Anabolismo e catabolismo

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Bioquímica aplicadaAproveitamento questões: 20/24
Metabolismo
Anabolismo e catabolismo
Metabolismo é um conjunto de reações químicas catalisadas por enzimas (biocatalisadores), ou seja, elas aceleram essas reações sem serem consumidas no processo.
Reações catabólicas: degradação nutrientes orgânicos (carboidratos, gorduras, proteínas), convertidas em moléculas menores (ácido lático, CO2, NH3) geram energia (ATP), NADH, NADPH.
Ex. respiração celular, glicólise
Reações anabólicas (biossintéticas): síntese de moléculas baixa massa molecular convertidas em maiores (proteínas, ácidos nucleicos, lipídios, polissacarídeos,), precisam de energia. (transferem P do ATP e poder redutor de NADH, NADPH, FADH2) Ex. fotossíntese
As rotas sintéticas que requerem energia são designadas como anabólicas ou também como biossintéticas. As reações anabólicas, utilizam energia na forma de transferência do grupo fosforil do ATP e do poder redutor de NADH, NADPH e FADH2.
A energia liberada pelas reações catabólicas promovem a síntese de ATP (adenosina trifosfato), produção de carreadores de elétrons reduzidos, NADH e NADPH, ambos podendo doar elétrons em processos que geram ATP ou conduzir etapas redutoras em rotas biossintéticas. A respiração celular é um exemplo de via catabólica no qual ocorre a quebra da molécula de glicose (C6 H12 O6) formando água, dióxido de carbono e liberando energia. A quebra da glicose libera energia, que é capturada pela célula na forma de trifosfato de adenosina (ATP).
1- Observe as afirmativas abaixo e marque aquela que melhor explica o que 
é metabolismo:
a) Toda reação química que garante a síntese de substâncias em nosso organismo.
b) Toda reação química que promove a degradação de substâncias em nosso organismo.
c) Conjunto de todas as reações químicas que ocorrem em nosso corpo.
d) Conjunto de todas as reações químicas que utilizam energia.
e) Conjunto de todas as reações químicas que produzem energia.
2- O metabolismo de síntese de biomoléculas é conhecido como:
a) Aerobismo
b) Anaerobismo
c) Anabolismo
d) Catabolismo
3- Sobre o catabolismo, marque a alternativa correta:
a) No catabolismo ocorrem a degradação e a síntese de biomoléculas.
b) No catabolismo ocorre a produção de ATP.
c) No catabolismo, a síntese de moléculas leva à produção de grande quantidade de ATP.
d) Um exemplo de catabolismo é a produção de proteínas.
e) O catabolismo ocorre sempre quando o corpo não necessita de energia
Metabolismo basal: energia gasta nos processos vitais básicos (osmose, bombeamento do sangue, respiração, atividade SN). Fatores influência: área (perda de calor), idade (jovens, maior gasto, adultos, reduz músculos), sexo (mulheres, menos músculos), atividade (maior gasto).
Equação de Harris-Benedict:
Homem GEB = 66,47 + (13,7 x P atual) + (5 x A) – (6,755 x 1)
Mulher GEB = 655 + (9,6 x P atual) + (1,85 x A) – (4,676 x 1)
P = peso em Kg, A = altura em cm, I = idade em ano
4- Analise as alternativas e marque aquela que indica corretamente a expressão utilizada para designar a energia mínima necessária ao funcionamento do nosso corpo em repouso.
a) Catabolismo
b) Anabolismo
c) Metabolismo basal
d) Metabolismo anaeróbio
e) Metabolismo aeróbio
Reações exergônicas: produz/ libera energia mais do que consomem a partir de degradação 
Geral -> catabolismo
Reações endergônicas: gastam energia para sintetizar 
Geral -> anabolismo
5- Nas células, as reações exergônicas liberam parte da energia sob a forma de calor e parte para promover reações endergônicas. Essa utilização só é possível por meio de um mecanismo conhecido como acoplamento de reações, no qual há participação de uma substância comum conforme ilustrado no esquema.
A substância comum ilustrada pelo caminhão que transporta a energia é
a) o oxigênio – O2.
b) a glicose – C6H12O6.
c) a adenosina trifostato – ATP.
d) a nicotinamida adenina dinucleotídeo – NAD.
e) a flavina adenina dinucleotídeo – FAD.
Energia liberada da glicose armazenada no fosfato (P) de ATP (adenosina tri-fosfato), quando a célula precisa de energia as ligações do fosfato são quebradas.
