Roteiro de estudo Bioquimica P1

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Exercícios:
1. Para que os organismos se mantenham e se reproduzam, construindo e mantendo as suas próprias estruturas celulares é necessário energia. Qual é a fonte desta energia e como é obtida? 
2. Quais as reações de consumo e produção de ATP na via glicolítica? Qual o rendimento líquido de produção de ATP?
3. A glicose ao ser degradada produz piruvato que, em condição de exercício físico intenso, é transformado em lactato. Explique por que nesta condição não ocorre degradação via Ciclo de Krebs. 
Em atividades físicas intensas e prolongadas, muitas vezes o fornecimento de oxigênio ao tecido muscular não é suficiente, assim as células musculares realizam a
fermentação láctica para suprir a demanda energética durante a atividade.
4. Em processos fermentativos ocorre aumento da acidez do meio. Explique. 
A fermentação faz a quebra da glicose sem a utilização do oxigênio e faz parte da fonte de energia de alguns organismos. Eles não possuem as enzimas que realizam o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória. Com a falta de oxigênio, uma outra molécula terá que ser responsável por receber os átomos de hidrogênio. Ao recebê-los, é gerado o produto final, que pode ser o álcool etílico, ácido acético, ácido láctico, etc.
A glicose e CK converte NAD e FAD em NDH2,FDH2 que vão para cadeia respitatoria transportando eletrons ricos em energia .Na cadeia eles liberam os eletrons e voltaom a ser NAD+ e FAD.
Faltando oxigenio o CK não funciona e nao ocorera a C.R e os NDH2,FDH2 não v9oltarao a ser NAD+ e FAD .
A fermentação ocorre para que a glicolise não deixe de acontecer e a celula morra
Esta fermentação é chamada de Latica,pois o produto final é Acido Latico .Isso ocorre em exercico intenso .
Ocorro conversão de Piruvato em Lactato.
A oxidação da glicose libera muita energia que não foi uisada libera muito H+ no meio .
5. Qual é a relação entre:
·	NADH e ATP
·	insulina, glicemia (concentração de glicose no sangue) e transporte através de membranas
·	carboidratos, glicose e energia. 
6. Suponha que um indivíduo apresente um defeito genético que torne a enzima lactato desidrogenase, que transforma piruvato em lactato, muito pouco ativa. Qual seria o efeito para a saúde deste indivíduo se:
·	a enzima deficiente estiver nas células vermelhas do sangue.
·	a enzima deficiente estiver nas células do tecido muscular.
7. Se a via Glicolítica ou glicólise produz apenas 2 ATPs, porque é considerada uma via fundamental para a manutenção da vida? 
Por que sem ela nenhum dos processos de respiração celular ocorreria .Assim a celula morreria.
CK e cadeia resipratoria não ocorreria .
8. Qual é a base metabólica para a observação de que muitos adultos não podem ingerir grandes quantidades de leite sem ter dificuldades gástricas?
A deficiência de lactose em indivíduos adultos é relativamente alta, pois não sendo hidrolisada, a lactose permanece no intestino delgado onde sofre fermentação que resulta na produção de gases e ocasiona diarréia. 
Em alguns casos o individuo para de produzir LACTASE ou em caso de deficiencia genetica qd nasce sem LACTASE
