vias glicoliticas

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Roteiro de Estudos – Bioquímica 
Bioenergética e Metabolismo 
Defina metabolismo, anabolismo e catabolismo. 
Metabolismo: É a soma de reações químicas que ocorrem em um organismo ou uma célula
Catabolismo: é a fase degradativa do metabolismo, nela macromoléculas como lipídeos, proteínas e aminoácidos são quebradas em moléculas mais simples como O2e agua nela há produção de ATP
Anabolismo: moléculas simples são convertidas em moléculas mais complexas como lipídeos, proteínas e carboidratos nela há gasto de ATP 
2. Defina vias metabólicas, intermediários metabólicos e cite os tipos de vias metabólicas. 
Vias metabólicas: é a sequência de reações que ocorrem no metabolismo e que são catalisadas por enzimas.
Intermediários metabólicos: são as moléculas que estão no meio da via metabólica não sendo nem o primeiro e nem o ultimo componente da via metabólica.
Tipos: convergentes: diferentes produtos chegam em um em comum que é o acetil-CoA
 Divergentes: um produto me comum geralmente o acetil-CoA se diverge em produtos diferentes
3. Porque o ATP é a moeda energética dos sistemas biológicos? 
Ele apresenta uma posição intermediaria entre as moléculas de maior e menor energia e também é o elo entre o catabolismo e o anabolismo, a hidrolise do ATP é altamente exergônica.
4. Qual é o mecanismo pelo qual o ATP fornece energia para as reações endergônicas? 
Pela transferência do grupo fosofril
5. Qual é a importância das reações de oxido-redução para os sistemas biológicos?
 O fluxo de elétrons nas reações de oxido-redução é responsável diretamente ou indiretamente por todo o trabalho realizado por organismos vivos. Em organismos não fotossintetizantes as fontes de elétrons são compostos reduzidos (alimentos), em organismos fotossintetizantes, o doador de elétrons inicial é uma espécie química excitada pela absorção de luz.
 6. O que são desidrogenases? 
São enzimas que catalisam os processos de oxidação 
7. Como o potencial redox influencia o fluxo de elétrons durante o metabolismo.
O potencial redox é a capacidade de ganhar elétrons, assim, os que possuem maior potencial redox como O2 recebem os eletros e os que tem menor doam.
 8. Descreva o fluxo de elétrons nos processos metabólicos. 
Quando uma macromolécula é quebrada os carreadores e eletros capturam esses elétrons e levam para a cadeia transportadora de elétrons onde vão passar esses elétrons para o aceptor final e gerar ATP
9. O que são moléculas carreadoras de elétrons e qual é sua importância para o metabolismo? 
 Moléculas carreadoras de elétrons são moléculas que tem como função capturar os elétrons liberados no metabolismo e levar para a cadeia transportadora de elétrons. Não elas o NADH e FADH2
Digestão e absorção de carboidratos 
1. Explique como ocorre a digestão dos carboidratos (polissacarídeos, dissacarídeos e monossacarídeos) da dieta. 
Polissacarídeos: na boca a alfa amilase salivar vai hidrolisar as ligações alfa 1,4 essas serão levadas até o intestino onde a alfa amilase pancreática ira hidrolisar as ligações alfa1,6 em glicose, maltosa, maltotriose e dextrinas 
Dissacarídeos: no epitélio intestinal as enzimas irão quebrar a glicose, maltose, maltotriose em glicose.
Monossacarídeos: essa glicose cairá na corrente sanguínea e então levada até os tecidos os monossacarídeos serão fosforilados e entram na sequência glicolitica 
2. Explique como ocorre a captação da glicose pelos tecidos. 
 Na parede doa tecidos haverá o receptor de insulina, quando a insulina se ligar a ela, ela irá levar um sinal até o GLUT4 que será levado até a parede e então abrira um canal para a glicose entrar
Glicólise
 1. Cite os principais eventos que ocorrem na fase preparatória e na fase compensatória da glicólise. 
Preparatória: a fosforilação do C1 e C6 das hexoses, a quebra da hexose em duas trioses e o gasto de 2 ATP
Compensatória: a formação de 2 piruvatos, e a formação de ATP e e NADH + H+
2. A glicólise aeróbica tem o piruvato como produto final. Porque esta glicólise é aeróbica, se não há a participação direta do O2?