R
6- A molécula de adenosina trifosfato é uma importante molécula, pois libera grande quantidade de energia quando sofre hidrólise. Essa molécula é formada pelos componentes abaixo, exceto
a) Adenina.
b) Ribose.
c) Fosfato.
d) Desoxirribose.
Regeneração do ATP: obs. no citosol pequena reserva que precisa ser reposta.
Fosforilação ao nível de substrato: P transferido para ADP por um intermediário, ausência oxigênio, ex. glicólise = metabolismo anaeróbico.
Fosforilação oxidativa: nas membranas internas da mitocôndria, com oxigênio, produz mais ATP (devolve fosfato do ADP) = metabolismo aeróbico.
Vias metabólicas: reações catalisadas por enzimas, uma molécula precursora é convertida em um produto a partir dos metabólitos intermediários. 
Lineares: cada etapa forma o substrato da próxima reação.
Vias catabólicas: convergentes (levam ao mesmo ponto.)
Vias anabólicas: divergentes
Vias anfibólicas: cíclicas (reações formam um ciclo fechado e quando completa a volta são regenerados os intermediários)
Espiral: mesmas enzimas usadas várias vezes para aumentar ou diminuir uma molécula, ex. biossíntese de ácidos graxos.
Catabolismo aeróbico -> respiração celular, com oxigênio que é aceptor final de elétrons.
È possível observar que o acetato é um intermediário metabólico chave, o produto da degradação de uma variedade de moléculas da via catabólica e é o precursor de muitos produtos da via anabólica.
7- As reações metabólicas são classificadas em dois grandes grupos. A respiração celular pode ser considerada como uma reação chamada de
a) Catabolismo.
b) Anaerobiose.
c) Anabolismo.
d) Metabolismo construtivo.
e) Metabolismo basal.
8- Analise as alternativas a seguir e marque o processo realizado pela maioria dos seres vivos para sintetizar ATP. Esse processo ocorre na presença de oxigênio.
a) Fotossíntese.
b) Respiração celular.
c) Fermentação alcoólica.
d) Fermentação lática.
e) Quimiossíntese.
9- A principal função desta organela é liberar energia gradualmente das moléculas de ácidos graxos e glicose, provenientes dos alimentos, produzindo calor e moléculas de ATP (adenosina-trifosfato). O exposto anteriormente refere-se à organela denominada:
a- Complexo golgiense.
b- Lisossomo.
c- Mitocôndria. 
d- Retículo endoplasmático liso.
e- Retículo endoplasmático rugoso.
Catabolismo anaeróbico -> fermentação alcoólica (fornece ATP formando etanol na via anabólica), sem oxigênio, aceptores dependem do tipo, pode ser lática, cética, alcoólica. 
Diminui energia livre + hidrolise ATP na biossíntese = calor -> acontecem reações catabólicas anaeróbicas.
Catabolismo -> três etapas: Hidrólise ácida ou básica de macromoléculas (molécula de água quebra ligações de polissacarídeos, forma monossacarídeos na via glicogenólise, subs. Inicial glicogênio que forma glicose, glicose forma piruvato, ATP, NADH.
Oxidação acetila da acetil-CoA forma ATP, oxidação no ciclo do ácido cítrico e fosforilação oxidativa).
Proteólise: quebra ligações peptídicas forma peptídeos e aminoácidos
Lipólise: quebra ligações lipídicas pela via da lipólise utilizando triacilglicerol como substrato forma ácidos graxos e glicerol, o qual é substrato para formar acetil-CoA, acil-CoA graxo, NADH, FADH2., conversão do acetato (que pode ser usado na via anabólica ou cíclica) = ATP liberado. Acetil- CoA (acetato) pode ser usado na via anabólica e cíclica. Por fim, ocorre oxidação acetila da acetil- CoA pelo ácido cítrico e fosforilação oxidativa. forma ATP, NADH e FADH2.
Biossíntese ácidos graxos, triacilgliceróis, colesterol pela via anabólica de lipídeos.
Biossíntese de carboidratos por gliconeogênese
e glicogênese.
Biossíntese de aminoácidos forma proteínas e peptídeos.
Precursores: alfa-cetoglutarato, 3 -fosfoglicerato e oxaloacetato na via cíclica.
Intermediário em comum: Acetil- CoA.
Obs. parte do catabolismo e anabolismo ocorrem no fígado.
· Regulação vias metabólicas: 
As vias sãointerdependentes por rede de reações químicas. 
Enzimas catalisam reações para formar produto ou metabólito.
