Estudo dirigido de bioquimica resolvido

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Estudo dirigido 1
Quais são os passos que diferenciam a glicólise da gliconeogênese?
Etapa1: conversão de piruvato a fosfoenolpiruvato. Na glicólise, esta etapa ocorre em apenas uma reação, já na gliconeogênese, ocorre em duas reações, a primeira que transforma piruvato em oxaloacetato (será é mandando para fora da mitocôndria através de uma lançadeira), através da piruvato quinase (que contém biotina), e a segunda que transforma oxaloacetato em fosfoenolpiruvato, através da fosfoenolpiruvato carboxilase.
O fosfoenolpiruvato se transforma em frutose 1,6-bisfosfato.
Etapa 2: conversão de frutose 1,6-bisfosfato a frutose 6-fosfato, através da frutose 1,6-bisfosfatase.
Etapa 3: conversão de glicose 6-fosfato a glicose, através da glicose 6-fosfatase.
O lactato produzido pelo músculo pode ser convertido a glicose pelo fígado. 
Em que condições o músculo produz lactato? 
Produz quando o músculo sofre intenso gasto de energia gerado por exercício fisico
b) Além do músculo que outros tecidos produzem lactato? 
Via sanguínea
c) Por que a conversão lactato glicose não ocorre no músculo? 
Porque no musculo não existe a enzima glicose-6-fosfato 
Suspensões de hepatócitos e de fibras musculares foram incubadas com lactato e fluoreto, um inibidor da enolase, e a concentração de fosfoenolpiruvato foi medida ao longo do tempo. Como podem ser interpretados os resultados expressos no gráfico a seguir? 
Conforme o tempo aumentou a concentração de fosfoenolpiruvato, esse aumento faz com que estimule a gliconéogenese e por isso os hepatócitos aumentarão sua taxa metabólica.
Estudo dirigido 2
Quais são os principais precursores de ácidos graxos nos seres humanos?
 
Indicar a localização celular da biossíntese de ácidos graxos e os principais tecidos onde essa via ocorre. 
Transporte do acetil-CoA da mitocôndria para o citosol sob a forma de citrato começando a biossíntese. Ocorre no fígado, glândulas mamarias, tecido adiposo e rim
Relacionar o nível de citrato com o nível de ATP na mitocôndria. 
Em concentrações elevadas, o ATP inibe a enzima isocitrato desidrogenase no ciclo de Krebs, provocando o acúmulo de citrato na mitocôndria, o excesso difunde-se livremente para o citoplasma por um carreador de ácido tricarboxílico. No citosol, o acetil CoA é regenerado, a partir do citrato, pela ação da enzima ATP-citrato liase.
Qual é o agente redutor na biossíntese de ácidos graxos?
NADPH
Faça um paralelo entre a degradação e a biossíntese de ácidos graxos
A degradação ocorre na matriz mitocondrial, o AG-CoA passará por uma sequência de 4 reações, tais como:
Desidrogenação - oxidação mediada pelo FAD
Hidratação - A água entra e retira a dupla ligação que havia entre os carbonos, gerando um grupo cetona no carbono beta, ou seja, o terceiro carbono
Desidrogenação - oxidação mediada pelo NAD+ 
Tiólise - Utiliza-se coenzima A para romper o fragmento carboxila terminal na forma de acetil-CoA. Essa reação ocorre por meio da acil-CoA acetiltransferase
Em cada passagem através dessa sequência de reações um resíduo acetil é removido na forma de acetil-CoA da extremidade carboxila da cadeia; 
A cada volta forma-se: 
♦ 1 Acetil – CoA
♦ 1 Acil – Co
♦ 1 FADH²
♦ 1 NADH
A biossíntese dos ácidos graxos ocorre no citosol. - O acetil-CoA empregado na síntese dos ácidos graxos é proveniente da oxidação do piruvato e do catabolismo dos esqueletos carbônicos dos aminoácidos nas mitocôndrias. - Como a membrana mitocondrial interna é impermeável ao acetilCoA, um transportador indireto transfere os equivalentes do grupo acetil através da membrana interna.
Estudo dirigido 3
1- Em relação ao conjunto de aminoácidos presentes nas células dos mamíferos, indicar: 
1. suas procedências: 
¼ dos aminoácidos é proveniente da dieta (exógenos) e ¾ 
das proteínas endógenas degradadas.
 
