Exercicios Metabolismo de Carboidratos

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EXERCÍCIOS – METABOLISMO DE CARBOIDRATOS 
 
1. Defina metabolismo, catabolismo e anabolismo. 
 
Metabolismo: conjunto de reações que ocorrem no organismo 
Catabolismo: quebra de moléculas para originar outras; produz moléculas simples a 
partir de moléculas mais complexas; ocorre oxidação = perda de elétrons 
Anabolismo: síntese de moléculas; produz moléculas mais complexas a partir de 
moléculas mais simples; ocorre redução = ganho de elétrons 
 
2. Como uma reação endergônica (energeticamente desfavorável) pode ocorrer em 
uma célula? 
É preciso injetar energia na reação para que ela ocorra, por meio da quebra de ATP. 
 
3. Qual o órgão dos animais que possui a função de distribuição de nutrientes na 
proporção adequada para outras partes do corpo? 
Fígado 
 
4. Assinale a alternativa correta: 
(a) O transportador GLUT3 do cérebro é dependente de insulina. 
(b) A insulina não afeta a atividade do GLUT1 e GLUT2 do fígado. 
(c) Todos os transportadores de glicose são dependentes de insulina. 
(d) A insulina não afeta a atividade dos transportadores de glicose. 
(e) A atividade do GLUT4 do músculo é insulino-independente. 
 
5. Quais os destinos da glicose no hepatócito? 
 
A glicose pode ser oxidada em piruvato e ir para a cadeira respiratória formar ATP; seu 
excesso pode ser transformado em glicogênio (armazenamento) ou ser oxidada na via 
das pentoses, gerando ribose-5-fosfato e NADPH (doa elétrons na síntese de lipídeos e 
para as enzimas antioxidantes) 
 
6. Defina glicólise e gliconeogênese. Em qual compartimento celular ocorre a glicólise? 
E a gliconeogênese? 
 
Glicólise: processo anaeróbico em que ocorre a oxidação da glicose em piruvato; 
citosol; em TODAS as células 
 
Gliconeogênese: processo anabólico, que gasta energia, para formar glicose a partir de 
piruvato e compostos relacionados; a parte inicial na mitocôndria e o resto no citosol; 
somente no fígado e no rim 
 
7. Qual o ganho líquido de ATP na degradação de 1 molécula de glicose até piruvato na 
glicólise? 
 
PRODUÇÃO DE 4 ATPs – GASTO DE 2ATPs = 2 ATPs DE GANHO LÍQUIDO 
 
8. Explique por que em condições de hipóxia a célula necessita converter o piruvato a 
lactato na chamada glicólise anaeróbica. 
 
A glicólise possui uma etapa em que reduz um NAD oxidado. Esse NADH vai para a 
fosforilação oxidativa, perde elétrons, sendo oxidado novamente e retorna para 
glicólise para a continuidade do ciclo. Sem O2, não ocorre a fosforilação oxidativa, 
então não há reposição de NAD para a glicólise, cessando a glicólise aeróbica. Nesse 
caso, para que haja pelo menos um pouco de produção de energia, a célula oxida 
piruvato em lactato, tendo como produto 2 ATPs. 
 
9. Assinale a alternativa incorreta. 
(a) A gliconeogênese é o processo de síntese de uma nova molécula de glicose a partir 
de precursores mais simples, como o piruvato e o glicerol. 
(b) Aminoácidos podem gerar precursores da gliconeogênese. 
(c) A gliconeogênese é o processo que ocorre na direção oposta da glicólise, ou seja, 
compartilha todas as reações da glicólise, porém no sentido inverso. (NÃO são todas) 
(d) A gliconeogênese nos mamíferos ocorre principalmente no fígado. 
(e) O músculo não é capaz de realizar gliconeogênese. 
 
10. Cite os 3 contornos que a via da gliconeogênese realiza sobre a via da glicólise, 
destacando as enzimas que catalisam essas reações. 
 
1) Piruvato -> Oxaloacetato -> Fosfoenolpiruvato; piruvato carboxilase (na 
mitocôndria) e PEP carboxiquinase 
2) Frutose -1,6 - Bifostato -> Frutose – 6 - Fosfato; FBPase-1 (frutose-1,6-
bifosfatase 1) 
3) Glicose – 6 – fosfato -> Glicose; Glicose – 6 – Fosfatase (no RE) 
 
 
11. Uma consequência do jejum prolongado é a redução da massa muscular. O que 
acontece com as proteínas musculares neste estado metabólico? 
 
