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ESTUDO DIRIGIDO INTRODUÇÃO AO METABOLISMO CELULAR: Respondam os exercícios que estão no final dos slides da aula. RESPIRAÇÃO CELULAR Respondam os exercícios que estão no final dos slides da aula. INTRODUÇÃO À BIOQUÍMICA CLÍNICA 1) Complete as lacunas nas afirmativas abaixo: I. A identificação do anticoagulante (aditivo) no tubo de coleta de sangue também é realizada pela cor da tampa. As cores das tampas dos tubos são, respectivamente, __________ para EDTA (sem gel separador), _________ para citrato de sódio (proporção 9:1), _______ para fluoreto de sódio/EDTA e ________ para heparina. II. O __________ é o fluído obtido quando se coleta um tubo de sangue sem anticoagulante, deixando a amostra coagular, e __________ é a porção líquida do sangue não coagulado, após centrifugação. 2) Indique se as afirmativas são verdadeiras ou falsas: ( ) Idade e sexo são considerados variáveis pré-analíticas não controláveis e tabagismo é uma variável controlável. ( ) A hemólise in vitro, independente da intensidade, não interfere nas dosagens enzimáticas-colorimétricas, não sendo motivo para pedir nova coleta de amostra. ( ) A aplicação prolongada do torniquete (garroteamento) provoca aumento da pressão intravascular no território venoso, facilitando a saída de líquido e de moléculas de baixo peso molecular para o espaço intersticial, resultando em hemoconcentração relativa. ( ) A atividade física possui efeito transitório sobre alguns componentes sanguíneos devido à mobilização de água e outras substâncias, entre os diferentes compartimentos corporais, além das variações nas necessidades energéticas do metabolismo. ( ) A utilização de drogas ou medicamentos pode causar variações nos resultados laboratoriais, seja pelo próprio efeito fisiológico in vivo ou pela interferência analítica, in vitro. Um exemplo de interferência in vivo é a administração de isotretinoína para tratamento de acne, pois ela altera o perfil lipídico. ( ) As variáveis analíticas são conhecidas como um conjunto de operações, as quais ocorrem na execução dos exames de acordo com determinado método de análise. ( ) Os principais erros encontrados na fase analítica do exame laboratorial são identificação errada do paciente, troca das amostras, transporte/armazenamento inadequado das amostras e uso de conservante biológico inadequado. São erros pré-analíticos ( ) Os processos pós‐analíticos são constituídos por etapas que têm início após a execução do exame e que incluem: análise da consistência de resultados, liberação de laudos, armazenamento de material ou amostra do paciente, transmissão e arquivo de resultados e consultoria técnica. METABOLISMO DE CARBOIDRATOS Respondam os exercícios que estão no final dos slides da aula. 1) Defina gliconeogênese e diga onde ela ocorre e qual a sua importância: 2) Que classe de biomoléculas são utilizadas pelo fígado para a gliconeogênese? 3) No fígado, a gliconeogênese e a glicólise funcionam ao mesmo tempo? 4) Em que situações fisiológicas a gliconeogênese estará ativa? 5) Defina glicogenólise e glicogênese: 6) Em que órgãos o metabolismo do glicogênio é especialmente importante? 7) Quais são as enzimas chave da glicogênese e glicogenólise, respectivamente? Quando a carga energética da célula está alta, qual das duas está ativa? 8) Qual o destino da glicose liberada pela glicogenólise hepática? E o da glicose liberada pela glicogenólise muscular? 9) As vias biossintéticas e de degradação de uma molécula são o simples inverso um do outro? Qual a importância deste fato? 10) De que forma o fígado repõe a glicose sanguínea? 11) Analise as afirmações abaixo, relativas ao processo do metabolismo energético: I. Fermentação, respiração aeróbica e respiração anaeróbica são processos de degradação das moléculas orgânicas em compostos mais simples, liberando energia. II. Todos os processos de obtenção de energia ocorrem na presença do oxigênio. III. A energia liberada nos processos do metabolismo energético é armazenada nas moléculas de ATP. IV. No processo de fermentação, não existe uma cadeia de aceptores de hidrogênio que está presente na respiração aeróbica e anaeróbica. V. Na respiração aeróbica, o último aceptor de hidrogênio é o oxigênio, enquanto na respiração anaeróbica é outra substância inorgânica. VI. Na