Exercicios de Bioquimica Metabolica 1ª parte (Biomedicina e Nutricao 2º 2015)

Prévia do material em texto

�	
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BRASÍLIA – UniCEUB
FACULDADE DE CIÊNCIAS DA EDUCAÇÃO E SAÚDE – FACES
CURSOS DE BIOMEDICINA E NUTRIÇÃO
DISCIPLINA: Bioquímica METABÓLICA
PROFESSOR: CLÁUDIO HENRIQUE CERRI E SILVA
Exercícios de Bioquímica Metabólica – 1ª parte
1) Uma célula apresentou concentrações elevadas de Frutose 1,6-bifosfato, 1,3-bifosfoglicerato e Diidroxiacetona fosfato. Também apresentou diminuição na sua concentração final de ATP. Com base nessas observações e considerando que foram efetuadas em eritrócitos, indique a enzima deficiente que poderia provocar as alterações referidas acima. 
a) Frutose 1,6-bifosfatase
b) Glicose 6-fosfato desidrogenase
c) Hexocinase
d) Glicocinase
e) 1,3-Bifosfoglicerato cinase
2) Por que razão existe no citoplasma das células muito mais lactato do que piruvato em condições anaeróbicas, e mais piruvato do que lactato em condições aeróbicas? 
a) Em condições anaeróbicas o piruvato é transportado para a mitocôndria 
b) Em condições aeróbicas o lactato é o aceptor final de elétrons (íons de Hidrogênio)
c) Em condições anaeróbicas o piruvato é convertido em glicose através da gliconeogênese 
d) Em condições anaeróbicas o piruvato é transformado em dióxido de carbono 
e) O lactato é produzido a partir do piruvato em grande quantidade em condições anaeróbicas
3) Qual das seguintes possibilidades de utilização da glicose-6-fosfato é provável no hepatócito e improvável no miócito?
a) Conversão em frutose-6-fosfato.
b) Conversão em glicose-1-fosfato.
c) Hidrólise em diidroxiacetona-fosfato e gliceraldeído-3-fosfato.
d) Hidrólise em glicose.
e) Conversão em lactato.
4) Indivíduos com intolerância à frutose não apresentam atividade da enzima frutose 1-P aldolase (aldolase tipo B). Nesses indivíduos, a frutose 1-P acumula no citosol e inibe a ação das enzimas glicogênio fosforilase e frutose 1,6-bifosfatase (FBPASE-1). Com base nessas informações pode-se afirmar que:
a) Nos indivíduos intolerantes à frutose, a ingestão de frutose em jejum pode levar à hiperglicemia.
b) Nos indivíduos intolerantes à frutose haverá acúmulo de glicose 6-P, formada a partir da frutose absorvida do plasma.
c) Nos indivíduos intolerantes à frutose, haveria alteração da glicemia após a ingestão de grande quantidade de frutose após período de 2 horas após a última refeição, promovendo seu aumento (hiperglicemia).
d) Nos indivíduos intolerantes à frutose, seria observada hipoglicemia severa após grande ingestão de frutose, associada a grande acúmulo de glicogênio.
e) Nos indivíduos intolerantes à frutose, seria observada hipoglicemia severa após grande ingestão de frutose, sem um grande acúmulo de glicogênio.
5) Organismos como as leveduras, crescendo em condições anaeróbicas, são capazes de converter piruvato em álcool (etanol) num processo conhecido como fermentação alcoólica, que ocorre em duas etapas, conforme ilustrado no esquema abaixo. Ao contrário, a conversão de piruvato em lactato ocorre em apenas uma etapa. Você poderia dizer que o segundo passo da conversão do piruvato em etanol, assim como a conversão de piruvato em lactato nos eritrócitos, é essencial para a manutenção das leveduras? Justifique.
6) O gráfico abaixo, comparativo do desempenho de dois indivíduos, um paciente, suspeito de patologia do metabolismo do glicogênio, e um controle, sabidamente não portador de qualquer patologia do glicogênio. Tomando por base que as coletas sanguíneas dos indivíduos foram realizadas periodicamente, durante a realização de atividade física anaeróbica (isquêmica), explique:
a) o motivo pelo qual o nível de lactato sofreu elevação no início da atividade física somente no indivíduo controle. 
b) se o paciente sofreria de hipoglicemia durante o jejum.
c) se o paciente sofreria de hiperglicemia no estado bem alimentado.
7) Já que a transformação de glicose em glicose 6-fosfato, primeiro passo da glicólise, consome ATP, por que não ministrar diretamente a glicose 6-fosfato na corrente sanguínea para nutrir pacientes em emergências médicas?