Sofrem proteólise e liberam aminoácidos para a gliconeogênese. 
 
12. A transformação de glicose a lactato nos miócitos libera apenas em torno de 7% da 
energia livre liberada quando a glicose é completamente oxidada a CO2 e H2O. Isso 
significa que a glicólise anaeróbica no músculo é um desperdício de glicose? Justifique. 
 
Não. Em situação de hipóxia, a glicólise anaeróbica é fundamental para que o músculo 
obtenha energia, mesmo que seja pouco ATP. 
 
13. Um defeito congênito na enzima hepática frutose-1,6 bifosfatase-1 resulta em 
níveis de lactato anormalmente altos no plasma sanguíneo. Por que? 
 
FBPase 1 é uma enzima das reações irreversíveis da gliconeogênese. Se ela possui um 
defeito, a gliconeogênese fica comprometida, promovendo um acúmulo de seus 
substratos, como o lactato. 
 
14. Sobre a regulação das enzimas da glicólise e gliconeogênese, analise as afirmativas 
abaixo e marque V para verdadeiro ou F para falso. 
(V ) A hexocinase é a enzima que catalisa a conversão de glicose à glicose-6-fosfato. 
(F) A hexocinase IV (ou glicocinase) é uma isoforma da hexocinase presente no 
músculo e possui um Km elevado para possibilitar a captação de grande quantidade de 
glicose do sangue. No fígado 
(F ) Tanto a hexocinase I como a hexocinase IV apresentam o mesmo Km. Km fígado > 
(F ) A glicocinase é inibida alostericamente por seu produto, glicose-6-fosfato. 
Glicoquinase = hexoquinase IV; não é inibida pelo produto, porque se não, a glicose 
não seria fosforilada, podendo sair da célula e prejudicando o controle da glicemia 
(V ) A fosforilação da molécula de glicose impede que ela saia da célula. 
(F) A glicose-6-fosfatase do fígado e músculo é uma enzima da gliconeogênese 
responsável pela conversão de glicose-6-fosfato à glicose. Músculo não faz 
gliconeogênese, o resto está certo 
(V) A fosfofrutocinase 1 (PFK-1) é uma enzima da glicólise. 
(V ) O ATP é um modular alostérico negativo da PFK-1. 
(V ) AMP e ADP são moduladores alostéricos positivos da PFK-1. 
(F ) O AMP é um modulador alostérico positivo da frutose-1,6-bifosfatase (FBPase-1). 
Negativo 
(F ) A frutose-2,6-bifosfato (F26BP) é um modulador negativo da glicólise e modulador 
positivo da gliconeogênese. Ao contrário 
(V ) A frutose-2-6-bifosfato (F26BP) é sintetizada pela fosfrutocinase-2 (PFK-2) e 
convertida a frutose-6-fosfato pela futose-2,6-bifosfatase (FBPase-2). 
(V) PFK-2 e PBPase-2 são duas atividades enzimáticas de uma única proteína 
bifuncional, sendo reciprocamente reguladas por insulina e glucagon. 
(V) O glucagon causa a fosforilação da proteína bifuncional contendo PFK-2 e PBPase-
2. 
(F) O glucagon ativa a PFK-2, aumentado a síntese de frutose-2,6-bifosfato (F26BP). 
Inativa; Diminui 
(V) A insulina promove a ativação da PFK-2. 
(F) A FBPase-2 é inibida por insulina e a PFK-2 é ativada por glucagon. PFK-2 inibida por 
glucagon 
(V) O glucagon ativa a gliconeogênese, enquanto a insulina ativa a glicólise. 
( ) A PFK-2 e a FBPase-2, dependendo da situação metabólica, podem ser ativadas ou 
inibidas ao mesmo tempo. 
(V) A piruvato cinase é uma importante enzima da glicólise. 
(F) O glucagon promove a inativação da piruvato cinase no músculo. Não age no 
músculo 
(V) A glicogênio fosforilase e a glicogênio sintase promovem a degradação e síntese do 
glicogênio, respectivamente. 
(V) A glicogênio fosforilase fosforilada é a forma mais ativa desta enzima. 
(V) O glucagon causa a fosforilação da glicogênio fosforilase. 
(V) A insulina causa a desfosforilação da glicogênio fosforilase. 
(V) No músculo, o glucagon não tem efeito sobre a glicogênio fosforilase. 
(F ) A atividade da glicogênio sintase não é alterada por insulina e glucagon. É alterada 
(F ) A glicogênio sintase fosforilada é a forma mais ativa desta enzima. 
( ) A insulina promove a fosforilação e inativação da 3, a qual desta forma não fosforila 
a glicogênio sintase, deixando-a mais ativa. 
 