fermentação, a energia liberada nas reações de degradação é armazenada em 38 ATPs, enquanto na respiração aeróbica é armazenada em 2 ATPs. Está invertido Estão corretas: a) I, III, IV, V. b) I, III, V, VI. c) I, IV, V, VI. d) I, II, IV, V. e) I, II, III, IV. 12) Sobre a Glicólise, é INCORRETO afirmar: a) A sequência de reações que converte uma molécula de glicose em 2 moléculas de piruvato, durante a qual é gerado ATP e NADH, denomina-se glicólise. b) A oxidação anaeróbica de uma glicose produz 2 moléculas de lactato e uma produção líquida de 2 moléculas de ATP. c) A oxidação aeróbica de uma molécula de glicose se faz por meio da via Glicolítica seguida da reação da piruvato desidrogenase, do ciclo de Krebs e da fosforilação oxidativa. d) O saldo de moléculas de ATP produzidas pela oxidação aeróbica da glicose é 106 ou 108, que depende do sistema lançadeira de elétrons do NADH citosólico para a mitocôndria. e) O 1,3-bifosfoglicerato e o fosfoenolpiruvato são intermediários da via glicolítica e são moléculas ricas em energia que impulsionam a síntese de ATP a partir do ADP. 13) A membrana plasmática é impermeável glicose 6P, o acúmulo intracelular desta substância poderia acarretar entrada de água na célula muscular. No entanto, a glicose pode ser estocada neste tipo celular. De que modo isto é possível? a) Utilizando a glicose 6P na fermentação. b) Armazenando a glicose 6P sob a forma de um polímero, chamado glicogênio. c) Armazenado a glicose 6P no complexo de Golgi para que possa ser usada quando necessário. d) Armazenando a glicose 6P sob a forma de amido. 14) A via das pentoses é uma via alternativa de oxidação das hexoses. A(s) principal(is) função(ões) dessa via é(são): 15) O glicogênio é um polímero de glicose que se apresenta como uma forma de armazenamento desse açúcar. A glicose é armazenada principalmente no fígado e nos músculos. Pode - se afirmar que: a) As duas fontes de glicogênio priorizam manter a glicemia em níveis normais no organismo. b) O glicogênio do fígado é utilizado principalmente para manter a glicemia enquanto o muscular fornece suporte energético para contração muscular. c) Como a taxa de glicogênio armazenada no fígado é muito baixa, o glicogênio muscular mantém a glicemia e dá suporte energético. d) O glicogênio acumulado no fígado tem como principal função dar suporte energético para contração muscular. 16) Sobre os destinos catabólicos do piruvato, pode-se afirmar: a) Segue diretamente para o ciclo do ácido cítrico para ser oxidado, sendo essa sua única alternativa. b) Em condições aeróbicas o piruvato é oxidado a AcetilCoA, entrando no ciclo do ácido cítrico, gerando elétrons que depois passam pelos intermediários da cadeia transportadoras de elétrons, gerando condições termodinâmicas favoráveis para a fosforilação do ADP. Em condições anaeróbicas, o piruvato pode ser reduzido a etanol ou a lactato. c) Em condições aeróbicas o piruvato é reduzido a etanol ou a lactato no ciclo do ácido cítrico. Em condições anaeróbicas, o piruvato pode ser oxidado no citosol, gerando condições termodinâmicas para fosforilação de ADP. d) Em condições aeróbicas o piruvato é oxidado no citosol, tendo com subprodutos desta reação o etanol ou o lactato. 17) Um atleta, participando de uma corrida de 1500 m, desmaiou depois de ter percorrido cerca de 800 m, devido à oxigenação deficiente de seu cérebro. Sabendo-se que as células musculares podem obter energia por meio da respiração aeróbica ou da fermentação, nos músculos do atleta desmaiado deve haver acúmulo de: 18) Com relação à gliconeogênese e suas diferenças e semelhanças com a glicólise, assinale a opção correta. a) A gliconeogênese emprega as reações inversas da glicólise em suas etapas regulatórias.b) A enzima fosfofrutoquinase catalisa a conversão da glicose em glicose 1,6-bifosfato. c) Durante o jejum, a glicose pode ser sintetizada a partir de precursores como glicerol e alanina. d) O glucagon promove aumento na velocidade da glicólise. DM E DIAGNÓSTICOS LABORATORIAIS DAS DISGLICEMIAS Caso clínico 1 Pedro de 12 anos foi diagnosticado com diabetes aos 8 anos de idade, hoje aos 13 reclama de tomar insulina diariamente. Ana, sua vizinha de 65 anos, também tem diabetes, mas não precisa tomar insulina. Ana controla sua patologia apenas cuidando da alimentação e realizando atividades físicas. O médico de Pedro disse que ele precisa tomar insulina porque seu Peptídeo C está praticamente indetectável. A. Qual a diferença entre as diabetes de Pedro e Ana? Explique de acordo com a bioquímica. B. Quais são os fatores de predisposição para as diabetes tipo 1 e 2? C. Quais são os principais órgãos e sistemas que podem ser lesionados pela diabetes? Por quê? D. O que é o Peptídeo C? Quando fazer a dosagem laboratorial? 