8) Uma amostra de glicogênio de um paciente com uma patologia no fígado é incubada com Pi, com glicogênio fosforilase normal e com enzima de desramificação normal. A razão entre Glicose 1-P (G 1-P) e Glicose (G 1-P/G), formadas nessa mistura de reação é de 100. Qual é a deficiência enzimática mais provável do paciente, sabendo que a mesma razão encontrada em pacientes normais é de 10?
9) A Metformina é uma droga que diminui a expressão gênica da enzima Piruvato Carboxilase. Explique por que esse mecanismo da Metformina pode ser útil no tratamento do Diabetes.
10) Observe as reações abaixo e a seguir assinale a alternativa correta:
1) Glicose + ATP → Glicose 6-P + ADP
2) Glicose 6-P → Glicose 1-P
3) Glicose 1-P + UTP → UDP-glicose +2 Pi
4) UDP-glicose + (Glicogênio)n → UDP + (Glicogênio)n+1
5) UDP + ATP → UTP + ADP
a) O conjunto de reações apresentado acima acontece na presença de epinefrina, uma vez que a enzima que atua na reação representada pelo número 4 está ativada.
b) No caso da reação representada no número 4, por não haver consumo direto de ATP, podemos dizer que se trata da ação de uma sintetase.
c) Pode-se dizer que não são necessárias duas moléculas de ATP para cada glicose plasmática adicionada ao glicogênio.
d) Tanto a reação do número 1 como a do número 5 representam ações de cinases.
e) As reações apresentadas acima representam a síntese de glicogênio a partir da glicose, à custa de um ATP.
11) Considere um diabético tipo 1 que negligenciou sua utilização de insulina pelas últimas 72 horas e também não comeu muito. Qual das seguintes alternativas descreve melhor o nível de atividade de enzimas hepáticas envolvidas no metabolismo de glicogênio sob essas condições, mesmo considerando que as reservas de glicogênio possam estar esgotadas? 
		Glicogênio 			Glicogênio 			Glicogênio 
		Sintase				Fosforilase			Fosforilase
						Cinase
a)		Inativa				Ativa				Ativa
b)		Inativa				Ativa				Inativa
c)		Inativa				Inativa				Inativa
d)		Ativa				Inativa				Inativa
e)		Ativa				Ativa				Inativa
12) Suponha um procedimento de biotecnologia tenha provocado uma alteração metabólica na célula de uma levedura, que agora apresenta um atalho durante a via glicolítica, devido à presença de uma nova enzima que catalisa a reação a seguir:
Quais as consequências dessa alteração genética para essa levedura? Considere a possibilidade de ocorrência de fermentação (glicólise anaeróbica) e saldo energético durante a via glicolítica.
13) Justifique bioquimicamente a afirmação: ”O Piruvato, produzido a partir da glicose, pode ser reduzido pela lactato desidrogenase (enzima que requer NADH + H+) a lactato. Dessa forma o metabolismo encontrado nos eritrócitos recicla o NADH, possibilitando a continuidade da glicólise nessas células”.
14) Considere uma fibra muscular sob estímulo da epinefrina. Preveja o rendimento de ATP e saldo de NADH, sabendo que:
Essa fibra muscular não está recebendo grande suprimento de oxigênio;
Seu citosol é rico em glicogênio;
Não há qualquer tipo de alteração enzimática nessa fibra muscular.
Nessa fibra muscular ocorre a formação de lactato? Isso pode ser vantajoso de alguma forma para essa célula? Explique.
15) Um paciente adolescente com uma deficiência de glicogênio fosforilase muscular foi examinado enquanto exercitava seu antebraço apertando uma bola de borracha, durante estado de jejum. Comparado com uma pessoa normal, realizando o mesmo exercício, esse paciente exibiria qual das seguintes características?
a) Capacidade de manter o exercício por um tempo maior sem fadiga.
b) Níveis aumentados de glicose no sangue retirado do antebraço.
c) Níveis diminuídos de lactato no sangue retirado do antebraço.
d) Níveis mais baixos de glicogênio em espécimes de biópsia do músculodo antebraço.
e) Acidose láctica no sangue retirado do antebraço.
16) Em um teste de tolerância à glicose, uma pessoa no estado metabólico basal (em jejum de 12 horas, em repouso) ingere uma grande quantidade de glicose. Considere que essa pessoa é normal, do ponto de vista do controle glicêmico. O que essa ingestão de glicose poderia resultar em relação à atividade das enzimas glicogênio sintase, glicogênio fosforilase e piruvato cinase no fígado? Justifique sua resposta.
