Exercícios de Metabolismo (Listão)

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FONTE: http://glauciasouza.com/index.php/qbq0102-bioquimica-e-biologia-molecular/exercicios
Exercícios de Metabolismo
 
I – Aminoácidos, Proteínas e Enzimas
1. Escrever a fórmula de um aminoácido. Dar exemplos de:
a. aminoácido com um grupo amino e dois grupos carboxílicos
b. aminoácido com um grupo carboxílico e dois grupos aminos.
2. Analisando o radical R, classificar os aminoácidos em polares e apolares. Entre os polares, citar aqueles que, em pH 7, apresentam radical com carga negativa (aminoácidos ácidos), carga positiva (aminoácidos básicos) e carga nula (polares sem carga).
3. Esquematizar a ligação peptídica.
4. Definir proteínas globulares e fibrosas. Citar exemplos.
5. Definir estrutura primária.
6. Descrever as estruturas regulares - alfa-hélice e conformação beta - que compõem a estrutura secundária das proteínas globulares.
7. Definir estrutura terciária de proteínas globulares. Esquematizar os tipos de ligações que a mantêm, indicando os aminoácidos que participam dessas ligações.
8. Definir estrutura quaternária de proteínas globulares. Citar exemplos de proteínas com estrutura quaternária.
9. Verificar a posição dos radicais polares e apolares de uma proteína em solução aquosa.
10 . Definir enzima, substrato e sítio ativo.
11. Definir inibidor competitivo e não-competitivo.
12. Caracterizar enzima alostérica. Definir centro alostérico e efetuador alostérico (positivo e negativo).
13. Definir regulação enzimática por modificação covalente.
14. Definir cofator. Dar exemplos de cofatores inorgânicos (ativadores metálicos) e orgânicos (coenzimas).
15. Representar o grupo ativo de NAD+ e do FAD nas formas reduzida e oxidada.
16. Definir vitaminas, relacionando sua função com atividade enzimática.
 
II - Estrutura de carboidratos e lipídios. Glicólise.
1. Definir carboidrato, açúcar, monossacarídio e oligossacarídio e dar exemplos.
2. Definir polissacarídio. Citar exemplos de polissacarídios estruturais e de reserva.
3. Descrever a estrutura do glicogênio e indicar a porção da molécula que sofre alongamento ou encurtamento.
4. Caracterizar estruturalmente os ácidos graxos mais comuns na natureza.
5. Definir triacilglicerol. Descrever as vantagens para os seres vivos do armazenamento de trialcilgliceróis.
6. Correlacionar a consistência das gorduras animais e óleos vegetais com a estrutura dos ácidos graxos componentes destas substâncias.
7. Definir glicerofosfolipídio e esfingolipídio.
8. Citar as funções do colesterol.
9. Indicar a porção hidrofílica e a porção hidrofóbica dos diferentes tipos de lipídios anfipáticos. Mostrar em que fração celular são comumente encontrados os lipídios anfipáticos.
10. Caracterizar as classes principais de lipoproteínas plasmáticas, indicando a sua função.
11.Responda utilizando apenas o mapa da glicólise.
A. Quais os passos irreversíveis que aparecem no mapa?
B. Quantas moléculas de piruvato se formam a partir de uma molécula de glicose?
C. Que hexose dá origem a trioses?
D. Indicar as reações de óxido-redução que aparecem no mapa.
F. Identificar no mapa as reações catalisadas pelas seguintes enzimas:
a) quinase b) mutase c) isomerase d) aldolase e) desidrogenase
12. Considerando o número de moléculas de ATP consumidas e formadas, estabelecer o saldo final de ATP (balanço energético) na oxidação de uma molécula de glicose pela via glicolítica.
13. Esquematizar as reações de fermentação alcoólica que possibilitam a obtenção de NAD+ na forma oxidada. Citar exemplos de tecidos ou organismos onde ocorrem fermentação lática e alcoólica. Em que condições o músculo oxida glicose a lactato?
 