2. 
seus destinos metabólicos: 
Os aminoácidos são percursores de todos os 
compostos nitrogenados, incluindo bases nitrogenadas, nucleotídeos, 
coenzimas e aminas (adrenalina, histamina...), sendo que o excedente é 
degradado. 
3. 
se existe uma reserva de aminoácidos ou proteínas: 
Os seres vivos não são 
capazes de armazenar aminoácidos ou proteínas, sendo assim o excedente é 
transformado em excr etas nitrogenadas.
1. suas procedências: 
¼ dos aminoácidos é proveniente da dieta (exógenos) e ¾ 
das proteínas endógenas degradadas.
 
2. 
seus destinos metabólicos: 
Os aminoácidos são percursores de todos os 
compostos nitrogenados, incluindo bases nitrogenadas, nucleotídeos, 
coenzimas e aminas (adrenalina, histamina...), sendo que o excedente é 
degradado. 
3. 
se existe uma reserva de aminoácidos ou proteínas: 
Os seres vivos não são 
capazes de armazenar aminoácidos ou proteínas, sendo assim o excedente é 
transformado em excr etas nitrogenadas.
a. suas procedências: ¼ dos aminoácidos é proveniente da dieta (exógenos) e ¾ das proteínas endógenas degradadas. 
b. seus destinos metabólicos: Os aminoácidos são percursores de todos os compostos nitrogenados, incluindo bases nitrogenadas, nucleotídeos, coenzimas e aminas (adrenalina, histamina...), sendo que o excedente é degradado. 
c. se existe uma reserva de aminoácidos ou proteínas: Os seres vivos não são capazes de armazenar aminoácidos ou proteínas, sendo assim o excedente é transformado em excretas nitrogenadas.
 
2- Descrever os principais processos de degradação intracelular de proteínas.
O primeiro é realizado por proteases lisossômicas, denominadas catepsinas. Degrada principalmente proteínas de membranas, proteínas extracelulares e proteínas de meia-vida longa.
O segundo processo ocorre no citosol e acontece com a mediação de uma proteína chamada ubiquitina. O primeiro passo da degradação é a ligação da ubiquina à proteína em uma sequência de reações que ocorrem com gasto de ATP. O destino da proteína ligada à ubiquitina é a degradação. A proteína ubiquitinada interage com um grande complexo proleolítico, o proteassoma, que hidrolisa todas as ligações, liberando os aminoácidos. As proteínas reconhecidas pelo proteossoma são degradadas a aminoácidos e peptídeos.A proteína será degradada se foi produzida errada ou se o prazo de validade dela acabou. Neste caso ocorre a degradação endógena de proteínas.
3- Mostrar a importância da atuação conjunta das aminotransferases e da glutamato desidrogenase na degradação de aminoácidos. 
A principal via do metabolismo do nitrogênio dos aminoácidos para a uréia é catalisada pelas ações combinadas de transaminases (aminotransferases) e glutamato desidrogenase. 
4- Citar o principal produto de excreção de nitrogênio do homem.
Uréia. Durante a degradação dos vinte aminoácidos, o grupo amino é convertido em NH4e aspartato, os precursores da uréia. 
5- Citar o órgão responsável pela produção de uréia.
A síntese de uréia é feita no fígado através do ciclo da uréia ou ciclo de Krebs-Henseleit.
6- A amônia é um composto tóxico para o organismo animal. Mostrar como a amônia produzida nos tecidos extra-hepáticos é transportada para o fígado. 
o. A amônia produzida nos tecidos é incorporada a compostos não tóxicos para atravessar as membranas com maior facilidade, No caso dos tecidos extra-hepaticos, o transporte é feito a partir do acoplamento da amônia à alanina, a partir desse ponto o grupo amina transporta o amino para o fígado, onde ocorre a conversão em glutamato e posteriormente a ureia.
7- Explique o que é fenilcetonúria. 
Fenilcetonúria é uma doença rara e congênita, na qual a pessoa nasce sem a capacidade de quebrar adequadamente moléculas de um aminoácido chamado fenilalanina
Estudo dirigido 4
1- Citar as vias de produção e de utilização de acetil-CoA pela célula.
O acetil-CoA é produzido a partir da degradação de aminoacidos (fenilanina, triptofano, lisina, isoleucina e treonina), pela descarboxilação do piruvato e pela oxidação de acilCOAna β-oxidação. Sua degradação se da em diversos processos tais como: síntese de ácidos graxos (atuando como doador de carbono), ciclo de Krebs, β-oxidação de ácidos graxos e síntese de copos cetônicos.
2- Fazer um resumo dos efeitos do glucagon, adrenalina e insulina no metabolismo de carboidratos, lipídeos e proteínas no fígado, músculo e tecido adiposo. 
A expressão de adrenalina aumenta o nível de glucagon e reduz o de insulina, estimulando a produção dos combustíveis e desestimulando o armazenamento, ou seja é um antagonista da insulina e um coadjuvante do glucagon. Em outras palavras, estimula a degradação de glicogênio hepático e muscular em glicose sanguínea e inibe a transformação de glicose em glicogênio e estimula a formação de glicose a partir de aminoácidos, lactato e glicerol. O Glucagon é liberado em baixos índices glicêmicos e seu efeito é importante para aumentar as concentrações de glicose no sangue. Para isso, ele ativa a enzima fosforilaze que transforma glicogênio em glicose. Em casos extremos, o glucagon também ativa o catabolismo de proteínas e gorduras para manter a concentração de glicose no sangue a níveis aceitáveis. Em relação à insulina, está é considerada um anabólico, pois atua diretamente nos receptores celulares, aumentando a permeabilidade de glicose e aminoácidos nas células. O efeito secundário disso é a ativação dos ribomossomos que sintetizam proteínas e a promoção da síntese lipídica à partir do excedente de glicose.
3- Descrever, com base em regulação hormonal os processos que levam ao acúmulo de lipídeos a partir de uma dieta rica em carboidratos.
A insulina liberada após a ingestão de refeições ricas em carboidratos atua na síntese de lipídios, desde a entrada de glicose nas células até a transcrição de genes que codificam enzimas da via. O aumento do transporte de glicose dentro das células aumenta não só a disponibilidade de percursores para a síntese de ácidos graxos como também de glicerol 3-fosfato, permitindo a esterificação dos ácidos graxos sintetizados. A insulina estimula a acetil-coA, piruvato desidrogenase e glicerol 3-fosfato acil transferase que levam ao aumento da síntese de lipídios. Em resumo, a insulina estimula as enzimas fosfofrutoquinase 1, piruvato quinase e piruvato desidrogenase, que determinam o aumento de aceil-CoA a partir de carboidratos. O acetil Coa ativa o piruvato carboxilase, desviando parte do piruvato para a produção de oxaloacetato. O aumento de acetil Coa e oxaloacetato acelera o ciclo de Krebs, aumentando a produção de NADH e FADH2. O aumento de NADH intramitocondrial inibe o Ck, através da inibição alosterica o isocitrato desidrogenase e α-cetoglutarato desidrogenase, promove o acumulo de citrato que é transportado para o citossol onde ocorre a síntese de malonil-Coa, substrato para síntese de ácidos graxos.
 
