LISTA DE EXERCICIOS BIOQUIMICA 2

Prévia do material em texto

1ª LISTA EXERCÍCIOS 
QUESTÃO 01. Discuta a dependência do tecido adiposo por glicose 
QUESTÃO 02. Os tripanossomos vivendo na corrente sanguínea obtêm toda a sua energia 
livre da glicólise. Eles captam glicose do sangue do hospedeiro e excretam piruvato, como 
produto de eliminação. Nesta parte do seu ciclo de vida, eles não executam qualquer 
fosforilação oxidativa, mas utilizam outra via dependente de oxigênio, que está ausente em 
mamíferos, para oxidar NADH. 
(a) Por que é necessária esta outra via? 
(b) A via seria necessária se o tripanossomo excretasse lactato e não piruvato? 
(c) Por que esta via poderia ser um bom alvo para fármacos antiparasitários? 
QUESTÃO 03. Importância da hexoquinase em cérebro e outros tecidos. 
Exceto durante o jejum prolongado, o cérebro queima glicose como única fonte de energia 
metabólica e consome até 40 % da glicose circulante do organismo. 
a) Por que a hexoquinase seria a principal etapa determinante da velocidade no cérebro? (Para 
tecidos como o músculo, a fosfofrutoquinase, melhor do que a hexoquinase, catalisa a etapa 
determinante da velocidade.) 
b) A hexoquinase cerebral tem uma 𝐾𝑚 para a glicose que é 100 vezes menor do que a 
concentração de glicose circulante (5 mM). Qual é a vantagem da 𝐾𝑚 baixa? 
QUESTÃO 04. Regulação da fosfofrutoquinase 1 
O efeito do ATP na enzima alostérica PFK-1 é mostrado abaixo. Para uma dada concentração 
de frutose 6-fosfato, a atividade de PFK-1 cresce com concentrações aumentadas de ATP, mas 
é atingido um ponto acima da qual aumento na concentração de ATP provocam a inibição da 
enzima. 
a) Explique por que o ATP pode ser tanto um substrato quando um inibidor da PFK-1. Como 
esta enzima é regulada pelo ATP? 
b) Como a glicólise é regulada pelos níveis de concentração de ATP? 
 
c) A inibição da PFK-1 por ATP é diminuída quando a concentração de ADP é alta, como 
mostrado na ilustração acima. Como pode este observação ser explicada? 
 
 
 
 
 
