Estudo dirigido Biossíntese de lipídios (GABARITADO)

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARA-CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
DISCIPLINA: Bioquímica Fundamental
Assunto: Biossíntese de lipídios
01. Após uma pessoa ter consumido grandes quantidades de sacarose, a glicose e frutose que excede os requerimentos calóricos são transformadas em ácidos graxos para a síntese de triacilglicerol. A síntese de ácido graxo consome acetil-CoA, ATP e NADH. Como essas substâncias são produzidas a partir da glicose?
RESPOSTA: Carboidratos, quando em excesso além das necessidades energéticas, o excesso será armazenado na forma de triacilgliceróis. Acetil-CoA e ATP são obtidos através da glicólise e fosforilação oxidativa, enquanto NADPH é produzido na via pentose-fosfato e através da enzima málica (malato ( piruvato) presente no citosol. 
02. A biossíntese dos ácidos graxos em um homogenato de fígado de rato é severamente inibida quando avidina, uma proteína da clara do ovo, é adicionada. Qual a causa da inibição?
RESPOSTA: A avidina liga-se à biotina formando o complexo avidina-biotina e impedindo assim a ligação da biotina às enzimas de carboxilação. 
03. Por que uma pessoa que é alcoólatra pode ter um “fígado gorduroso”?
RESPOSTA: O etanol é convertido a acetaldeído, e então, em ácido acético. Os seres humanos podem usar o ácido acético para produzir energia, ou convertê-lo à ácidos graxos e outros lipídios. 
04. Na síntese de ácidos graxos, a malonil-CoA é usada para a reação de condensação, em lugar de acetil-CoA. Sugira uma razão para isso.
RESPOSTA: A energia é necessária para condensar um grupo acetila ao ácido graxo que está sendo sintetizado. Teoricamente, tal condensação poderia ser feita com acetil-CoA, usando ATP. Na prática, o ATP é usado para converter acetil-CoA à malonil-CoA; a condensação da porção acetila do malonil-CoA é dirigida em parte pela reação de descarboxilação que a acompanha e não requer nenhuma energia adicional. Uma razão possível para isto é evitar que haja uma confusão metabólica das vias, particularmente importante em procariotos (não compartimentalizados); poder-se-ia prever que um acetil-CoA proveniente da degradação fosse imediatamente utilizado na síntese. O malonil-CoA sinaliza para “síntese”, enquanto que o acetil-CoA sinaliza para “degradação”. 
Comentário extra: a reação de descarboxilação do malonil-CoA libera energia que torna a reação de condensação um processo termodinamicamente favorável (a condensação dos dois grupos acetil deveria ser endergônica, ao descarboxilar o malonil, a energia liberada torna o processo exergônico).
05. É possível converter ácidos graxos em outros lipídios sem intermediários de acetil-CoA?
RESPOSTA: Os intermediários de acil-CoA são essenciais na conversão de ácidos graxos para outros lipídios.
06. Todas as afirmações a seguir sobre a acetil-CoA carboxilase são corretas, EXCETO:
a) requer ATP
b) requer biotina
c) é inibida pela fosforilação mediada por AMPc.
d) é ativada por ambos, palmitoil CoA e citrato. 
e) sua concentração na célula corresponde às mudanças no conteúdo de gordura da dieta.
07. Esboce os passos envolvidos na produção de malonil-CoA a partir de acetil-CoA.
RESPOSTA: A principal enzima envolvida nesse processo é a acetil-CoA carboxilase. Essa enzima apresenta três subunidades: biotina carboxilase; proteína transportadora de biotina; e transcarboxilase. Inicialmente, o grupo carboxila proveniente do bicarbonato é transferido, em uma reação dependente de ATP e catalisada pela subunidade biotina carboxilase, para a molécula de biotina. Logo após, a subunidade transcarboxilase catalisa a transferência do grupo carboxila da biotina com uma molécula de acetil-CoA, dando origem ao malonil-CoA. 
08. O acetil-CoA é gerado principalmente na mitocôndria. Entretanto, a síntese de ácidos graxos a partir de acetil-CoA ocorre no citosol. Por qual dos seguintes mecanismos o acetil-CoA deixa a mitocôndria e entra no citosol?
a) O grupo acetil é transferido à carnitina para formar acetilcarnitina, a qual é transportada através da membrana mitocondrial interna ao citosol, onde reage com o CoA para regenerar acetil-CoA.
b) O acetil-CoA reage com o dióxido de carbono para formar malonil-CoA, o qual é transportado através da membrana mitocondrial.
c) A membrana mitocondrial permite a permeação do acetil-CoA por transporte ativo.
d) O acetil-CoA condensa-se com o oxalacetato para formar citrato, o qual é transportado ao citosol, onde é clivado para gerar acetil-CoA e oxalacetato em uma reação dependente de ATP.
e) O acetoacetil é convertido em acetoacetato, o qual é transportado ao citosol, onde é convertido em acetil-CoA.