17) Na ausência de oxigênio, a principal função da fermentação é: 
a) produzir aminoácidos para a síntese de proteínas
b) gerar um gradiente de prótons para a síntese de ATP 
c) oxidar glicose para produzir a forma reduzida dos transportadores de elétrons 
d) produzir álcool para bebidas 
e) regenerar NAD+ a partir de NADH para permitir que a glicólise continue.
18) Uma deficiência hereditária da glicose 6-fosfato desidrogenase nos eritrócitos é prejudicial porque provoca:
1) diminuição do nível de NADPH 
2) possível aumento da oxidação das membranas, provocada por espécies radicalares do oxigênio
3) aumento do consumo de oxigênio pelas mitocôndrias nos eritrócitos.
a) 1, 2 e 3 estão corretas.
b) 1 e 3 estão corretas.
c) 2 e 3 estão corretas.
d) Somente a afirmação 1 está correta.
e) Somente a afirmação 2 está correta.
19) Pode-se dizer que a glicólise a partir de glicose plasmática gera 2 ATP + 2 NADH + 2 Piruvato. A mesma glicólise a partir do glicogênio gera 3 ATP + 2 NADH + 2 piruvato. Explique a diferença de ATP, considerando para isso o início do transporte de glicose plasmática através do GLUT, e o início da glicogenólise, quando, por exemplo, uma fibra muscular é excitada. Considere na sua resposta o número de reações (etapas) necessárias para formação do piruvato a partir da glicose e a partir do glicogênio.
20) O molho de soja é preparado por fermentação de uma mistura salgada de grãos de soja e trigo, além de diversos microrganismos, incluindo as leveduras, por um período de 8 a 12 meses. O molho resultante, após separação de material sólido, é rico em lactato e etanol. Explique como esses dois compostos podem ter sido produzidos, lembrando que os grãos de soja e trigo são ricos em amido. Para melhor qualidade desse molho, o O2 deve ser mantido longe dos tanques de fermentação, evitando assim a formação de vinagre (ácido acético diluído em água). Por que a presença de O2 pode interferir na quantidade de ácido acético, lactato e etanol? (lembrete: o ácido acético pode ser hidrolisado a partir do acetil-CoA na presença de O2).
21) Suponha que uma amostra de células tenha sido exposta a um meio de cultura contendo apenas glicose como fonte de energia. Sabendo que as células utilizadas no procedimento são dotadas de mitocôndrias, mas também são anaeróbias facultativas, você seria capaz de apontar uma razão para explicar o motivo do aumento na velocidade de consumo de glicose, quando o meio de cultura é isolado do ar atmosférico? (Pista: considere a ação do ATP como efetor alostérico).
22) Um indivíduo voluntário numa pesquisa toma uma injeção de insulina numa concentração alta. Considerando que este indivíduo encontrava-se em estado bem alimentado, o que se deve esperar quanto aos seus níveis glicêmicos? Algum hormônio pode rapidamente ser secretado no caso desse voluntário? O que se deve esperar quanto a ação deste hormônio? Justifique.
23) A partir de seis moléculas de glicose, a via das pentoses-fosfato (eventualmente em conjunto com a glicólise ou a gliconeogênese) pode produzir:
a) 6 moléculas de ribose-5-P, 2 moléculas de piruvato, 2 NADH e 2 ATP
b) 12 NADPH, 6 moléculas de ribose-5-P e 6 CO2
c) 12 NADPH, 5 moléculas de frutose-6-P e 6 CO2
d) 5 moléculas de ribose 5-P, 3 moléculas de piruvato, 2 NADPH e 2 ATP
e) 6 NADPH, 6 moléculas de ribose 5-P e 6 CO2.
24) Uma biópsia hepática de um menino de quatro anos indicou que a atividade da enzima frutose-1,6-bifosfatase era 20% do normal, isto é, representava um quinto da capacidade da mesma enzima em indivíduos normais. Os níveis de glicose no sangue do paciente eram normais no começo de um jejum, mas a seguir diminuíam repentinamente. No decorrer do jejum ocorriam hipoglicemia e aumento nos níveis plasmáticos de lactato nesse indivíduo. Qual o motivo para não ocorrer a hipoglicemia no início do jejum? O que poderia ser feito para esse menino não sofrer de hipoglicemia? Nesse caso considere também se há possibilidade de se evitar o aumento do nível de lactato plasmático.