QUESTÃO 05. Efeito Pasteur. 
Uma cultura de levedura em condições anaeróbias é exposta ao oxigênio, o que resulta em 
uma diminuição dramática do consumo de glicose pelas células. Este fenômeno é referido 
como efeito Pasteur. 
a) Explique o efeito Pasteur 
b) As proporções [NADH]/[NAD] e [ATP]/[ADP] também mudam quando a cultura anaeróbia é 
exposta ao oxigênio. Explique como essas proporções mudam e que efeito isso tem sobre o 
ciclo do ácido cítrico e sobre a glicólise na levedura. 
QUESTÃO 06. TEUSINK e colaboradores (1998) cunharam o termo “turbo design” para 
descrever vias como a glicólise que têm uma ou mais etapas consumidoras de ATP seguidas 
por uma ou mais etapas produtoras de ATP e um balanço da produção de ATP para a via 
inteira. Estes pesquisadores desenvolveram modelos matemáticos, que são sustentados por 
evidências experimentais mostrando que tais vias “turbo” têm o risco de morte acelerada pelo 
substrato, a não ser que haja um “porteiro”, isto é um mecanismo para inibir uma etapa inicial 
da via. Na levedura, a hexocinase é inibida por um mecanismo complexo em que participa a 
trealose-6-fosfato sintase (TPSI). Leveduras mutantes, nas quais a TPSI é defeituosa (não há o 
“porteiro”), morrem se crescerem em condições de alta concentração de glicose. Explique por 
quê. 
QUESTÃO 07. Metabolismo no músculo. 
Os metabólitos no músculo de rato foram determinados antes e depois de exercícios. Após o 
exercício, o músculo do rato exibiu um aumento nas concentrações de oxaloacetato, uma 
diminuição na concentração de fosfoenolpiruvato e nenhuma alteração na concentração de 
piruvato. Explique. 
QUESTÃO O8. O glicogênio é degradado por um processo de fosforólise, que produz 
glicose-1-fosfato. Que vantagem tem este processo sobre uma hidrólise simples, que produziria 
glicose no lugar de glicose fosforilada? 
(𝐺𝑙𝑖𝑐𝑜𝑔ê𝑛𝑖𝑜)𝑛 + 𝑃𝑖 →⏞
𝑓𝑜𝑠𝑓𝑜𝑟ó𝑙𝑖𝑠𝑒
 (𝐺𝑙𝑖𝑐𝑜𝑔ê𝑛𝑖𝑜)𝑛−1 + 𝐺𝑙𝑖𝑐𝑜𝑠𝑒 − 1 − 𝑃𝑖 
(𝐺𝑙𝑖𝑐𝑜𝑔ê𝑛𝑖𝑜)𝑛 + 𝐻2𝑂 →⏞
ℎ𝑖𝑑𝑟ó𝑙𝑖𝑠𝑒
(𝐺𝑙𝑖𝑐𝑜𝑔ê𝑛𝑖𝑜)𝑛−1 + 𝐺𝑙𝑖𝑐𝑜𝑠𝑒 
QUESTÃO O9. É possível produzir glicose a partir de ácidos graxos de cadeia par? 
Explique. 
QUESTÃO 10. É possível obter síntese líquida de glicose a partir do piruvato se o ciclo do 
ácido cítrico e a fosforilação oxidativa estiverem totalmente inibidos? 
QUESTÃO 11. Como tanto a glicólise como a gliconeogênese são irreversíveis, não há 
qualquer barreira para que ambas funcionem simultaneamente. 
a) Qual seria o resultado caso elas funcionassem simultaneamente e com a mesma 
velocidade? 
b) Quais as circunstâncias que decidem qual via estará em operação em um dado momento? 
QUESTÃO 12. Explique por que alguns tecidos continuam a respirar (produzir CO2) na 
presença de altas concentrações de íon fluoreto, que inibe a glicólise. 
QUESTÃO 13. Células cancerosas têm níveis elevados de gliceraldeído-3-fosfato-
desidrogenase (GAPDH), o que pode explicar a alta taxa de glicólise vista em células 
cancerosas. O composto metiglioxal mostrou-se capaz de inibir a GAPDH em células 
cancerosas, mas não em células normais. Esta observação pode levar ao desenvolvimento de 
testes rápidos de triagem para células cancerosas e ao desenvolvimento de fármacos para 
tratar os tumores cancerosos. 
a) Quais os mecanismos podem ser os responsáveis pelos elevados níveis de GAPDH em 
células cancerosas? 
b) Por que o metilglioxal poderia inibir a GAPDH em células cancerosas, mas não em células 
normais? 
QUESTÃO 14. Durante um mesmo esforço moderado, os indivíduos com a doença de 
McArdle experimentam câimbras musculares dolorosas devido a um defeito genético na 
glicogênio fosforilase, a enzima que degrada o glicogênio. Todavia, os músculos nestes 
indivíduos contém quantidades normais de glicogênio. Que conclusão você tiraria destas 
observações? 
QUESTÃO 15. Um gato, com dois anos de idade e macho, deu entrada em um hospital 
veterinário com sinais aparentes de desnutrição e fraqueza. A glicose é, com frequência, 
administrada pela via intravenosa em pacientes, como uma fonte alimentar. Um residente novo 
no HV sugeriu a administração de glicose-6-fosfato no lugar de glicose ao animal. Você se 
lembra, das aulas de bioquímica, que a transformação de glicose em glicose-6-fosfato 
necessita de ATP e você considera a possibilidade de que, administrando glicose-6-fosfato, 
preservaria a energia do paciente. Você que também será veterinário, utilizaria a sugestão do 
residente? Explique. 
QUESTÃO 16. O úbere de uma ovelha utiliza a maior parte da glicose sintetizada pela 
ovelha para a produção do açúcar do leite, a lactose, e para a produção de triacilgliceróis. 
Durante a estação seca, a produção de leite diminui devido a um suprimento alimentar pobre. A 
administração de proprionato é um remédio adequado. Como este tratamento funciona? 
QUESTÃO 17. A trealose é um dos principais glicídios da hemolinfa dos insetos (o líquido 
que circula pelo corpo do inseto). É um dissacarídeo construído de duas glicoses unidas. Na 
hemolinfa, a trealose serve como forma de armazenamento de glicose e também ajuda a 
proteger o inseto de dessecação e congelamento. Sua concentração na hemolinfa tem que ser 
regulada rigorosamente. A trealose é sintetizada no corpo gorduroso do inseto, que 
desempenha um papel análogo ao fígado nos vertebrados. Estudos recentes, com o inseto 
Manduca sexta, mostra que, durante o jejum prolongado, diminui a concentração de glicose na 
hemolinfa, o que resulta, no corpo gorduroso, em um aumento da atividade da glicogênio 
fosforilase e uma diminuição da concentração de frutose-2,6-bifosfato. Qual efeito essas 
alterações têm sobre a concentração de trealose na hemolinfa no inseto em jejum? 
 