Pois há a participação indireta do O2, se o oxigênio não estiver disponível o NADH E FADH não conseguirão reduzir e pegar mais eletros na glicólise obs.; o NADH e FADH são limitados no organismo devido ao fato deles serem derivados de vitaminas
 3. Quais são os três destinos catabólicos possíveis do piruvato gerado pela quebra da glicose?
Ele pode formar acetil-CoA e entrar no ciclo do ácido cítrico, pode fazer fermentação lática formando lactato, ou fermentação alcoólica formando etanol e CO2
 4. Escreva a reação geral para a glicólise aeróbica e para as glicólises anaeróbicas. 
Aeróbica: gasto: glicose +2ATP + 2Pi + 2NAD+ +2ADP +2ADP
 Formação: 2ADP+ 2 NADH +2H+ + 2ATP + 2H2O + 2ATP + 2piruvatos
 Total: glicose + 2 pi + 2NAD+ 2 ADP 2NADH + 2H+ +2H2O +2ATP + 2 piruvatos
Anaeróbica lática: glicose + 2PI + 2ADP 2 lactato + 2 ATP + 2 H2O 
Anaeróbica alcoólica : glicose + 2ADP + 2PI 2 etanol + 2 CO2 + 2 ATP + 2 H2O
5. Qual é o produto final da glicólise anaeróbica no músculo esquelético e nas hemácias? Como ocorre a formação deste produto? 
Lactato, ele é formado através do piruvato que sofre a ação da enzima lactato desidrogenase com gasto de NADH + H+ e formação de NAD +
6. A glicólise anaeróbica tem um saldo líquido de 2 ATP, o que a torna uma via energética pouco eficiente. Porque as hemácias e o músculo esquelético utilizam esta via para produção de energia?
Pois é a única forma que ela encontra para recuperar o NAD+ quando esta baixa a concentração de O2 e fazer a glicólise anaeróbica 
Já as hemácias não possuem mitocôndria para oxidar piruvato e entra no ciclo de ácido cítrico então ela é obrigada a fazer a glicólise aeróbica
 7. Quais são os pontos de regulação da glicólise? Justifique. 
 A transferência do grupo fosforil ao ATP para o C6 da glicose, a fosforilação do C1 da frutose-6P e a transferência do grupo fosforil do PEP para o ATP, pois, são as reações irreversíveis da glicólise 
8. No músculo em repouso, a alta concentração de ATP inibe a atividade da Fosfofrutocinase 1 (PFK-1). Explique como a inibição desta enzima resulta na inibição da Hexocinase. 
Quando a PFK1 é inibida a frutose 6P tende a formar glicose 6P e essa inibe a Hexocinase por retroalimentação
9. No músculo em atividade intensa, o consumo de ATP leva à formação de AMP, que ativa a enzima Fosfofrutocinase 1 (PFK-1). Explique como esta ativação pode resultar na ativação da Piruvato cinase. 
Com a ativação da PFK1 há formação de frutose 1,6 bifosfato que ativa a piruvato cinase por estimulação favorável
10. Qual é a importância da regulação da piruvato cinase hepática? 
Em baixos níveis de glicose, a fosforilação da piruvato cinase hepática impede o consumo de glicose pelo fígado quando ela é urgentemente necessária ao celebro musculo
11. Qual é a importância da Glicocinase na captação de glicose hepática? 
 Só vai atuar quando tiver excesso de glicose sobrando e se tiver sobrando forma glicogênio
Gliconeogênese 
Quais etapas da glicogênese não são iguais às da glicólise? 
As que são irreversíveis 
2. A síntese de oxalacetato a partir de piruvato exige a participação de uma enzima mitocondrial (Piruvato carboxilase), mas o restante da gliconeogênese ocorre no citosol. Uma vez que não existe transportador de oxalacetato na membrana mitocondrial, como é possível continuar a gliconeogênese no citosol?
O piruvato vai entrar na mitocôndria e lá dentro transformado me oxalacetato e de oxalacetato a malato o malato será levado para fora da mitocôndria e então transformado em oxalacetato novamente
 3. Por que embora outros órgãos realizem a gliconeogênse, apenas o fígado exporta a glicose para os tecidos periféricos? 
Só no fígado tem a enzima glicose-6- fosfatasse que transforma glicose 6P em glicose 
4. Escreva a reação geral para a gliconeogênese.
4 ATP + 2 piruvatos + 2 GTP + 2 NADH + 2H+ + 2 H2O glicose + 4 Pi + 2 NAD+ = 4 ADP + 4ADP + 2 GDP
 5. Em quaisetapas da gliconeogênese são consumidas as 6 moléculas de alto potencial de transferência de fosforil? 
Na transformação do piruvato em oxalacetato com agasto de 2 ATP, na transformação de oxalacetato em PEP com gasto de 2 GTP e na transformação do 3-fosfoglicarato em 1,3-bifosfoglicerato com gasto de 2ATP
6. A gliconeogênese ocorre com gasto de energia. Por que o organismo realiza gliconeogênse mesmo sendo uma via extremante dispendiosa energeticamente? 