III - Ciclo de Krebs. Cadeia de Transporte de Elétrons e Fosforilação oxidativa.
1. Escrever a reação de formação de acetil-CoA a partir de piruvato e indicar:
a) as 5 coenzimas necessárias
b) as vitaminas envolvidas
2. Na oxidação de uma molécula de acetil-CoA no ciclo de Krebs, indicar a enzima que catalisa a reação onde há produção ou consumo de:
a) CO2 - b) GTP - c) NADH - d) FADH2 - e) H2O
3. Citar os compostos que fazem parte da cadeia de transporte de elétrons.
4. Esquematizar a seqüência dos compostos da cadeia de transporte de elétrons, indicando os transportadores de elétrons e os transportadores de prótons e elétrons.
5. Citar a localização celular da cadeia de transporte de elétrons.
6. Citar 3 inibidores da cadeia de transporte de elétrons, indicando os transportadores sobre os quais atuam.
7. Definir fosforilação oxidativa. O que está sendo fosforilado? O que está sendo oxidado?
8. Descrever a hipótese do acoplamento quimiosmótico para a fosforilação oxidativa.
9. Indicar o número de ATP sintetizados para cada NADH e FADH2 oxidados.
10. Citar exemplos de processos biológicos que utilizam ATP.
11. Descrever a estrutura da ATP sintase (ou F1F0-ATPase). Descrever a função de cada uma das partes. Onde ela está localizada na mitocôndria?
12. Definir desacoplador e citar um exemplo.
13. Definir inibidor de fosforilação oxidativa e citar um exemplo.
14. A membrana interna da mitocôndria é impermeável a ATP e NADH. Explicar:
a. como o NADH produzido na via glicolítica pode ser oxidado na cadeia respiratória (lançadeiras do malato e de glicerol fosfato).
b. como o ATP produzido na mitocôndria pode ser utilizado no citoplasma.
 
IV - Conversão de sacarídeos, Via das pentoses e Degradação de glicogênio, Biossíntese de carboidratos, Regulação do metabolismo de carboidratos
1. Considerando o número de moléculas de ATP consumidas e formadas, estabelecer o saldo final de ATP (balanço energético) na oxidação de uma molécula de lactose pela via glicolítica.
2. Esquematizar as duas reações de oxidação da via das pentoses, citando as enzimas e as coenzimas envolvidas nestas reações.
3. Definir transaldolase e transcetolase, mostrando a coenzima envolvida. Citar exemplos de reações catalisadas por cada tipo de enzima.
4. Citar a localização celular da via das pentoses.
5. Mostrar a importância biológica da via das pentoses e citar compostos que apresentam ribose na sua molécula.
6. Citar tecidos em que ocorre a via das pentoses.
7. Desenhar as estruturas químicas de NADH e NADPH.
8. Discutir os diferentes papeis de NADH e NADPH.
9. Sugerir a razão pela qual a via das pentoses é muito mais ativa nos adipócitos (onde há alta síntese de ácidos graxos) do que no tecido muscular.
10. Definir polissacarídio. Citar exemplos de polissacarídios estruturais e de reserva.
11. Descrever a estrutura do glicogênio.
12. Esquematizar as reações de degradação do glicogênio a glicose 1-fosfato.
13. Esquematizar as reações de síntese de glicogênio a partir de glicose.
14. Citar a função do glicogênio hepático e do glicogênio muscular.
15. Definir gliconeogênese e citar exemplos de compostos gliconeogênicos. Citar o tecido responsável pela gliconeogênese.
16. Comparar as três reações irreversíveis da glicólise com as reações de gliconeogênese que as substituem, quanto a reagentes, produtos, enzimas e coenzimas.
17. Indicar a localização celular das enzimas da via glicolítica e da gliconeogênese.
18. Indicar o balanço energético da gliconeogênese se o composto inicial for:
a. piruvato
b. lactato
c. galactose
d. frutose
19. Mostrar a relação entre AMP cíclico e a síntese de glicogênio.
20. Citar os hormônios que estimulam a degradação do glicogênio no fígado e no músculo e mostrar seu modo de ação.
21. Esquematizar as reações catalisadas por adenilato ciclase e fosfodiesterase.
22. Mostrar a relação do AMP cíclico com a degradação do glicogênio a glicose 1-fosfato.
23. Esquematizar as reações de conversão de glicose 1-fosfato a glicose. Citar o tecido onde essas reações ocorrem.
24. Descrever o efeito do glucagon sobre a atividade da fosfofrutoquinase 2 e mostrar a conseqüência deste efeito sobre a atividade da via glicolítica.
25. Fazer um resumo dos efeitos do glucagon, adrenalina e insulina no metabolismo de carboidratos no fígado, musculo e adiposo.
26. Descrever as alterações do metabolismo de carboidratosprovocadas por jejum prolongado e por diabetes.
 
