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Ministério da Educação Universidade Federal do Triângulo Mineiro Instituto de Ciências Biológicas e Naturais Departamento de Bioquímica, Química, Farmacologia e Fisiologia Disciplina de Bioquímica Roteiro de estudos: Objetivos/Vocabulário Curso: Nutrição Profa. Francislene G. de Freitas Reis Uberaba – MG 2016 T01 – Proteínas: conceito, estrutura e função Objetivos específicos Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 1. definir aminoácidos, peptídeos e proteínas; 2. citar funções que os peptídeos e as proteínas desempenham em nosso organismo; 3. citar e identificar as características estruturais comuns dos aminoácidos; 4. compreender o critério utilizado para classificar os 20 aminoácidos em: a. Apolares e alinfáticos b. Polares: b.1. não carregados b.2. carregados negativamente b.3. carregados positivamente c. Aromáticos 5. esquematizar os 20 aminoácidos de acordo com o grupo a que pertence; 6. identificar as formas ionizáveis dos aminoácidos; 7. citar e identificar a configuração predominante entre os aminoácidos naturais; 8. definir ponto isoelétrico (pI) de aminoácidos, peptídeos e proteínas; 9. calcular o ponto isoelétrico (pI) de aminoácidos sendo dado os valores de pK; 10. identificar a carga líquida dos aminoácidos, peptídeos e proteínas em pH abaixo ou acima do seu ponto isoelétrico; 11. definir e identificar as características gerais da ligação peptídica; 12. dar exemplos e classificar as proteínas de acordo com composição, função, localização e forma; 13. definir proteínas simples e conjugadas e dar exemplos de grupos prostéticos; 14. caracterizar proteínas globulares e fibrosas; 15. definir os níveis de organização das proteínas (estruturas primária, secundária, terciária/ quaternária) e citar as forças que estabilizam cada nível; 16. definir conformação nativa de proteínas; 17. definir desnaturação protéica e citar exemplos de fatores desnaturantes; 18. explicar como os fatores desnaturantes (físicos) podem promover a desnaturação. T02 – Enzimas e Bioenergética Objetivos específicos Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 1. conceituar o que é uma reação química; 2. escrever os significados dos símbolos: G, H e S; 3. escrever a equação que relaciona G, H e S com suas definições; 4. dada a reação genérica reversível A + B C + D, escrever a expressão para a sua constante de equilíbrio; 5. citar os parâmetros termodinâmicos que caracterizam espontaneidade e equilíbrio; 3 6. dadas algumas reações químicas com seus respectivos Gs distinguir as que se referem a processos endergônicos ou exergônicos; 7. escrever a equação que relaciona Go à constante de equilíbrio de uma reação reversível qualquer; 8. escrever a equação que relaciona G’o e E’o e defina E ’ o ; 9. definir compostos “ricos em energia”, em termos de energia livre de hidrólise; 10. escrever a estrutura do principal composto energético utilizado pela célula; 11. definir acoplamento energético; 12. explicar o processo de oxidação e redução de substâncias; 13. identificar nas reações de óxido-redução, o agente redutor e o agente oxidante; 14. citar porque o organismo necessita de energia e como a mesma é obtida; 15. explicar o papel do metabolismo para o organismo e a importância das enzimas no metabolismo; 16. definir enzimas e substrato e conhecer a nomenclatura utilizada para enzimas; 17. identificar a natureza química (composição) das enzimas; 18. definir cofator e coenzima; 19. definir vitaminas e citar como as mesmas estão relacionadas com as enzimas; 20. caracterizar a estrutura (forma) das enzimas e distinguir o centro ativo (sítio catalítico) do sítio alostérico; 21. definir efetor alostérico (efetor, modulador); 22. diferenciar a ação das enzimas e dos catalizadores não biológicos em função da eficiência, especificidade, sensibilidade à temperatura e ao pH; 23. definir zimogênio e citar sua importância; 24. identificar o gráfico de energia versus reação, indicando nele o que representa os complexos ativados, a energia livre (G) e a energia de ativação para as reações catalisadas e não catalisadas; 25. citar os fatores que influenciam a velocidade das reações enzimáticas; 26. mostrar, através de gráficos, a variação da velocidade de