminoácidos sejam adicionados na ordem correta especificada pelo código genético. Um único mRNA pode ser lido simultaneamente por múltiplos ribossomas, formando um polissoma, o que aumenta a eficiência da produção de proteínas.