1) Qual a importância dos carboidratos na nossa alimentação? 2) Como ocorre a liberação de insulina e sua captação no tecido periférico? 3) Explique a cetoacidose diabética. 4) Quais os riscos associados à diabetes gestacional para a criança e para a mãe? 5) Como deve ser o tratamento da diabetes tipo 1 e 2? 6) O teste de hemoglobina glicada é utilizado no monitoramento da glicemia. Analise as alternativas, diga qual é a correta e justifique o que está incorreto nas outras alternativas. a) As hemoglobinas glicadas são obtidas pela adição espontânea de glicose ao grupo amino da cadeia alfa da hemoglobina. b) O teste é adequado para o acompanhamento de pacientes diabéticos portadores de hemoglobinopatias. c) A quantidade de glicose ligada à hemoglobina é diretamente proporcional à concentração média de glicose dos últimos três a quatro meses. d) A concentração de glicose ligada a hemoglobina se baseia na glicemia de duas a três semanas. 7) Em pacientes diabéticos portadores de hemoglobinopatias, qual é o exame empregado no monitoramento da glicemia? 8) Um indivíduo foi diagnosticado com diabetes tipo I. Esse tipo de diabete é causado em razão de uma redução na produção do hormônio _______. Esse hormônio é produzido nas _________ das ilhotas de Langerhans. 9) Analise as seguintes afirmativas sobre o diabetes: I. A hiperglicemia acentuada evoluindo rapidamente para cetoacidose é mais característico do diabetes tipo 1. II. No diabetes tipo 2 há destruição da célula beta geralmente causada por processo autoimune que leva ao estágio de deficiência absoluta de insulina. III. Diabetes gestacional é um estado de hiperglicemia mais severo que o diabetes tipo 1 e 2. IV. No diabetes tipo 2, o início é insidioso e muitas vezes a pessoa não apresenta sintomas. São CORRETAS: 10) O Diabetes mellitus, quando não tratado, pode provocar, em longo prazo, disfunção e falência de vários órgãos. Em relação a complicações agudas ou crônicas, relacione a Coluna 1 à Coluna 2. Coluna 1 1. Cetoacidose. 2. Síndrome hiperosmolar hiperglicêmica não cetótica. 3. Retinopatia diabética. 4. Neuropatia diabética. Coluna 2 ( ) Apresenta um quadro variado, com múltiplos sinais e sintomas, dependentes de sua localização em fibras nervosas sensoriais, motoras e/ou autonômicas. ( ) Apresenta um estado de hiperglicemia grave (superior a 600 mg/dL a 800 mg/dL, acompanhada de desidratação e alteração do estado mental, na ausência de cetose. ( ) Apresenta alteração nos vasos da retina, porém é assintomática nas suas fases iniciais, não sendo possível detectá-la sem a realização de fundoscopia. ( ) Apresenta acúmulo de corpos cetônicos e é decorrente da deficiência absoluta ou relativa de insulina. A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: a) 1 – 3 – 2 – 4. b) 4 – 1 – 3 – 2. c) 3 – 2 – 4 – 1. d) 4 – 3 – 2 – 1. e) 4 – 2 – 3 – 1. 11) Complete as lacunas: O diagnóstico laboratorial do diabetes mellitus (DM) pode ser realizado por meio de glicemia de jejum, glicemia 2 horas após teste oral de tolerância à glicose (TOTG) e hemoglobina glicada (HbA1c). Os níveis séricos desses exames, para diagnóstico do DM, devem apresentar glicemia de jejum maior ou igual a ____ mg/dL, glicemia (2 horas) maior ou igual a _____ mg/dL; hemoglobina glicada maior ou igual a ____%. AULA PRÁTICA - GLICOSE E FRUTOSAMINA 1. Explique como ocorre a glicação de proteínas em nosso organismo. 2. Qual é a diferença entre glicação e Glicosilação? 3. Em quais situações os exames a seguir são solicitados: a) Glicose em jejum b) Teste Oral de Tolerância à Glicose (TOTG): c) Frutosamina: d) Hemoglobina Glicada: e) Autoanticorpos: 4. Diferencie os exames Frutosamina e Hemoglobina Glicada quanto às técnicas utilizadas. METABOLISMO LIPÍDICO 1) Em relação aos corpos cetônicos podemos afirmar: a) Quando a sua produção excede a captação pelos tecidos e a eliminação pelo organismo, pode resultar em alcalose metabólica; b) Pode ser convertido em glicose em tecidos extra-hepáticos; c) Portadores de diabetes melittus de tipo I são mais suscetíveis ao desenvolvimento de hipercetonemia e hipercetonúria; d) Fígado oxida corpos cetônicos para obtenção de energia em condição de jejum. 