V - Metabolismo de ácidos graxos
1. Como os ácidos graxos são transportados no organismo? Como e aonde se dá a ativação do ácido graxo?
2. O que é beta-oxidação?
3. Considerando 1 volta da beta oxidação, qual o produto formado?
4. Compare em rendimento energético, a degradação total de1 mol de um ácido graxo com 18 carbonos e 3 moles de glicose.
5. Localize a degradação de um ácido graxo dentro da célula.
6. O que são corpos cetônicos? Forneça local de produção, de utilização e como são utilizados. Em que condições são formados ?
7. Como a degradação do ácido graxo é regulada?
8. Compare a -oxidação, com a biossíntese do acído decanóico (C10) quanto aos seguintes aspectos. Responda na forma de tabela.
a. Composto de partida
b. Localização intracelular das enzimas que catalizam as reações de ambos os processos.
c. Coenzimas de óxido-redução utilizadas.
d. Carregador de grupo acila
e. Forma em que as unidades de carbonos são removidas ou adicionadas.
f. Saldo de ATP (considere a oxidação até CO2 e H2O)
g. Valor alto da relação ATP/ADP como determinante da ocorrência de uma ou outra.
h. dem valor baixo da relação ATP/ADP.
 
VI - Metabolismo de aminoácidos
1. Como se forma a ureia? De onde vêm os nitrogênios? Qual o órgão envolvido na síntese da uréia?
2. Qual a fonte de carbono da uréia? Como se forma?
3. Forneça a reação de transaminação. Qual a vitamina envolvida? Quais os aminoácidos que não sofrem transaminação?
4. O que são aminoácidos cetogênicos e glicogênicos? Cite 3 exemplos de cada.
De maneira geral, qual o destino dos carbonos e do nitrogênio dos aminoácidos?
Alanina está sendo sintetizada a partir de seus precursores metabólicos.Com os compostos abaixo faça uma tabela com duas colunas.A primeira coluna,com os compostos que são precursores e a segunda, com os compostos que não são precursores da alanina:
- fosfoenol piruvato - glicogênio
- acetil CoA - carbamoil fosfato
- glicose - gliceraldeído-3-fosfato
- malato - malonil CoA
- Ácido palmítico - acetoacetato
 
VII - Integração de metabolismo. Hormônios.
1. Como se dá a regulação do metabolismo de glicogênio por adrenalina? Forneça as principais etapas. Explique. Compare o produto final no fígado e no músculo. 
2. Qual o papel do citrato na regulação do metabolismo de carboidratos e lipídios? Justifique.
3. Considere o metabolismo básico estudado. O que acontece com o metabolismo de lipídios, carboidratos e proteínas após um jejum prolongado? Justifique fornecendo as enzimas e os controles adequados sobre as vias. 
4. Considere o metabolismo básico estudado. O que acontece com o metabolismo de lipídios, carboidratos e proteínas após uma refeição rica em proteínas? Justifique fornecendo as enzimas e os controles adequados sobre as vias. 
5. Abaixo é feita uma série de afirmações referentes a um indivíduo em jejum há dois dias. Considere que o glicogênio hepático está esgotado.Todas as afirmações se referem ao hepatócito.Quando não, no texto é chamada atenção para isto.Preencha a tabela apresentada em seguida as dez primeiras afirmações, agrupando na coluna da esquerda as letras das afirmações que se aplicam e na coluna da direita as letras das afirmações que não se aplicam a situação fisiológica do jejum.
a. A produção de uréia é baixa
b. Verifica-se baixa produção de NADPH, ou mesmo não se verifica.
c. A glicogênio sintetase está na sua forma defosforilada, isto é ativa.
d. Glicose-6-fosfatase encontra-se em atividade, isto é produzindo glicose livre.
e. Acetil Côa proveniente da intensa beta-oxidação dos ácidos graxos está sendo utilizada na síntese de corpos cetônicos.
f. No citossol não se encontra malonil Coa.
g. Verifica-se níveis altos de insulina plasmática.
h. Verifica-se metabolização de glicose-6-fosfato pela glicólise.
i. Está ocorrendo intensa beta-oxidação de ácidos graxos de tal forma que não há oxalacetato suficiente para colocar não ciclo de Krebs o produto desta beta-oxidação.
j. A glicose-6-fosfato no citossol é utilizada na síntese de glicogênio.