reação enzimática em função da concentração da enzima, substrato, do pH e da temperatura; 27. explicar de que modo, em geral, o pH e a temperatura afetam a velocidade das reações enzimáticas; 28. identificar a reação que representa o mecanismo geral da catálise enzimática proposta por Michaelis-Menten; 29. identificar o gráfico de Michaelis-Menten para uma reação enzimática , indicando Vmáx e KM; 30. definir inibidor enzimático e os seus tipos (reversíveis e irreversíveis); 31. definir inibições reversíveis: competitiva e não-competitiva e citar as diferenças entre estas inibições; 32. citar o efeito do aumento da concentração do substrato sobre as inibições competitiva e não-competitiva; T03 - Oxidações Biológicas: Ciclo de Krebs e Cadeia respiratória (Cadeia Transportadora de elétrons e Fosforilação Oxidativa) Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 4 1. definir metabolismo e os seus tipos: catabolismo, anabolismo e anfibolismo; 2. citar como estão relacionados entre si o catabolismo e o anabolismo; 3. definir respiração celular e descrever as suas etapas e local na célula onde ocorrem; 4. localizar no mapa metabólico a reação de formação de acetilCoA a partir do piruvato, citando o nome da enzima que cataliza a reação, as coenzimas envolvidas e o tipo de reação que a enzima cataliza; 5. localizar no mapa metabólico as reações do ciclo de Krebs, e identificar onde ocorre: a. descarboxilação; b. oxidação e produção de coenzimas (NADH/FADH2); c. reaçõoes irreverssíveis; d. fosforilação a nível de substrato; 6. citar os produtos finais da oxidação do Acetil-CoA (acetato) no ciclo de Krebs; 7. citar a importância biológica do ciclo de Krebs e o local onde ocorre na célula; 8. calcular o número líquido de ATPs formados por molécula de acetil-CoA oxidada no ciclo de Krebs; 9. conceituar cadeia respiratória; 10. citar o local na célula onde estão localizados os componentes da cadeia respiratória; 11. definir cadeia transportadora de elétrons e definir fosforilação oxidativa; 12. definir rendimento energético bruto e rendimento energético líquido; 13. calcular a quantidade de ATPs produzidos na oxidação de: a. piruvato até acetil-CoA b. acetil-CoA até succinil-CoA; c. acetil-CoA até succinato; d. acetil-CoA até CO2 e água; e. pivuvato até CO2 e água; 14. descrever o papel das coenzimas NAD+; FMN (FAD), CoQ, citocromos na cadeia de transporte de elétrons e da ATP-sintase; 15. dada a cadeia respiratória, indicar os complexos onde há bombeamento de prótons; 16. citar a razão pela qual a produção biológica de energia se faz por etapas; 17. citar a diferença entre inibidor e desacoplador da cadeia respiratória. T04 - Carboidratos: conceito, estrutura, função e metabolismo Objetivos específicos: Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 1. definir carboidratos e citar suas funções em nosso organismo; 2. citar o tipo de configuração predominante entre os carboidratos naturais; 3. classificar os carboidratos pelo número de sacarídeos, pelos grupos funcionais e pelo número átomos de carbono; 4. identificar as característicasda ligação glicosídica, reconhecendo as formas alfa e beta; 5. identificar a estrutura dos dissacarídeos: maltose, lactose, sacarose e celobiose; 5 6. definir polissacarídeos e dar exemplos de homopolissacarídeos e heteropolissacarídeos; 7. estabelecer a relação entre estrutura e função do amido, glicogênio, celulose e glicosaminoglicanos; 8. definir e caracterizar os glicoconjugados (proteoglicanos, glicoproteínas e glicolipídios); 9. definir glicólise e citar o local na célula onde ocorre; 10. citar e identificar no mapa metabólico os intermediários da glicólise; 11. localizar no mapa metabólico as reações da glicólise onde ocorre: a. oxidação/redução; b. fosforilação ao nível do substrato; c. consumo de ATP; d. uso de “compostos ricos em energia”; e. reações irreversíveis. 