Para manter os níveis de glicose no sangue, pois a glicose é a principal fonte de energia para o celebro e a única fonte de energia das hemácias
7. Quais são os precursores não glicídicos da gliconeogênese e como eles entram nesta via? 
Lactato: o lactato é formado pelo musculo esquelético quando a velocidade da glicólise excede a velocidade em que o organismo consegue oxidar o piruvato 
Aminoácidos: são derivados de proteínas da alimentação, quando em jejum prolongado há a degradação de proteínas no fígado
Glicerol: é derivado dos triglicerídeos, esse glicerol será transformado e Dihidroxicetona
8. Explique a importância do ciclo do Cori.
Ela é importante para reaproveitar a energia do lactato
9. Explique como ocorre a regulação da glicólise e da gliconeogênese durante os estados alimentados e em jejum prolongado. 
 Quando em jejum prolongado os níveis de glicose no sangue irão diminuir então ocorre a gliconeogênese para manter os níveis de glicose no sangue 
Quando alimentado ocorre a glicólise para gerar ATP
Obs.: quando um vai estar ativa a outra esta inativa
Via das pentoses fosfato
Escreva a reação geral para a via das pentoses. 
Glicose -6P + H2O + 2NADP + 2NADPH + 2H+ CO2 + ribose-6 P
2. Quais eventos ocorrem na fase oxidativa da via das pentoses e quais ocorrem na fase não-oxidativa? 
Fase oxidativa: formação da ribose -5P, CO2 e 2NADPH 
Fase não oxidativa: Inter conversão de açucares 3C, 4C, 5 C e 6C, formação da ribose-5P para a síntese de nucleotídeo ou intermediários da glicólise.
3. Esta via ocorre sem gasto ou consumo de moléculas de alto potencial de transferência de fosforil. Então, quais são os objetivos da via das pentoses? 
Formar a ribose -5P para formar nucleotídeos, formar NADPH para fornecer elétrons para as biossínteses redutoras (anabolismo) e utilizar compostos de 3,4,5 e 6 carbonos para aproveitar a energia que tem nelas 
4.. Qual é o destino da ribose-5-fosfato e do NADPH formado na via das pentoses? 
Células que tem maior necessidade de NADPH convertem a ribose -5P em intermediários da via glicolitica 
Células com maior necessidade de ribose -5P convertem intermediários da glicose em ribose-5P para a produção de ácidos nucleicos 
5. Como células que não necessitam de grandes quantidades de NADPH, mas necessitam de grandes quantidades de ribose-5-fosfato (para a síntese de ácidos nucléicos) podem sintetizar ribose-5-fosfato a partir da glicose-6-fosfato sem passar pela fase oxidativa da via das pentoses?
Ela pode pegar intermediários da via glicolitica (glicose -6 P e gliceraldeido-3P) e transformar em ribose-5P
 6. Como células que necessitam de grandes quantidades de NADPH (para biossínteses redutoras), mas não necessitam de grandes quantidades de ribose-5-fosfato podem produzir NADPH a partir da glicose-6fosfato? 
Ela passa pela via produzindo NADPH e consequentemente ribose-5P que não é necessário e então ele é convertido em intermediário da via glicolitica (glicose-6P e gliceraldeido-3P
Ciclo do Ácido Cítrico 
1. Escreva a reação geral para o ciclo do ácido cítrico. Quais são os produtos do ciclo do ácido cítrico?
H2O + 2 NAD+ + GDP + FAD+ + H2O 2 CoA-SH + CO2 + 3 NADH + 3H+ + FADH2 + H+ + GTP
 2. Quais são as duas grandes fases do ciclo do ácido cítrico?
Oxidação do acetil-CoA e regeneração do oxalacetato
 3. O ciclo do ácido cítrico envolve 8 etapas mas tem a formação de apenas uma molécula com alto potencial de transferência de fosforil (1 GTP). Como a energia da oxidação da acetil coa é capturada no ciclo do ácido cítrico? 