15. A insulina e o glucagon são dois hormônios liberados pelo pâncreas em resposta a 
diferentes estados metabólicos, e influenciam profundamente as vias da glicólise, 
gliconeogênese e glicogenólise. Para cada processo abaixo, diga se o efeito é da 
insulina ou do glucagon.a. Ativação da glicogenólise: G 
b. Ativação da glicólise: I 
c. Ativação da gliconeogênese: G 
d. Ativação da glicogênio fosforilase: G 
e. Inativação da glicogênio fosforilase: I 
f. Fosforilação da glicogênio fosforilase: G 
g. Desfosforilação da glicogênio fosforilase: I 
h. Ativação da glicogênio sintase: I 
i. Inativação da glicogênio sintase: G 
j. Desfosforilação da glicogênio sintase: I 
l. Fosforilação da GSK3: I (exceção) 
m. Ativação da PFK-1 e inativação da FBPase-1: I 
n: Inativação da PFK-1 e ativação da FBPase-1: G 
o: Ativação da PFK-2 e inativação da FBPase-2: I 
p: Inativação da PFK-2 e ativação da FBPase2: G 
q: Fosforilação e inativação da piruvato cinase: G 
r: Liberado pelas células pancreáticas β: I 
s: Liberado pelas células pancreáticas α: G 
t: Liberado no estado de jejum: G 
u: Liberado no estado alimentado: I 
 
16. Quais os produtos da via das pentoses fosfato? Qual a finalidade destes 
metabólitos? Como a via das pentoses fosfato é regulada? 
 
Ribose-5-fosfato -> síntese de nucleotídeos e coenzimas 
NADPH -> doa elétrons na síntese de lipídeos e doa elétrons para as enzimas anti 
oxidantes, contrapondo os efeitos deletérios dos radicais livres de oxigênio 
 
17. Liste as diferenças entre músculo e fígado em termos de metabolismo de 
carboidratos. 
 
A glicose muscular é usada para produzir ATP e permitir a contração muscular, 
enquanto a do fígado é utilizada para controlar a glicemia. O músculo não faz 
gliconeogênese e o fígado sim. O músculo não responde a estímulo de glucagon 
(somente adrenalina), enquanto o fígado responde aos estímulos de ambos. Além 
disso, no jejum, sob efeito de glucagon/adrenalina, o fígado diminui a glicólise, pois 
quer usar sua glicose para controlar a glicemia, enquanto o músculo quer ATP para a 
contração muscular. 
EXERCÍCIOS – CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO 
 
1. Em qual compartimento celular ocorre o ciclo do ácido cítrico? 
Ocorre na mitocôndria, matriz mitondrial 
 
2. Quais são os principais produtos do ciclo do ácido cítrico? 
Cada acetil-coa que entra no ciclo produz 3 NADH, 1 FADH2, 1 GTP e 2 CO2 
 
3. O que são reações anapleróticas do ciclo do ácido cítrico? 
São reações que servem para repor os intermediários do ciclo de Krebs 
 
4. Analisando as reações da piruvato desidrogenase e do ciclo do ácido cítrico, o acetil-
CoA pode ser utilizado para a síntese de glicose através da gliconeogênese? 
Não. O Acetil-Coa pode seguir por 3 caminhos: produzir ATP, entrando no CK, produzir 
corpos cetônicos ou sintetizar ácidos graxos. 
 
5. Assinale a alternativa incorreta 
a) as reações do ciclo do ácido cítrico ocorrem na mitocôndria. 
b) O complexo da piruvato desidrogenase converte piruvato em acetil-CoA, liberando 
NADH, que é um transportador de elétrons utilizado na síntese de ATP. 
c) Os produtos do ciclo do ácido cítrico são principalmente NADH, FADH2 e GTP (ATP). 
d) Altas concentrações de ATP na célula ativam o ciclo do ácido cítrico. 
e) Altas concentrações de NADH inibem o ciclo do ácido cítrico. 
EXERCÍCIOS – FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA 
 
1. Em qual compartimento celular ocorre o processo de fosforilação oxidativa e qual é 
seu principal produto? 
A fosforilação oxidativa ocorre na mitocôndria, na matriz mitocondrial. Seu principal 
produto é o ATP. 
 
