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Exercícios Metabolismo de Carboidratos 1. Defina metabolismo, catabolismo e anabolismo. Metabolismo: são todas as reações que ocorre com os nutrientes no organismo. Catabolismo: reação de degradação das moléculas. Anabolismo: é a síntese do metabolismo. 2. Como uma reação endergônica (energeticamente desfavorável) pode ocorrer em uma célula? Na glicólise, que é a quebra da glicose até piruvao para gerar ATP, gastando energia para produzir 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. Obs: GLUT 1, 2, 3 não dependem de insulina e GLUT4 é dependente de insulina. 5. Quais os destinos da glicose no hepatócito? A glicose é transformada em glicose-6-fosfato que pode auxiliar na reposição da glicemia no sangue, e quando o organismo estiver bem alimentado a glicose-6-fosfato, será armazenada em glicogênio. 6. Defina glicólise e gliconeogênese. Em qual compartimento celular ocorre a glicólise? E a gliconeogênese? Gliconeogênese- irá sintetizar glicose e ocorre na mitocôndria; Glicólise- é a quebra da glicose até piruvato para sintetizar ATP e ocorre no citosol. 7. Qual o ganho líquido de ATP na degradação de 1 molécula de glicose até piruvato na glicólise? 2 ATP 8. Explique por que em condições de hipóxia a célula necessita converter o piruvato a lactato na chamada glicólise anaeróbica. Sem oxigênio o piruvato é fermentado a lactato para que o NADH, seja convertido a NAD+ que será usado para sintetizar ATP. 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. (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° Contorno- Conversão de piruvato em fosfoenol piruvato pelas enzimas catalizadoras, piruvato carboxilase e pep carboxinase. 2° Contorno- conversão de frutose-1,6 bifosfato a frutose-6-fosfato pela enxima catalizadora frutose- 1,6 bifosfato (FBPase-1). 3° Contorno conversão de glicose 6-fosfato em glicose pela enzima catalizadora glicose-6-fosfato. 11. 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. ( V ) 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. ( F ) Tanto a hexocinase I como a hexocinase IV apresentam o mesmo Km. ( V ) A glicocinase é inibida alostericamente por seu produto, glicose-6-fosfato. ( V ) A fosforilação da molécula de glicose impede que ela saia da célula. ( V ) A glicose-6-fosfatase do fígado e músculo é uma enzima da gliconeogênese responsável pela conversão de glicose-6-fosfato à glicose. (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). ( V ) A frutose-2,6-bifosfato (F26BP) é um modulador negativo da glicólise e modulador positivo da gliconeogênese. ( 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). ( V ) A insulina promove a ativação da PFK-2. ( V ) A FBPase-2 é inibida por insulina e a PFK-2 é ativada por glucagon. ( V ) O glucagon ativa a gliconeogênese, enquanto a insulina ativa a glicólise. ( F ) 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. ( 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. ( ) O glucagon causa a fosforilação da glicogênio fosforilase. ( ) A insulina causa a desfosforilação da glicogênio fosforilase. ( ) No músculo, o glucagon não tem efeito sobre a glicogênio fosforilase. ( ) A atividade da glicogênio sintase não é alterada por insulina e glucagon. ( ) A glicogênio sintase fosforilada é a forma mais ativa desta enzima. ( ) A insulina promove a fosforilação e inativação da GSK3, a qual desta forma não fosforila a glicogênio sintase, deixando-a mais ativa. 12. 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: Glucagom b. Ativação da glicólise: Insulina c. Ativação da gliconeogênese: Glucagom d. Ativação da glicogênio fosforilase: Insulina e. Inativação da glicogênio fosforilase: Glucagom f. Fosforilação da glicogênio fosforilase: Glucagom g. Desfosforilação da glicogênio fosforilase: Insulina h. Ativação da glicogênio sintase: Insulina i. Inativação da glicogênio sintase: Glucagom j. Desfosforilação da glicogênio sintase: Glucagom l. Fosforilação da GSK3: Insulina m. Ativação da PFK-1 e inativação da FBPase-1: Insulina n: Inativação da PFK-1 e ativação da FBPase-1: Glucagom o: Ativação da PFK-2 e inativação da FBPase-2: Insulina p: Inativação da PFK-2 e ativação da FBPase2: Glucagom q: Fosforilação e inativação da piruvato cinase: Glucagom r: Liberado pelas células pancreáticas β: Insulina s: Liberado pelas células pancreáticas α: Glucagom t: Liberado no estado de jejum: Glucagom u: Liberado no estado alimentado: Insulina 13. Quais os produtos da via das pentoses fosfato? Qual a finalidade destes metabólitos? Como a via das pentoses fosfato é regulada? Produtos gerados serão a ribose-5-fosfato e NADH. A ribose -5-fosfato tem como finalidade sintetizar nucleotídeos, coenzimáticos DNA, RNA e o NADPH é utilizado para contrapor os efeitos deletórios dos radicais de oxigênio, via será regulada pelo próprio produto o NADPH. 18. “Quando O é adicionado a uma suspensão anaeróbica de células consumindo glicose a certa velocidade, essa velocidade ___________ marcadamente à medida que o O é consumido e a produção de lactato __________”. Esse efeito, primeiramente observado por Louis Pasteur na década de 1860, é característico da maioria das células capazes tanto de catabolismo aeróbico quanto anaeróbico da glicose, e é chamado de efeito Pasteur. Considerando seu conhecimento em bioquímica, assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas da observação feita por Pasteur. a) aumenta, cessa. b) diminui, aumenta c) diminui, cessa. d) aumenta, aumenta e) não se altera, aumenta
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