Os elétrons liberados na oxidação serão capturados pelo NAD e FADH2 e então serão entregues na cadeia transportadora de elétrons para a geração de ATP.
4. Embora o ciclo do ácido cítrico não utilize diretamente O2, esta via só opera quando o O2 está presente. Por quê? 
Pois os elétrons liberados serão capturados pelo NAD+ e FADH2, se não houver a presença do O2 os carreadores de elétrons ficarão saturados e a via para de operar
5. Quais enzimas do ciclo do ácido cítrico são pontos de regulação do ciclo? Porque a regulação do complexo piruvato desidrogenase não é suficiente para a regulação completa do ciclo?
São as coenzimas citrato desidrogenase, isocitratodesidrogenase e alfa-cetoglutarato desidrogenase, pois o piruvato não é a única fonte de acetil-CoA (degradação de ácidos graxos também formam acetil-CoA)
6. Explique a afirmativa: O ciclo do ácido cítrico é a via final comum de oxidação das moléculas energéticas, mas não é o último estágio de obtenção de ATP. 
 No ciclo do ácido cítrico é que teremos a máxima oxidação (toda a glicose é transformada em CO2) porem os elétrons que foram produzidos ainda vão ser levados para a cadeia transportadora de elétrons
Cadeia respiratória e Fosforilação oxidativa
 1. O que é a cadeia transportadora de elétrons, onde está localizada e quais são seus componentes?
É um complexo enzimático, é composta por 5 complexos, ubiquinona e o citocromo C está localizada na membrana interna da mitocôndria 
 2. O que é a fosforilação oxidativa? 
É o processo pelo qual a energia livre liberada é aprisionada como fosfato de lata energia
3. Quais são os doadores de elétrons para a cadeia respiratória. Quantos elétrons cada uma dessas moléculas doa para a cadeia respiratória?
NADH que libera 10 elétrons e FADH2 que libera 6 elétrons
 4. Explique como ocorre o fluxo de eletros através da cadeia transportadora e como esse fluxo de elétrons impulsiona a formação de ATP pela ATP-sintase. 
NADH: o NADH entrega os elétrons para o complexo 1 que vai bombear 4 H+ para fora, esses elétrons continuam atravessando e vai para o complexo 3 que vai lançar para fora mais 4 H+, esses elétrons continuam atravessando até o complexo 4 que vai lança para fora mais 2 H+, esse excesso de H+ via fazer com que a parte de fora esteja mais positiva do que a parte interna então os H+ atravessam a ATP-sintase que vai girar e pela força cinética vai fazer com que gere ATP
FADH2: o FADH2 entrega os elétrons para o complexo 2 que vai bombear 4 H+ para fora, esses elétrons continuam atravessando e vai para o complexo 4 que vai lança para fora mais 2 H+, esse excesso de H+ via fazer com que a parte de fora esteja mais positiva do que a parte interna então os H+ atravessam a ATP-sintase que vai girar e pela força cinética vai fazer com que gere ATP
5. Porque a oxidação do NADH na cadeia transportadora de elétrons resulta em formação de maior quantidade de ATP que a oxidação do FADH2?
Pois o NADH oxidado resulta em 2,5ATP e o FADH2 resulta em 1,5 ATP
 6. A membrana mitocondrial é impermeável ao NADH. Como o NADH sintetizado na glicólise (citosol) pode ser oxidado no interior da mitocôndria pela cadeia transportadora de elétrons? 
Através das lançadeiras
 7. O oxigênio é o aceptor final de elétrons da oxidação de moléculas energéticas. Por quê?
Pois é ele que tem o maior potencial redox
 8. O sinal metabólico mais comum de distúrbios mitocondriais é a acidose lática. Por quê? 
Pois quando a mitocôndria não está funcionando bem o piruvato vai transformar o piruvato em lactato para gerar ATP gerando pouco ATP e muito acido lático
9. Qual é o rendimento de ATP quando cada uma das seguintes moléculas é completamente oxidada? Suponha que a glicólise, ciclo do ácido cítrico e fosforilação oxidativa estejam completamente ativos e que os metabólitos não estejam sendo utilizados por outras vias bioquímicas. 
a. Piruvato 15
 b. Lactato 
 c. Frutose 1,6 bifosfato 
 d. Fosfoenolpiruvato
 e. Galactose 
 f. Dihidroxicetona-fosfato