Biologia · Concurso PF
Metabolismo energético — respiração celular, fermentação e regulação
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Resumo: Metabolismo energético — respiração celular, fermentação e regulação
Essência. A célula obtém energia oxidando moléculas orgânicas (principalmente glicose) e armazenando-a em ATP.
Respiração aeróbica — C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + energia:
- Glicólise (citosol, não usa O₂): glicose → 2 piruvatos; saldo 2 ATP e 2 NADH.
- Formação de acetil-CoA e ciclo de Krebs (matriz mitocondrial): libera CO₂, gera NADH, FADH₂ e 2 ATP (GTP).
- Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa (cristas mitocondriais): NADH e FADH₂ cedem elétrons; o O₂ é o aceptor final e forma água; a ATP sintase produz a maior parte do ATP.
- Rendimento total: cerca de 30 a 32 ATP por glicose (livros antigos: 36–38).
Fermentação (anaeróbia, citosol, só 2 ATP):
- Lática: piruvato → ácido lático (músculo em esforço intenso, lactobacilos → iogurte).
- Alcoólica: piruvato → etanol + CO₂ (leveduras → pão, cerveja).
Vias e regulação (2.2 a 2.4)
- Catabolismo (degrada, libera energia) × anabolismo (sintetiza, consome energia).
- Glicogênese (glicose → glicogênio), glicogenólise (glicogênio → glicose), gliconeogênese (glicose a partir de não carboidratos), lipólise e β-oxidação de ácidos graxos, ciclo da ureia (excreta nitrogênio, no fígado).
- Insulina (pâncreas, células β): reduz a glicemia, estimula captação de glicose e glicogênese. Glucagon (células α): eleva a glicemia por glicogenólise e gliconeogênese. Adrenalina e cortisol também elevam a glicemia.
- Regulação enzimática: retroinibição (o produto final inibe a primeira enzima da via), regulação alostérica, fosforilação.
Pegadinha Cebraspe. "A glicólise ocorre no interior da mitocôndria e depende de oxigênio" → errado: ocorre no citosol e é anaeróbia.
Visão geral
O ATP é a "moeda energética": libera energia ao perder fosfato (ATP → ADP + Pi). A fotossíntese (cloroplastos) é o processo inverso que capta energia luminosa nos vegetais.
Regra
| Etapa | Local | Produtos principais |
|---|---|---|
| Glicólise | Citosol | 2 piruvato, 2 ATP, 2 NADH |
| Krebs | Matriz mitocondrial | CO₂, NADH, FADH₂, 2 ATP |
| Cadeia respiratória | Cristas mitocondriais | H₂O, maior parte do ATP |
| Fermentação | Citosol | Lactato ou etanol + CO₂; 2 ATP |
Pontos-chave
- NAD⁺ e FAD são coenzimas transportadoras de elétrons (derivadas de vitaminas do complexo B).
- Cianeto bloqueia a cadeia respiratória (citocromo-oxidase) → morte celular.
- Jejum: glicogenólise primeiro, depois gliconeogênese e uso de gorduras (corpos cetônicos).
- Diabetes tipo 1: falta de insulina; tipo 2: resistência à insulina.
Como o Cebraspe cobra
- "O oxigênio atua como aceptor final de elétrons na cadeia respiratória" → certo.
- "Na fermentação alcoólica, produzem-se etanol e gás carbônico" → certo.
- "O glucagon reduz a glicemia ao estimular a captação de glicose pelas células" → errado (eleva a glicemia).
- "A fermentação rende mais ATP por glicose que a respiração aeróbica" → errado.
- "Na retroinibição, o produto final de uma via inibe uma enzima inicial dessa via" → certo.
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Flashcards de Metabolismo energético — respiração celular, fermentação e regulação
Tente lembrar antes de virar o card.
- Revelar resposta
Glicólise
No citosol, anaeróbia: glicose → 2 piruvatos; saldo 2 ATP e 2 NADH.
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Cadeia respiratória
Nas cristas mitocondriais; O₂ é o aceptor final de elétrons e forma água; produz a maior parte do ATP.
- Revelar resposta
Fermentação lática × alcoólica
Lática: piruvato → ácido lático (músculo, iogurte). Alcoólica: piruvato → etanol + CO₂ (leveduras). Ambas: 2 ATP.
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Insulina × glucagon
Insulina (células β) reduz a glicemia. Glucagon (células α) eleva a glicemia.
- Revelar resposta
Glicogênese × glicogenólise × gliconeogênese
Glicose → glicogênio; glicogênio → glicose; glicose a partir de não carboidratos.
- Revelar resposta
Rendimento energético
Respiração aeróbia: cerca de 30–38 ATP por glicose. Fermentação: 2 ATP.
Questões de Metabolismo energético — respiração celular, fermentação e regulação
Questão 1 · Certo ou Errado
A glicólise ocorre no interior da mitocôndria e depende de oxigênio.
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Gabarito: Errado
Errado. Ocorre no citosol e é anaeróbia.
Questão 2 · Certo ou Errado
Na cadeia respiratória, o oxigênio atua como aceptor final de elétrons, formando água.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo.
Questão 3 · Certo ou Errado
A fermentação alcoólica produz etanol e gás carbônico.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. Base da produção de pão e cerveja.
Questão 4 · Certo ou Errado
O glucagon reduz a glicemia ao estimular a captação de glicose pelas células.
Revelar gabarito
Gabarito: Errado
Errado. Quem reduz é a insulina; o glucagon eleva a glicemia.
Questão 5 · Certo ou Errado
A gliconeogênese é a síntese de glicose a partir de compostos que não são carboidratos.
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Gabarito: Certo
Certo.