BIOQUÍMICA 1 - BIOENERGÉTICA E GLICÓLISE

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA
Exercícios: Introdução ao metabolismo/bioenergética e glicólise
1). O que são reações endoergônicas e exoergônicas.
Reação Endergônica: são espontâneas e que, portanto, liberam energia livre, a energia livre dos produtos é menor do que a dos reagentes. 
Reação Exergônica: não espontâneas e por isso precisam de energia livre para poderem ocorrer, mas nas reações endergônicas a energia livre dos produtos, ao contrário, é maior do que a dos reagentes.
2). Qual a importância do ATP nas reações e vias metabólicas. Explique.
O ATP é conhecido como a moeda comum de energia metabólica, uma vez que é usado para suprir várias reações que necessitam de energia.
3). Avalie a glicólise anaeróbica (com produção de lactato) e faça o balancete energético em termos de gasto de ATP e síntese. Mostre os passos onde isso ocorre.
Na fase de investimento 1 mol de ATP é formado na conversão da glicose em glicose-6-fosfato e um mol de ATP é formado na conversão de frutose-6-fosfato em frutose-1,6-bifosfato. Totalizando 2 ATP na fase de investimento.
Na fase de lucro 2 mols de ATP são gerado na conversão do 1,3-bifosfoglicerato em 3-fosfoglicerato e 2 ATP na conversão do fosfoenolpiruvato em piruvato. Totalizando 4 ATP.
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5). Explique a regulação da via glicolítica a nível da enzima Fosfofrutocinase-1(PFK-1) no músculo e no fígado
NO FÍGADO
Muita FRUTOSE-6-FOSFATO inibe a glicoquinase (enzima do fígado) e o papel do fígado será mal desempenhado e a via glicolítica será interrompida. Para que isso não ocorra, a PFK-1 precisa atuar bem transformando a FRUTOSE-6-FOSFATO em FRUTOSE-1,6-BIFOSFATO, para que a FRUTOSE-6-FOSFATO não iniba a glicoquinase. Para a PFK-1 atue bem é preciso de uma alta ativação da FRUTOSE-1,6-BIFOSFATO, que é feita por um pequeno desvio que tem na via glicolítica, que ocorre no fígado, que é a transformação da FRUTOSE-6-FOSFATO em FRUTOSE-2,6-BIFOSFATO, feito pela enzima PFK-2.
A PFK-2 tem duas atividades catalíticas. Ela pode atuar como Cinase (adiciona P) ou como fosfatase (retira P). Pode ser regulada pelo GLUCAGON ou pela INSULINA.
Glucagon: vai atuar nos hepatócitos se ligando a seu receptor, quando ele se liga ativa a proteína GS que vai ativar a PKA (enzima cinase- adiciona P), ou seja, ele fosforiliza a PFK-2 fazendo com que ela atue como fosfatase (retirador de P), retirando um P da frutose-2,6-bifosfato fazendo virar frutose-6-fosfato, inibindo a glicoquinase e impedindo a via glicolítica.
Insulina: tem papel antagônico do glucagon. Se liga a seu receptor e vai ativar fosfatase (retirador de P) então se o fosfato é retirado da PFK-2 ela volta a atuar como cinase, novamente produzindo frutose-2,6-bifosfato que vai ativar a PFK-1 e continuar com a via glicolítica.
NO MÚSCULO
Variação de ATP e AMP. O ATP é inibidor alostérico da PFK-1 e o AMP é ativados alostérico.
6). Explique o mecanismo de regulação da glicólise sobre a enzima Piruvatocinase (no músculo e no fígado).
NO FÍGADO
Desfosforilação induzida: pela insulina (ativadora da piruvatocinase). A insulina é produzida numa situação de excesso de açúcar no sangue então vai ativar os processos que consumam glicose (ativar a glicólise), de forma a baixar a concentração sanguínea de glucose.
Fosforilação induzida: pelo glucagon (inibidor da piruvatocinase). O glucagon é produzido quando temos pouca glicose, então vai elevar os níveis de glicose no sangue. Para tal, inibe, por exemplo, a glicólise.
NO MUSCULO
O ATP inibe alostéricamente a atividade da PFK-1 e AMP ativa alostéricamente.
7). Qual a importância da transformação de piruvato em lactato para a via glicolítica.
Reoxidação do NADH
8). Quando o piruvato entra na mitocôndria e toma o caminho aeróbico o que acontece com o NAD reduzido (NADH + H+) produzido na glicólise. Explique.
O NADH produzido durante a glicólise não pode cruzar a membrana mitocondrial interna para entrar na cadeia transportadora de elétrons. Para que o NADH possa ceder sua energia ao ATPP, ingressam na mitocôndria somente seus elétrons e H+.
Isso é possível graças a certar moléculas citosólicas que atuam como lançadeiras. Assim, uma lançadeira após captar dois elétrons e um H+ do NADH. Os conduz até a mitocôndria, onde os transferem a outras moléculas. Em seguida retornam até o citosol sem eles, ficando disponível para novas transferências.