2. Explique como os transportadores de elétrons NADH e FADH2 podem ser 
precursores da síntese de ATP na mitocôndria. 
NADH E FADH2 são as moléculas que levam os elétrons para a matriz mitocondrial, 
doando esses elétrons para os complexos enzimáticos e, consequentemente, se 
oxidando. Essas moléculas oxidadas retornam ao ciclo de Krebs para pegar mais 
elétrons. Logo, são fundamentais para o processo de síntese de ATP. 
 
3. Assinale a alternativa correta: 
a) A síntese de ATP ocorre no citosol pela ação da enzima ATP-sintase. 
b) A ATP-sintase catalisa a formação de ATP quando os prótons H+ fluem do espaço 
intermembrana para a matriz mitocondrial. 
c) A glicólise produz maior quantidade de moléculas de ATP que a fosforilação 
oxidativa. 
d) A fosforilação oxidativa ocorre na hipóxia, ou seja, quando há falta de oxigênio. 
e) A transferência de elétrons na cadeia respiratória não está acoplada ao processo de 
síntese de ATP. 
 
4. À medida que uma molécula de NADH é oxidada na cadeia respiratória: 
a) 1,5 molécula de ATP é produzida no total. 
b) 1 molécula de ATP é produzida, à medida que os elétrons passam pelo complexo IV. 
c) 1 molécula de ATP é produzida, à medida que os elétrons passam pelo complexo II. 
d) 1 molécula de ATP é produzida, à medida que os elétrons passam pelo complexo III. 
e) 0,5 de uma molécula de ATP é produzida, à medida que os elétrons passam pelo 
complexo I. 
 
5. O número de moléculas de ATP produzidas por cada molécula de FADH2 oxidada na 
cadeia respiratória é: 
a) 1 
b) 2,5 
c) 1,5 
d) 2 
e) 0,5 
 
6. A teoria quimiosmótica de Peter Mitchell propõe um mecanismo para o 
acoplamento íntimo do transporte de elétrons na cadeia respiratória ao processo de 
fosforilação oxidativa. Qual das opiniões a seguir não é predita pela teoria? 
a) Um gradiente de prótons ao longo da membrana mitocondrial interna, gerado pelo 
transporte de elétrons, impulsiona a síntese de ATP. 
b) O potencial eletroquímico ao longo da membrana mitocondrial interna, causado 
pelo transporte de elétrons, é positivo no lado da matriz. (NEGATIVA DO LADO DA 
MATRIZ E POSITIVA NO ESPAÇO INTERMEMBRANAS) 
c) Os prótons são bombeados pela membrana mitocondrial interna à medida que os 
elétrons passam pela cadeia respiratória. 
d) Um aumento da permeabilidade da membrana mitocondrial interna aos prótons 
desacopla o processo de transporte de elétrons e fosforilação oxidativa. 
e) A síntese de ATP ocorre quando a diferença de potencial eletroquímico ao longo da 
membrana é desfeita pelo deslocamento dos prótons de volta pela membrana 
mitocondrial interna através da enzima ATP-sintase. 
 
7. Como o pesticida 2,4-dinitrofenol é capaz de desacoplar o fluxo de elétrons pela 
cadeia respiratória da síntese de ATP? 
Essa substância captura os prótons do espaço intermembrana para a matriz 
mitocondiral, dissipando o gradiente de prótons e prejudicando a força próton-motriz. 
Dessa forma, os prótons não passam pela ATP sintas, promovendo a catálise 
rotacional, nem os elétrons passam pela membrana pelo transporte enzimático. O 
emagrecimento está relacionado com a pouca produção de ATP e a necessidade de 
usar outras fontes energéticas para conseguir produzir ATP. 
 
8. Qual a função da proteína termogenina e como ela desempenha essa função? 
A proteína termogenina é uma proteína desacopladora, presente no tecido adiposo 
marrom. Nesse cenário, os prótons não voltam pela ATPsintase, mas pela 
termogenina, e ao voltarem, produzem calor, não ATP. 
 
9. O complexo II da cadeia respiratória é uma enzima do ciclo do ácido cítrico. Qual é 
essa enzima? 
Succinato Desidrogenase: Succinato -> Fumarato, liberando FADH2