4- Um indivíduo adulto e normal, com uma dieta rica em carboidratos e lipídeos, tem necessidade de ingestão protéica? Por que?
Sim, pois a ingestão de proteínas é a principal via de obtenção de aminoácidos essenciais indispensáveis a formação de compostos nitrogenados (proteínas, enzimas...) diretamente ligado a homeostase corpórea.
 
5- Descreva as alterações do metabolismo de carboidratos, lipídeos e proteínas provocadas por jejum prolongado e por diabetes.
No jejum, o glucagon atua sem seu antagonista (insulina) entretanto é coadjuvado pelo cortisol. Como resultado, a gliconeogênese será a única via capaz de manter concentrações aceitáveis de glicemia. Neste processo, o tecido muscular e os adipócitos são engajados na gliconeogenese, estimulados pelo cortisol pois, dispõe de oxaloacetato suficiente para oxidar ácidos graxos e corpos cetonicos, cooperando para a economia de glicose indispensável ao funcionamento do cérebro e das hemácias. A degradação da proteína muscular promove aumento da concentração de aminoácidos livres nas fibras musculares. A partir da atuação de transaminases especificas ocorre a transferência do grupo amina dos aminoacidos ramificados para o piruvato e, a alanina produzida é liberada do musculo e direcionada ao fígado. Além disso, o ciclo de β-oxidação funciona ativamente alimentado pelos ácidos graxos liberados do tecido adiposo (o glucagon determina a degradação de triacilglicerois e ácidos graxos. No fígado, a síntese de acidos graxos é bloqueda pela diminuição de piruvato proveniente da glicólise e pela inativação de acetil-Coa descarboxilase. A consequência é a diminuição da concentração de malonil-CoA e ativação da carnitina acil transferase, que possibilita o transporte de ácidos graxos para o interior da mitocôndria, onde são oxidados). Como em condições de jejum a glicólise e o ciclo de Krebs estão desativados, as coenzimas oxidadas destinam-se exclusivamente ao ciclo de Lynen. No caso da diabetes processa-se quadro semelhante, ou seja, relação insulina/glucagon baixa, a diferença é que as altas concentrações de glicose mantidas no sangue mantem as células em hiperosmolaridade, acarretando sobrecarga renal e a perda de grandes volumes de liquido na urina, levando a depleção de eletrólitos.