Velocidade variável: Cada molécula tem uma atividade catalítica que altera o fluxo da reação catalisada por enzima e a quantidade de enzima pode ser alterada por mudanças nas condições metabólicas ex. geradas pela dieta rica em carboidratos trocada por lipídeos, isso afeta a transcrição de genes e consequentemente interfere na produção de proteínas que alteram metabolismo de célula, tecido, órgão.
Concentração substrato sempre constante
1 célula eucariótica: 30 mil proteínas diferentes catalisam reações a partir de metabólitos compartilhados em diversas vias.
Mecanismos reguladores das vias catabólicas e anabólicas de proteínas produzem enzimas reguladas por concentração do substrato, presença de efetores alostéricos, modificação covalente, ligação de proteínas reguladoras.
Regulação metabólica -> homeostasia ex. regulação glicose no sangue.
Obs. falhas -> causa doenças
Controle metabólico: alteração via metabólica ao longo do tempo por resposta a um sinal externo.
Via Glicólise: oxidação glicose para ter ATP.
Ciclo de Krebs: oxidação do acetato para obter energia.
Fosforilação oxidativa: eliminação elétrons que foram obtidos após oxidação da glicose e acetato.
Via das pentoses- fosfato: produção de redutores usados no anabolismo.
Ciclo da ureia: eliminação de NH4+.
B-oxidação de ácidos graxos: AG degradados em acetil- CoA e usado no ciclo de Krebs.
Gliconeogênese: síntese de glicose.
10- A partir das construções sobre o metabolismo dos carboidratos, a Glicólise, uma importante rota metabólica, foi discutida na aula de biologia. Sobre esse conhecimento, o professor construiu passo a passo com os estudantes, a sequência das 10 (dez) reações químicas que a caracterizam, junto com a atuação das enzimas que participam de cada uma dessas etapas. Com as construções realizadas e discutidas em aula, o professor fez uma série de afirmações sobre a glicólise anaeróbica. Sobre a glicólise anaeróbica. Assinale a alternativa correta.
a- É o processo responsável pela quebra da glicose, transformando-a em piruvato ou ácido pirúvico.
b- É realizada apenas em células animais e procariontes heterotróficos.
c- Promove a quebra da glicose no interior da mitocôndria.
d- Libera energia na forma de 38 ATPs.
e- Transforma ácido lático em ácido pirúvico.
11- O metabolismo celular é responsável pela produção de diferentes biomoléculas. Um pesquisador deseja produzir elevada concentração de lipídeos a partir de células de animais cultivadas; para isso, ele seleciona células de alta eficiência e elevada síntese. As células selecionadas devem conter, além dos componentes básicos,
a- 1 mitocôndria e 6 retículos endoplasmáticos rugosos.
b- 4 mitocôndrias e 4 retículos endoplasmáticos rugosos.
c- 2 mitocôndrias e 2 retículos endoplasmáticos rugosos.
d- 4 mitocôndrias e 4 retículos endoplasmáticos lisos.
e- 2 mitocôndrias e 1 retículo endoplasmático liso.
12- As vias catabólicas são vias metabólicas que liberam energia pela oxidação de moléculas complexas. Parte dessa energia liberada pode ser utilizada pelas células para produção de ATP.
Em relação às vias catabólicas e à síntese de ATP, é correto afirmar, EXCETO:
a- a respiração aeróbica, a respiração anaeróbica e a fermentação são exemplos de vias catabólicas.
b- 
a respiração aeróbica é dependente de oxigênio e ocorre em alguns procariotos e na maioria das células eucarióticas que possuem mitocôndrias.
c- na respiração anaeróbica e na fermentação, os compostos orgânicos podem ser oxidados para gerar ATP mesmo na ausência de oxigênio.
d- os organismos anaeróbicos obrigatórios não conseguem produzir ATP pela via glicolítica a partir da glicose.
13- Nos seres eucariontes, o ciclo de Krebs, ou ciclo dos ácidos tricarboxílicos, ocorre nos ribossomos livres no citosol.
Certo ( ) Errado ( )
14- A digestão dos carboidratos inicia-se na boca. Através do impacto mecânico da mastigação, os componentes alimentares são envolvidos na secreção salivar que contém a enzima α-amilase salivar responsável pela hidrólise das moléculas de amido. Os amidos são grandes moléculas constituídas por cadeias de glicose lineares, conhecidas como amiloses e as cadeias ramificadas denominadas de amilopectinas.
Disponível em: COZZOLINO, Sílvia Maria Franciscato. Biodisponibilidade de Nutrientes. 4. ed. Barueri: Manole, 2012. 910p.