2) A oxidação mitocondrial dos ácidos graxos saturados ocorre em três estágios. O primeiro – a ß-oxidação – consiste em uma sequência de quatro etapas, que resultam na diminuição em dois carbonos da cadeia do ácido graxo. A sequência correta das quatro reações da ß-oxidação é: a) oxidação, desidratação, hidrogenação e hidrólise. b) hidrogenação, hidratação, hidrogenação e tiólise. c) oxidação, hidratação, oxidação e tiólise. d) hidrogenação, desidratação, oxidação e hidrólise. 3) Assinale a alternativa incorreta sobre o destino da Acetil CoA produzida a partir da beta-oxidação hepática: a) Sofre oxidação no fígado para produção de energia; b) Poderá ser convertido em corpos cetônicos em hepatócitos, que serão úteis como combustíveis para os tecidos extra-hepáticos; c) O cérebro tem como única fonte de energia a glicose, não se adaptando à produção de energia por corpos cetônicos; d) A presença de corpos cetônicos no sangue permite que tecidos extra-hepáticos o utilizem para a produção de energia, a fim de poupar glicose do sangue. 4) Com relação ao metabolismo dos corpos cetônicos, julgue os itens: (I) Cérebro, músculo cardíaco e músculo esquelético são os únicos tecidos que conseguem realizar cetogênese. (II) A cetonemia consiste na presença de corpos cetônicos no sangue e caracteriza-se por um aumento de pH sanguíneo. (III) O hálito cetônico é um aspecto clínico que evidencia que o indivíduo se encontra numa situação de hiperglicemia. Assinale a alternativa correta: a) Apenas I está correta b) Apenas II está correta c) Apenas III está correta d) Todas estão incorretas e) Todas estão corretas 5) Sobre os corpos cetônicos, é INCORRETO afirmar: a) A acetona, o acetoacetato e o β-hidroxibutirato são formados no fígado. b) A acetona e o acetoacetato servem como combustíveis nos tecidos extra-hepáticos. c) O aumento dos níveis sanguíneos de acetoacetato e de β-hidroxibutirato causa acidose. d) O jejum prolongado e o diabetes melito não tratado levam à superprodução de corpos cetônicos. e) Os corpos cetônicos são formados no fígado a partir de moléculas de acetil-CoA. 6) Em que células a síntese do colesterol é ativa? 7) De que molécula os átomos para a síntese do colesterol são derivados. LIPOPROTEINAS 1) Pensando no metabolismo lipídico, explique a função de cada lipoproteína e qual o envolvimento delas no risco de infarto agudo do miocárdio. 2) Existem quatro classes principais de lipoproteínas: quilomícron (QM), lipoproteína de densidade muito baixa (VLDL) e lipoproteína de baixa densidade (LDL) e lipoproteína de alta densidade (HDL). Elas podem ser diferenciadas de acordo com a densidade, tamanho da partícula, composição química e mobilidade eletroforética, além de estarem associadas a apolipoproteínasespecíficas que exercem funções importantes no transporte dos lipídios. Analisem as afirmativas e digam a qual lipoproteína ela se refere: I. Possuem 18-22% de proteínas e aproximadamente 50% de colesterol. O fígado é responsável pela maior parte da captação. É produzida por meio da metabolização da VLDL. II. São produzidas no fígado e abastecem os tecidos do corpo com triglicerídeos endógenos, de origem primariamente hepática. Conferem um aspecto turvo ao plasma quando presentes em excesso. III. São partículas produzidas pelo intestino, que transportam lipídeos provenientes da dieta alimentar até os tecidos do organismo. Por apresentarem uma proporção lipídeos/proteínas muito alta, são consideravelmente menos densos do que a água, e assim, flutuam sem necessitar de centrifugação. IV. Consiste principalmente de proteína, colesterol e apenas traços de triglicerídeos. Produzida no fígado, está envolvida no transporte reverso do colesterol. 3) Indique a sequência CRESCENTE (da menos densa para a mais densa) das Lipoproteínas conforme sua densidade: 4) Qual a principal apoproteína da lipoproteína de baixa densidade (LDL)? 5) O aspecto lipêmico (turvo) do soro na lipemia pós-prandial demonstra a presença aumentada de qual lipoproteína? 