QUESTÃO 18. Os organismos como as leveduras, que crescem em condições anaeróbicas, 
podem converter piruvato a álcool em um processo chamado fermentação. Em vez de ser 
convertido a lactato, o piruvato produzido na glicólise pode se transformar emetanol em uma 
reação com duas etapas: A etapa 1 é catalisada pela piruvato descarboxilase. A etapa 2 é 
catalisada pela álcool desidrogenase. O produto, etanol, se difunde para fora da célula. Qual a 
importância da Etapa 2 para a levedura? 
 
QUESTÃO 19. Considere o quadro a seguir e seus conhecimentos sobre gliconeogênese 
para responder o que se pede. 
a) Assinale com X a localização da enzima PEP-carboxiquinase em cada espécie animal. 
b) Qual a consequência da localização da enzima PEP-carboxiquinase nas aves? 
c) Quais os principais precursores de glicose em ruminantes e não ruminantes? 
d) Qual o mecanismo que o animal ruminante utiliza para produzir glicose em jejum? 
Quadro 1: Localização da PEP-carboxiquinase conforme a espécie animal 
ESPÉCIE LOCALIZAÇÃO 
 CITOSOL MITOCÔNDRIA 
Rato 
Camundongo 
Coelho 
Suíno 
Galinha 
Ruminante 
Cobala 
Homem 
QUESTÃO 20. Considere a frase a seguir sobre a regulação da gliconeogênese: “o 
glucagon, através de uma elevação no nível de AMPc e da atividade da proteína quinase 
dependente de AMPc, estimula a convenção da piruvato quinase em uma forma inativa 
(fosforilada)”. Qual é a consequência disto? 
QUESTÃO 21. Considere o quadro abaixo a respeito das enzimas hexoquinase e 
glicoquinase. 
a) Preencha o quadro com propriedades cinéticas das duas enzimas. 
b) Discuta o papel biológico dessas enzimas relacionando músculo e fígado. 
c) Discuta o efeito da concentração da glicose sobre a velocidade de fosforilação catalisada 
pela hexoquinase e glicoquinase. 
Quadro 2: propriedades das enzimas hexoquinase e glicoquinase. 
 Hexoquinase Glicoquinase 
Distribuição tecidual 
Km 
Vmáx 
Inibição pela glicose-6-fosfato 
QUESTÃO 22. É possível um balanço de síntese de glicose a partir dos compostos a seguir? 
a) O ácido graxo palmitato (16:0) que é degradado a 8 Acetil-CoA; 
b) Gliceraldeído-3-fosfato; 
c) Leucina, que é degradada pelo acetoacetato (composto que é metabolicamente equivalente 
a duas Acetil CoA) e Acetil-CoA; 
d) Triptofano, que é degradado a alanina e acetoacetato; 
QUESTÃO 23. Como os ruminantes podem usar eficientemente o propionato como precursor 
de glicose? 
QUESTÃO 24. Descreva o ciclo da glicose-alanina. 
QUESTÃO 25. Qual a consequência da inatividade de glutationa redutase para uma 
hemácia? 
QUESTÃO 26. A molécula de glicogênio é extremamente ramificada, pois além das ligações 
do tipo α 1→4, há ligações do tipo α 1→6. Explique o efeito biológico das ramificações. 
QUESTÃO 27. A oxidação de ácidos graxos e a oxidação de glicose pela glicólise conduzem 
a formação de grandes quantidades de ATP. Explique por que uma preparação de células 
contendo todas as enzimas necessárias para uma e/ou outra não pode gerar ATP quando é 
adicionado um ácido graxo ou glicose, a não ser que uma pequena quantidade de ATP 
também seja adicionada à preparação. 
QUESTÃO 28. Encontre uma explicação para o fato de que a via das pentoses fosfato e a 
biossíntese de ácidos graxos ocorram ambas no citosol. 
QUESTÃO 29. Descreva a regulação hormonal da glicólise e gliconeogênese, no jejum e no 
estado alimentado, citando as enzimas envolvidas. 
QUESTÃO 30. Por que a alanina não é um importante precursor de glicose em aves? 
QUESTÃO 31. Por que não é vantajoso que o citrato produzido na primeira reação do ciclo 
de Krebs, iniba a fosfofrutoquinase, que catalisa a terceira reação da glicólise? 
QUESTÃO 32. Uma indicação da importância relativa de diferentes vias metabólicas 
liberadoras de energia, ou seja, produtoras de ATP, é a Vmáx de determinadas enzimas dessas 
vias. A Vmáx de várias enzimas dos músculos peitorais do pombo (empregados para voar) e do 