Considere a equação geral global: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
Numa situação hipotética, ao serem ingeridas 536g de glicose, por uma pessoa saudável, eutrófica, durante um certo período, qual a massa de CO2 produzida?
a- 76,6x103g CO2
b- 7,88x103g CO2
c- 78,6x102g CO2
d- 7,86x102g CO2
15- Existe uma grande variedade de vias metabólicas nos humanos. A eliminação dos elétrons libertados na oxidação da glicose e do acetil-CoA é a via denominada de:
a- Glicólise.
b- Ciclo de Krebs.
c- Fosforilação oxidativa.
d- Ciclo da ureia.
e- Via das pentoses-fosfato.
16- Cloroplasto e mitocôndria são organelas diretamente responsáveis pelas transformações energéticas celulares. São elas:
Alternativas
a- digestão e excreção.
b- respiração e excreção.
c- respiração e fotossíntese.
d- fotossíntese e osmose.
e- digestão e osmose.
17- 1(Unicamp-1999)  Nas células, a glicose é quebrada e a maior parte da energia obtida é armazenada principalmente no ATP (adenosina trifosfato) por curto tempo.
a) Qual é a organela envolvida na síntese de ATP nas células animais? R. mitocôndria, cloroplasto nas plantas
b) Quando a célula gasta energia, a molécula de ATP é quebrada. Que parte da molécula é quebrada? R... fosfato
c) Mencione dois processos bioquímicos celulares que produzem energia na forma de ATP.: respiração celular aeróbia, fotossíntese, fermentação ou respiração celular anaeróbica.
18- (PUC – PR-2007) Analise as afirmações abaixo, relativas ao processo do metabolismo energético:
I1- Fermentação, respiração aeróbica e respiração anaeróbica são processos de degradação das moléculas orgânicas em compostos mais simples, liberando energia
2- Todos os processos de obtenção de energia ocorrem na presença do oxigênio.
3- A energia liberada nos processos do metabolismo energético é armazenada nas moléculas de ATP.
4- . No processo de fermentação, não existe uma cadeia de aceptores de hidrogênio que está presente na respiração aeróbica e anaeróbica.
5- Na respiração aeróbica, o último aceptor de hidrogênio é o oxigênio, enquanto na respiração anaeróbica é outra substância inorgânica.
6- Na fermentação, a energia liberada nas reações de degradação é armazenada em 38 ATPs, enquanto na respiração aeróbica e anaeróbica é armazenada em 2 ATPs.
Estão corretas:
a) I , I I I , IV , V
b) I , II I I , V , V I
c) I , IV , V , V I
d) I , I I, IV , V
e) I , I I , II I I, IV
19- (VUNESP-2008) A realização dos jogos pan-americanos no Brasil, em julho de 2007, estimulou muitos jovens e adultos à prática de atividades físicas. Contudo, o exercício físico não orientado pode trazer prejuízos e desconforto ao organismo, tais como as dores musculares que aparecem quando de exercícios intensos. Uma das possíveis causas dessa dor muscular é a produção e o acúmulo de ácido láctico nos tecidos musculares do atleta. Por que se forma ácido láctico durante os exercícios e que cuidados um atleta amador poderia tomar para evitar a produção excessiva e acúmulo desse ácido em seu tecido muscular? R. . Em atividades físicas intensas, pessoas sem preparo físico ou amadoras não conseguem disponibilizar a quantidade de oxigênio necessário para que os músculos realizem a respiração aeróbia. Com isso, os músculos produzem energia sem oxigênio, realizando fermentação lática, produzindo ácido lático, que pode causar dores (a chamada dor desviada). Para que o atleta sem preparo não tenha tais incômodos, o ideal é a iniciação de exercícios físicos leves, com aumento de intensidade gradual. A prática constante de atividades físicas levará o atleta a ter uma melhoria na sua capacidade de obter e conduziro oxigênio aos músculos, possibilitando que estas células realizem a respiração aeróbia. 
20- (Fuvest-2000) Em uma situação experimental, camundongos respiraram ar contendo gás oxigênio constituído pelo isótopo 18o. A análise de células desses animais deverá detectar a presença de isótopo 18o, primeiramente
a) no ATP.
b) na glicose.
c) no NADH.
d) no gás carbônico.
e) na água.