25) Uma das implicações do diabetes tipo 2 (não insulino-dependente) é a resistência insulínica. Esses indivíduos podem apresentar concentrações muito mais altas da fosfoenolpiruvato carboxicinase (PEPCK), do que aqueles encontrados nos indivíduos não diabéticos. Explique a consequência dessa característica enzimática no organismo de um indivíduo em estado bem alimentado, principalmente após a ingestão de uma refeição contendo carboidratos.
26) As patologias do glicogênio, devido à deficiência de enzimas específicas, podem afetar o balanço entre o armazenamento do glicogênio e os níveis de glicose no sangue. Tomando como base as patologias do glicogênio a seguir, preveja os efeitos de cada uma na quantidade de glicogênio armazenado e nos níveis de glicose plasmáticos.
a) Doença de Von Gierke – deficiência na glicose 6-fosfatase;
b) Doença de Cori – deficiência na enzima desramificadora do glicogênio – glicosidase;
c) Doença de Hers – deficiência na glicogênio fosforilase hepática.
27) Em diversos tecidos, uma das respostas iniciais às injúrias celulares é o rápido aumento nos níveis das enzimas da via das pentoses fosfato. Dez dias após uma injúria, o tecido cardíaco apresenta os níveis de glicose 6-fostato desidrogenase e 6-fosfoglicerato desidrogenase aumentados cerca de 20 a 30 vezes maior que o normal, enquanto que os níveis das enzimas glicolíticas são apenas 10 a 20% do normal. Sugira uma explicação para essas alterações celulares.
28) A molécula de glicose pode se ligar ao sítio catalítico da glicose fosforilase. Sabendo que esse sítio é o mesmo para ligação do glicogênio, percebe-se que a glicose compete com o glicogênio pela enzima glicogênio fosforilase (inibição competitiva). Sabendo da importância da regulação da glicemia para o organismo humano, aponte uma vantagem para que a enzima glicogênio fosforilase seja inibida pela glicose no estado bem-alimentado.
29) Na Coréia do Sul utiliza-se um extrato solúvel obtido a partir de uma planta (Caesalpinia sappan da Família do Pau-Brasil), para tratamento do diabetes. Esse extrato contém uma substância denominada Brazilina, que ativa a produção de frutose 2,6-bifosfato, além de estimular a atividade da piruvato cinase. Com base nessas informações, analise as asserções abaixo (15% da menção da verificação):
I. A adição de Brazilina a uma cultura de hepatócitos (in vitro) poderia promover aumento na velocidade da Glicólise e diminuição da velocidade da Gliconeogênese, o que leva à rápida redução da quantidade de glicose no meio ao redor das células.
II. O efeito mencionado no item anterior seria devido à ativação alostérica da fosfofrutocinase-1 (PFK-1), além da inibição alostérica da frutose 1,6-bifosfatase-1 (FBPASE-1).
III. Considerando-se que os efeitos atribuídos à Brazilina na cultura de tecidos também fossem encontrados in vivo, seu uso seria eficaz para o tratamento do diabetes porque poderia diminuir os efeitos da resistência insulínica, encontrada nos pacientes com diabetes do tipo II. 
Após a análise das asserções, pode-se afirmar que:
a) A asserção I é uma proposição verdadeira, e as asserções II e III são falsas.
b) A asserção II é uma proposição verdadeira, e as asserções I e III são falsas.
c) As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a asserção III é falsa.
d) As asserções II e III são proposições verdadeiras, e a asserção I é falsa.e) As asserções I, II e III são proposições verdadeiras.
30) O álcool (etanol) é uma substância exógena que deve ser metabolizada rapidamente no fígado. A primeira enzima a atuar no metabolismo do etanol é a álcool desidrogenase, responsável pela formação citoplasmática do acetaldeído. A seguir o acetaldeído pode ser metabolizado pela enzima aldeído desidrogenase e formar acetato. Observe a formação de NADH nas duas reações abaixo. Sabendo disso, preveja os efeitos do metabolismo do álcool em relação ao metabolismo de carboidratos no fígado, lembrando que o álcool é tóxico e não pode ser excretado. (10% da menção da verificação).
Ação da enzima álcool desidrogenase:	CH3CH2OH + NAD+		CH3CHO + NADH + H+						 (etanol)		 (acetaldeído)
Ação da enzima aldeído desidrogenase:	CH3CHO + NAD+ + H2O		 CH3COO- + NADH + 2H+
(acetaldeído)			 (acetato)
�(61) 3966-1200 | www.uniceub.br | central.atendimento@uniceub.br
Unidade sede: SEPN 707/907 – CEP 70790-075 – Brasília-DF