6) O lipidograma de paciente do sexo masculino, 35 anos, apresentou os seguintes resultados: Triglicerídeos = 135 mg/dL; Colesterol Total = 200 mg/dL e HDL-Colesterol = 75 mg/dL. Pode-se concluir que o colesterol Não-HDL é: PROTEÍNAS PLASMÁTICAS 1) O que acontece com os valores séricos de proteínas totais em casos de desidratação causada por vômito e diarreia, mieloma múltiplo, hepatite autoimune crônica? 2) Onde a albumina é produzida e quais as suas principais funções? 3) A análise laboratorial das proteínas séricas precisa de jejum? 4) Analise a afirmativa: “A síntese de proteína apresenta uma velocidade constante sendo sua concentração regulada por feedback negativo do nível de albumina da dieta proteica diária.” Ela é verdadeira ou falsa? 5) O que a hipoalbuminemia faz com a pressão oncótica? 6) Analise as afirmativas sobre proteínas plasmáticas e assinale se são verdadeiras ou falsas: ( ) A hipoalbuminemia pode levar ao desenvolvimento de edema devido à diminuição da pressão coloidosmótica. ( ) Sem a quantidade adequada de albumina, a pressão oncótica nos vasos sanguíneos aumenta, ocorrendo o extravasamento do plasma para fora do sistema circulatório. ( ) A albumina aumentada é um indicador de desidratação e perda excessiva de fluídos, com valores séricos acima de 4,8g/dL. ( ) Os níveis diminuídos de albumina sinalizam dano hepático crônico, doença renal, déficit alimentar de proteínas, hemorragias e síndrome de mal absorção, com valores séricos abaixo de 3,5g/dL. ( ) Albumina sérica diminuída é um indicador de desidratação e perda excessiva de fluídos peritoneais e das meninges causando nefrites e insuficiência hepática com valores séricos acima de 4,8g/dL. ( ) A albumina é um excelente indicador cardíaco onde é utilizado como marcador de infarto agudo do miocárdio, por ter afinidade por líquidos cavitários indicando edema proveniente por insuficiência cardíaca e renal. 7) Analise as afirmativas e responda a qual classe de proteínas estão se referindo: A. Composta por imunoglobulinas, predominantemente pela IgG. A ausência ou a diminuição desta banda indica imunodeficiências congênitas ou adquiridas. O aumento dessa banda sugere doenças inflamatórias crônicas, reações imunes, doenças hepáticas ou neoplasias disseminadas. B. É a proteína mais abundante no plasma, respondendo por cerca de 60% da concentração total destas proteínas. É sintetizada pelo fígado, e tem importante função na manutenção da pressão oncótica. A diminuição desta banda pode indicar inflamação aguda, doença hepática, e leucemia. C. Composta pela hemopexina, transferrina, complemento C3, beta-2-microglobulina e antitrombina III. O hipotireoidismo, cirrose, nefroses, pancreatites, e alguns casos de diabetes mellitus podem ser evidenciados pelo aumento de colesterol e consequente aumento das betalipoproteínas. METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS E CICLO DA URÉIA 1) Durante o metabolismo de aminoácidos, a amônia precisa de transportadores, por ser tóxica ao nosso organismo. Analise as frases abaixo e responda se são verdadeiras ou falsas ( ) A liberação da amônia causa a acidificação do sangue e do líquido intersticial. ( ) A amônia é extremamente tóxica para o tecido cerebral, pois além de causar a depleção de intermediários do ciclo de Krebs, pode levar a depleção de alguns neurotransmissores. ( ) A remoção da amônia gera níveis elevados de NADH e ATP, e com esses dois compostos aumentados, o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória ficam inibidos. ( ) No músculo esquelético, a remoção de amônia causa a depleção do aminoácido glutamato, que é convertido em alanina, principal aminoácido usado no transporte de amônia do músculo para o fígado. ( ) O transporte é feito por meio do aminoácido glutamato, que é formado na degradação de proteínas e pela reação de transferência do grupamento amino para o α-cetoglutarato. ( ) O transporte é feito por meio do íon NH₄⁺, que é produzido por uma desaminação oxidativa, na matriz mitocondrial. ( ) O transporte pode ser feito por meio do aminoácido glutamina, que é produzido pela enzima glutamina sintetase, tendo como precursor o glutamato. ( ) O transporte é feito por meio do aminoácido glutamina, que tem como precursor o piruvato ou lactato, essa forma ocorre principalmente a partir do tecido adiposo.