21- Analise o esquema abaixo que apresenta vários processos bioenergéticos:
Assinale a alternativa correta referente aos processos bioenergéticos:
a- Todos os processos possuem como reagente as moléculas de glicose, que são utilizadas na produção de energia celular. 
b- São os processos I, II, III e IV, respectivamente, a fotossíntese, a fermentação alcoólica, fermentação láctica e a respiração celular aeróbia. (obs. 1 respiração celular aeróbica, 2 fermentação alcoólica, 3 fermentação lática, 4 fotossíntese).
c- Os seres autótrofos, como as plantas, conseguem realizar todos os processos no interior de suas células. (obs. Um dos processos necessários para autótrofos é a quimiossíntese, que ocorre por fora do ser)
d- Os processos I, II, III e IV podem ser realizados respectivamente por animais, fungos, bactérias e plantas.
e- Os processos I, II e III ocorrem no interior das mitocôndrias, e o processo IV ocorre no interior de cloroplastos. (obs. O processo II e III são procarionte, significa que não tem mitocôndrias, conhecidos como bactérias e fungos).
22- São carboidratos com função de armazenamento de energia nas células:
a- insulina e colesterol.
b- amido e glicogênio.
c- triacilglicerol e amido.
d- glicose e insulina.
23- O metabolismo compreende as reações catabólicas e anabólicas através das quais as moléculas são transformadas em compostos simples para geração de energia livre usada para cumprir com as funções celulares. Sobre esse assunto, julgue as afirmações abaixo:
I.As reações catabólicas são reações de degradação, enquanto as reações anabólicas são de síntese.
II.As reações ditas exergônicas liberam energia, enquanto as endergônicas absorvem energia. São exemplos, respectivamente, reações anabólicas e catabólicas.
III.O ATP e as coenzimas reduzidas podem atuar doando energia para as vias catabólicas.
IV.A hidrólise de macromoléculas a um metabólito comum, acetil-coA, e a oxidação deste através do ciclo do ácido cítrico e fosforilação oxidativa, são etapas do processo catabólico.
V.A compartimentalização das vias metabólicas é um mecanismo de regulação, pois os substratos precisam entram em compartimentos específicos para que as reações possam ocorrer.
Estão corretas as alternativas:
II,III, IV.
II, III, V.
I,II, III, IV, V.
I, IV, V.  Resposta correta
I, III, IV.
Paracetamol:
Metabolismo do paracetamol: o paracetamol é um fármaco antipirético analgésico que pode ser administrado em doses seguras de 1,2 g/dia em adultos. Quando a ingestão de paracetamol excede as doses terapêuticas, o metabolismo catabólico das vias de glicuronidação e sulfatação ficam saturadas e, na ausência de GSH, forma o metabólito tóxico N-acetil-p-benzoquinonaimina, que induz a uma hepatoxicidade (acetaminofeno) no fígado.
Síndrome metabólica: 
Desordens na regulação do metabolismo principalmente de lipídios devido ao acumulo de gordura visceral e pelo desequilíbrio na produção de lipoproteínas.
Podem causar
· Doenças cardiovasculares
· Gorduras no fígado
· Diabetes tipo 2
Obesidade
Distúrbios do tecido adiposo
Resistência à insulina
Tratamento para dislipidemia da síndrome metabólica é recomendado estatinas que reduzem a morbimortalidadecardiovascular, elas agem inibindo a enzima HMG-COA redutase que limita síntese de colesterol, aumenta excreção hepática dos receptores da LDL.
Obs. as dislipidemias são caracterizadas pela presença de níveis elevados de lipídios, ou seja, gorduras no sangue. Quando estes níveis ficam elevados, é possível que placas de gordura se formem e se acumulem nas artérias, o que pode levar à obstrução parcial ou total do fluxo sanguíneo que chega ao coração e ao cérebro..
24- A oxidação de ácido linoleico, açúcar e alguns aminoácidos gera acetil-CoA. Inicialmente, são oxidados os grupos acetil no ciclo do ácido cítrico que, após quatro etapas, tem os elétrons removidos e, em seguida, transportados por NADH e FADH2 e convertidos em O2 a H2O. Este fluxo de elétrons obriga a produção de ATP (NELSON; COX, 2014). Considerando o enunciado, esse processo de oxidação de ácidos graxos faz parte de qual via metabólica?
Via catabólica.
Via anfibólica.
Via cíclica.
Obs. estatinas bloqueiam a síntese hepática de triglicerídes que levam diminuição do colesterol total, LDL colesterol, triglicérides, aumento do HDL colesterol, contudo como o metabolismo das estatinas ocorre no fígado é recomendado que se evite seu uso com outras drogas como ciclosporinas, antibióticos, macrólidos, antifúngicos e etc que atuem nos citocroma p450. Contraindicado em pacientes que apresentam doença hepática aguda ou crônica.