12. definir as fermentações lática e alcoólica e citar em quais organismos ocorrem; 13. explicar a importância regeneração do NAD+ durante a fermentação; 14. citar e esquematizar quais são os locais dentro da célula que uma molécula de glicose e seus intermediários formados percorrem até serem oxidados a CO2 , água e energia; 15. citar as etapas da oxidação da molécula de glicose, quando está entra na célula em condições: a. aeróbicas b. anaeróbicas 16. fazer o rendimento energético (cálculo de ATPs) bruto e líquido da metabolização de um mol de glicose, nas duas situações citadas abaixo, e citar os produtos finais destas metabolizações: a. na ausência de oxigênio b. na presença de oxigênio 17. diferenciar glicólise, fermentação e respiração celular; 18. definir gliconeogênese, citar sua importância e local de ocorrência na célula; 19. citar os principais precursores na síntese da glicose; 20. definir glicogênese e glicogenólise e local onde ocorrem; 21. localizar no mapa metabólico as vias de síntese e degradação do glicogênio e os intermediários da glicogênese, citando o papel do UTP; 22. citar as principais enzimas envolvidas no metabolismo do glicogênio; 23. definir via das pentoses fosfato, citar a sua importância biológica e local onde ocorre; 24. localizar no mapa metabólico as fases oxidativa e não oxidativa da via das pentoses fosfato, identificando: a. na fase oxidativa, a produção de NADPH e ribose-fosfato; b. na fase não-oxidativa, a produção de intermediários da glicólise. T05 – Lipídeos: conceito, estrutura, função e metabolismo Objetivos específicos Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 1. definir lipídeos; 2. citar a classificação geral dos lipídeos e as principais funções de cada classe; 6 3. esquematizar e identificar as características estruturais dos tipos de lipídios abaixo e dar exemplos: a. ácidos graxos (saturado e insaturado; de cadeia curta, média e longa) b. triacilgliceróis c. ceras d. fosfolipídios (glicerofosfolipídio e fosfoesfingolipídio) e. glicolipídios f. colesterol e seus derivados (hormônios e vitamina D) g. terpenos/isopreno (vitaminas A, E e K) h. prostaglandinas e eicosanóides 4. definir o que são ácidos graxos essenciais, dar exemplos e falar sobre a importância para a saúde; 5. dar exemplos de hormônios esteróides e vitaminas lipossolúveis; 6. citar os tipos de lipídios encontrados na dieta dos mamíferos e a sua importância; 7. citar qual o tipo de lipídio é utilizado como reserva energética e onde é armazenado; 8. citar quais são os tipos de lipídios encontrados na composição das membranas celulares; 9. localizar no mapa metabólico as reações envolvidas no metabolismo de triacilgliceróis, ácidos graxos e glicerol; 10. definir lipólise, catabolismo de ácidos graxos e suas etapas; 11. identificar a reação de ativação dos ácidos graxos e onde ocorre; 12. citar a importância da carnitina no catabolismo dos ácidos graxos; 13. definir beta-oxidação e local de sua ocorrência; 14. localizar no mapa metabólico as fases/reações que correspondem ao ciclo da beta-oxidação; 15. calcular o rendimento energético bruto e líquido da oxidação de um ácido graxo de n átomos de carbono até CO2 e H2O; 16. definir cetogênese, localizar esta via no mapa metabólico e falar da importância desta via; 17. mencionar quais são os compostos formados a partir da cetogênese e em que local; 18. citar as possíveis causas do aumento de formação de corpos cetônicos e sua conseqüência para o organismo; 19. definir lipogênese, identificando a molécula precursora do ácido graxo e o local de ocorrência; 20. citar os dois sistemas de síntese de ácidos graxos; 21. localizar no mapa metabólico as fases/reações que compreendem a síntese de ácidos graxos pelo sistema extramitocondrial; 22. citar as fontes de NADPH utilizados na síntese de ácidos graxos; 23. citar o produto formado pela ácido graxo sintase e como são formados os ácidos graxos com cadeia carbônica com mais de 16 átomos de carbono e com cadeia insaturada; 24. explicar porque o homem não é capaz de produzir o ácido linoléico (18:2 6) e o ácido - linolênico (18:3 3) (ácidos graxos essenciais); 25. localizar no mapa metabólico as vias de síntese: a. do ácido fosfatídico; 7 b. da lecitina (fosfatidilcolina); c. das cefalinas (fosfatidiletanolamina e fosfatidilserina); 26. localizar no mapa metabólico a biossíntese do colesterol e citar a origem dos átomos de carbono do colesterol; 27. localizar no mapa metabólico os possíveis destinos metabólicos para o acetil-CoA e explicar o seu envolvimento no metabolismo de carboidratos e lipídios; 28. citar a importância da reserva energética de