09. No homem, os ácidos graxos:
a) podem ser sintetizados a partir de carboidratos e proteínas em excesso na dieta
b) não são necessários na dieta
c) possuem duplas ligações que não podem ser sintetizadas
d) têm que ser suplementados totalmente pela dieta
e) outros, que não o palmitato, devem ser suplementados pela dieta
10. Na síntese de palmitato:
a) a adição de malonil-CoA à acido graxo sintase alonga a cadeia em crescimento com três átomos de carbono.
b) um resíduo β-ceto no resíduo 4-fosfopanteteína é reduzido a um resíduo saturado, pelo NADPH.
c) palmitoil-CoA é liberado a partir da sintase 
d) a transferência da cadeia em crescimento, a partir da ACP, para outro – SH ocorre depois da adição do próximo malonil-CoA
e) o primeiro composto a ser adicionado à ácido graxo sintase é o malonil-CoA
11. Descreva a biossíntese dos triacilgliceróis no fígado.
RESPOSTA: Os triacilgliceróis compartilham dois precursores (os acil-CoA graxos e o glicerol-3-fosfato) e vários passos enzimáticos em suas respectivas vias de biossíntese nos tecidos animais. O glicerol-3-fosfato pode ser formado de duas maneiras. Ele pode ser gerado da diidroxiacetona fosfato que aparece durante a glicólise pela ação da glicerol-3-fosfato desidrogenase citosólica ligada ao NAD (tecido adiposo); no fígado e no rim ele também é formado do glicerol pela ação da glicerol quinase. Os outros precursores dos triacilgliceróis são os acil-CoA graxos, formado dos ácidos graxos pelas acil-CoA sintetases, as mesmas enzimas responsáveis pela ativação das ácidos graxos para a β-oxidação. O primeiro estágio na biossíntese dos triacilgliceróis é a acilação dos dois grupos hidroxila livres do L-glicerol-3-fosfato por duas moléculas de acil-CoA graxo para liberar o diacilglicerol-3-fosfato, comumente chamado de ácido fosfatídico ou ácido fosfadidato. Ele é um intermediário central na biossíntese dos lipídios e pode ser convertido tanto em triacilgliceróis como em glicerofosfolipídios. Na via que leva aos triacilgliceróis, o ácido fosfatídico é hidrolisado pela ácido fosfatídico fosfatase para formar um 1,2-diacilglicerol. Os diacilgliceróis são então convertidos em triacilgliceróis por transesterificação com um terceiro acil-CoA graxo (lenhinger pg. 613). 
12. Traicilgliceróis:
a) esperar-se-ia que fossem bons agentes emulsificantes.
b) rendem cerca da mesma quantidade de ATP, em sua oxidação completa, que se esperaria de uma quantidade equivalente de glicogênio.
c) são armazenados como moléculas hidratadas.
d) na média individual, representam energia suficiente para manter a vida por várias semanas.
e) são, geralmente, moléculas carregadas negativamente em pH fisiológico.
13. Todos os eventos a seguir estão envolvidos frequentemente na síntese de triacilgliceróis no tecido adiposo, EXCETO:
a) adição de um acil-CoA graxo a um diacilglicerol.
b) adição de um acil-CoA graxo a um lisifosfatídeo.
c) uma reação catalisada pela glicerol-cinase.
d) hidrólise de ácido fosfatídico por uma fosfatase.
e) redução da diidroxiacetona fosfato.
14. Descreva os principais mecanismos de regulação do metabolismo de ácidos graxos em humanos.
RESPOSTA: A biossíntese e a degradação dos triacilgliceróis são reguladas reciprocamente, com a concessão da preferência parauma das vias dependendo das necessidades metabólicas do momento considerado e dos recursos disponíveis nas fontes metabólicas do momento considerado e dos recursos disponíveis nas fontes metabólicas de fornecimento. A velocidade da biossíntese de triacilgliceróis é muito alterada pela ação de vários hormônios. A insulina, por exemplo, promove a conversão de carboidratos em triacilgliceróis. Pessoas com diabetes melito severo, devido à falta da secreção de insulina ou da sua ação, não só são incapazes de utilizar glucose adequadamente, como também falham em sintetizar ácidos graxos a partir de carboidratos ou aminoácidos. Mostram velocidades aumentadas da oxidação das gorduras, da formação de corpos cetônicos e, por isso, elas perdem peso. O metabolismo dos triacilgliceróis é também influenciado pelo glucagon, pelo hormônio de crescimento da hipófise e pelos hormônios adrenocorticais. (Lenhinger pg. 616). 
15. Qual o destino dos triacilgliceróis recém-formados no fígado e tecido adiposo?
RESPOSTA: No tecido adiposo, o triacilglicerol é depositado no citosol das células em uma forma quase anidra. Ele serve como “depósito de gordura”, pronto para a mobilização quando o corpo o requer como combustível. No fígado, pouco triacilglicerol é armazenado; em vez disso, a maior parte é exportada, embalada em colesterol e ésteres de colesterila, fosfolipídio e proteína (apoB-100) para formar partículas de lipoproteína denominadas lipoproteínas de densidade muito baixa (VLDL). Estas são excretadas no sangue e levam os lipídios recém sintetizados aos tecidos periféricos.