faisão estão relacionadas a seguir: 
a) Discuta a importância relativa do metabolismo do glicogênio em relação ao metabolismo de 
lipídeos na geração de ATP nos músculos peitorais desses pássaros . 
b) Compare o consumo provável de oxigênio nos dois pássaros. 
c) Considerando os dados do quadro, diga qual dos dois é aquele que voa por longas 
distâncias. Justifique sua resposta. 
d) Por que as enzimas apresentadas foram as escolhidas para a comparação? As atividades 
da triose fosfato isomerase e da malato desidrogenase seriam igualmente boas bases para 
essa comparação? Explique. 
Enzimas 
Vmáx (umol do substrato/min/g de tecido) 
Pombo Faisão 
Hexoquinase 3,0 2,3 
Fosforilase do glicogênio 18,0 120,0 
Fosfofrutoquinase 24,0 143,0 
Citrato sintase 100,0 15,0 
Triacilglicerol lipase 0,07 0,01 
QUESTÃO 33. A inibição da glicose 6-fosfatase tem como consequência: 
QUESTÃO 34. O etanol inibe a gliconeogênese pelo fígado, sendo oxidado primariamente 
neste órgão, com produção de grande quantidade de equivalentes redutores, que devem ser 
transportados para dentro da mitocôndria pela lançadeira malato-aspartato. esse excesso de 
NADH no citosol cria problemas para a gliconeogênese por que: 
QUESTÃO 35. As enzimas gliconeogênicas incluem todas seguintes, EXCETO: 
a) fosfoglicomutase b) glicose 6-fosfatase 
c) frutose 1,6-bifosfatase d) piruvato carboxilase 
QUESTÃO 36. NAD+ pode ser regenerada no citoplasma se NADH reagir com qualquer dos 
seguintes compostos, EXCETO: 
a) piruvato b) diidroxiacetona fosfato 
c) oxaloacetato d) flavina ligada à NADH desidrogenase 
QUESTÃO 37. Em relação à produção de consumo de lactato no músculo, assinale a opção 
incorreta: 
a) Ao exercitar o músculo esquelético, a produção de exerce a capacidade oxidativa da cadeia 
respiratória resultando em uma relação elevada NADH/NAD+, o que favorece a oxidação de 
lactato a piruvato 
b) Durante o exercício intenso, o lactato se acumula no músculo, provocando uma queda no 
PH intracelular. 
c) O músculo das aves têm maior concentração de lactato do que o músculo de mamíferos, 
porque os agentes redutores necessários a gliconeogênese são produzidos mediante a 
conversão de lactato em piruvato. 
d) No coração, a relação NADH/NAD+ é menor do que no músculo esquelético em exercício, 
de modo que oxidam lactato em piruvato. 
QUESTÃO 38. A regulação para a frente (feed foward) envolve as enzimas: 
QUESTÃO 39. A glicoquinase: 
a) É amplamente distribuída e ocorre na maioria dos tecidos 
b) Possui um alto Km para a glicose e assim é importante na fosforilação da glicose 
primariamente após a ingestão de uma refeição rica em carboidratos. 
c) Os níveis são diminuídos por dietas ricas em carboidratos. 
d) Catalisa uma reação facilmente reversível. 
QUESTÃO 40. Em relação à reação catalisada pela fosfofrutoquinase, analise as afirmações: 
I. É ativada por altas concentrações de ATP e citrato 
II. Está próxima ao equilíbrio na maioria dos tecidos. 
III. Utiliza frutose 1-fosfato como substrato. 
IV. É inibida pela frutose 2,6 difosfato 
O número de alternativas falsas é: 
a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 
QUESTÃO 41. Qual das seguintes frases sobre a gliconeogênese está correta? 
a) Importante na manutenção da glicemia durante o jejum noturno normal 
b) Ocorre no músculo 
c) É inibida por níveis elevados de Acetil CoA 
d) É estimulada pela frutose 2,6-difosfato 
QUESTÃO 42. A respeito da regulação das vias das pentoses fosfato, assinale o correto: 
a) Tem pontos de regulação tanto na fase oxidativa quanto na fase não-oxidativa. 
b) Sofre efeito importante da relação NADH/NAD+, no meio intracelular 
c) O NADPH é um importante inibidor competidor da glicose-6-fosfato desidrogenase. 
d) A glutationa desempenha importante papel no caso da regulação desta via na hemácia.