triacilglicerol para o organismo, além do glicogênio. T06 – Aminoácidos: metabolismo Objetivos específicos Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 1. citar os destinos dos aminoácidos (AA) oriundos das proteínas ingeridas e dos aminoácidos obtidos da degradação das proteínas endógenas; 2. citar quais são os compostos não protéicos produzidos a partir do pool de aminoácidos ingeridos; 3. explicar porque existem aminoácidos que o organismo consegue sintetizar e outros que não podem ser produzidos pelo organismo; 4. citar quais são os AA produzidos (AA não essenciais) e quais não são produzidos (AA essenciais); 5. identificar quais são os intermediários do metabolismo de carboidratos que dão origem aos aminoácidos não essenciais; 6. conceituar os seguintes tipos de reações gerais dos aminoácidos: transaminação, desaminação e descarboxilação; 7. explicar qual é a função das aminotransferases/transaminases e das desaminases; 8. escrever as reações catalisadas pela AST(TGO) e ALT(TGP), citando os substratos e produtos de cada uma das reações; 9. identificar a reação catalisada pela glutamato desidrogenase, citando a sua importância; 10. explicar como é formada a amônia a partir do catabolismo dos aminoácidos; 11. citar os principais aminoácidos que transportam amônia para o tecido hepático; 12. explicar o que acontece com a amônia quando está chega até o fígado; 13. localizar o ciclo da uréia no mapa metabólico e citar o local na célula onde ocorre; 14. descrever a relação existente entre o ciclo da uréia e o ciclo de Krebs; 15. localizar no mapa metabólico as reações que levam ao aproveitamento da amônia para a formação de: a. glutamina; b. carbamilfosfato; c. creatina; 16. citar quais são os principais sintomas da intoxicação por amônia; 17. identificar quais são os compostos que podem ser produzidos a partir da oxidação das cadeias carbônicas dos 20 aminoácidos; 18. definir e identificar os aminoácidos glicogênicos, cetogênicos e mistos. 8 19. citar as aminas biológicassintetizadas através da descarboxilação de aminoácidos e escrever as reações de síntese da histamina e serotonina; 20. explicar a importância das reações de metilação no metabolismo e citar o principal doador de unidades C1 e o principal carreador; 21. localizar no mapa metabólico uma reação em que o grupo metila (C1) esteja envolvido; 22. citar os componentes da molécula do ácido fólico mostrando a forma pela qual as unidades C1 são transportadas por este composto. T07 – Nucleotídeos: conceito, estrutura, função e metabolismo Objetivos específicos Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 1. definir o que são bases nitrogenadas, nucleosídeos e nucleotídeos; 2. diferenciar nucleotídeos e nucleosídeos de acordo com as suas características estruturais; 3. citar quais são as bases purínicas e pirimidínicas dos nucleotídeos; 4. citar algumas funções que os nucleotídeos desempenham em nosso organismo; 5. explicar como ocorre a síntese dos ribonucleotídeos (“síntese de novo” e via de recuperação) e a síntese dos desoxiribonucleotídeos; 6. identificar a função da ribonucleotídeo redutase; 7. esquematizar a estrutura básica dos núcleos purínico e pirimidínico e indicar quais foram as moléculas precursoras que contribuíram com os átomos para a síntese deste núcleo; 8. citar e localizar no mapa metabólico a origem do fosforribosilpirofosfato (PRPP); 9. citar e localizar no mapa metabólico os intermediários da via de biossíntese de purinas e pirimidinas; 10. citar e localizar no mapa metabólico as reações da biossíntese de purinas e de pirimidinas em que o ácido fólico participa e a sua função nestas reações; 11. citar e identificar o composto chave na biossíntese dos purinonucleotídeos e pirimidinonucleotídeos; 12. diferenciar a participação do PRPP (fosforribosilpirofosfato) na biossíntese de purinas e pirimidinas; 13. citar qual é o principal produto de excreção do metabolismo nitrogenado de mamíferos terrestres; 14. citar e identificar os produtos da degradação das purinas e pirimidinas utilizando o mapa metabólico; 15. compreender como as drogas usadas na quimioterapia do câncer e outras doenças, tais como a gôta, interferem na biossíntese de nucleotídeos.
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