9. Como o glicogênio difere do amido em estrutura e função?
O glicogênio é um poli ssacarídeo e a principal reserva energética nas células animais, encontrado, principalmente, no fí gado e nos músculos. Geralmente também é encontrado nos fungos. É a p rimeira e a mais prontamente disponível fonte de glicose e energia. É sensivelmente a mesma que a da a milopectina (um dos componentes do amido) no entanto, é frequentemente mais ramificado e comporta mais ligações α -1,6 glucosídicas. Cada ramificação do glicogênio termina com um açúcar não redutor, send o assim ele tem tantos terminais não redutores quantas ramificações, porém com um único terminal redutor. Qu ando este é utiliz ado como fonte de energia, su as unidades de glicose são retiradas uma a uma, a partir dos terminais não redutores. As enzim as podem agir em muitos terminais, fazendo com que este polissacarídeo se reduza a um monossacarídeo. O glicogênio é hidrolisado pelas α- e β-amilases. A α -amilase, presente no suco pancreático e na saliva, qu ebra o laço glicosídico α(1→4) ao a caso, pro duzindo tanto maltose quanto glicose. Já a β-amilase (que também quebra o laço glicosídico α(1→4)) cliva sucessivas unidades de maltose, iniciando a partir do terminal não reduzido
 Já o amido, é um polissacarídeo, sintetizado pelos vegetais para ser uti lizado como reserva energética. Sua função, portanto, é análoga ao do glicogênio nos animais. O grão de amido é uma mistura de dois polissacarídeos, amilose e amilopectina, polímeros de glicose fo rmados através d e síntes e por desidratação (a cada ligação de duas glicoses, no caso, há a "liberação" uma mólecula de água). Ÿ Amilose: macromolécula constituída de 250 a 300 resíduos de D-glicopiranose, ligadas por pontes glicosídicas α-1,4, que conferem à molécula uma estrutura helicoidal. Ÿ Amilopectina: macromolécula, menos hidrossol úvel que a amilose, constituída de aproximadamente 1400 resíduos de α-glicose ligadas por pontes glicosidicas α-1,4, ocorrendo também li gações α -1,6, que dão a ela uma estrutura ramificada. A amilopectina constitui, aprox imadamente, 80% dos polissacarídeos existentes no grão de amido. Na di gestão o amido é decomposto por reações de hidrólise em c arboidratos menores. Essa hidrólise é efetuada pelas enzimas amilases existentes na saliva e suc o pancreático. Ÿ a enzima α-amilase ( α-1,4-glicano hidrolase ) r ompe as ligações glicosídicas α-1,4 da amilose originando u ma mistura de m altose, a milopectina e glicose. Rompe também as ligações α -1,4 da amilopectina, originando uma mistura de po lissacarídeos denominadas dextrinas. Ÿ a enz ima β -amilase ( β-1,4- glicano maltohidralase ) rompe as ligações α -1,4 dos polissacarídeos resultantes da hidrólise da amilopectina, originando maltose pura. 
1. Qual é a localização celular do ciclo de Krebs?
Matriz mitocondrial
2. Quais são os pontos principais de regulação do ciclo de Krebs?
O ciclo oxida d uas unidades de carbono com a prod ução de duas moléculas d e CO2, uma molécula de GTP, três moléculas de NADH e uma molécula de FADH2. Energia no ciclo do ácido cítrico O ciclo do ácido cítrico é a via oxidativa terminal p ara a maioria dos combu stíveis metabólicos (piruvato, aminoácidos e ácid os graxos). Os dois carbonos d o grupo acetila qu e participam do ciclo são oxidados completamente a CO2 e H2O. A energia liberada por essas oxidações é conservada na forma de três NADH, um FAD H2 e uma molécula de GTP (ou ATP). Para cada NADH q ue transfere seus elétrons para a cadeia mitocondrial transportadora de elétrons, aproximadamente 2,5 ATP são produzidos a partir de ADP + Pi. Para cada FADH2, cerca de 1,5 AT P são produzidos. Assim, a completa oxidação do grupo acetila da acetil−CoA no ciclo do ácido cítrico p roduz 10 ATP.
3. Qual o destino do Acetil CoA? (ou seja, qual é o produto final de sua oxidação?)
Produto final é a junção com Oxaloacetato Iniciação do ciclo de Krebes com a formação do citrato .
4. Como é possível aumentar a velocidade do Ciclo de Krebs?
A velocidade depende da concentrção de NDH+(oxigenio) e oxaloacetato
5. Por que o Ciclo de Krebs está bloqueado na ausência do gás oxigênio se nenhuma reação deste ciclo consome oxigênio?
Pode ser bloqueado por excesso de energia ATP ou NADH
Não funciona sem oxigenio ,pois neste caso não havera NAD que so acontece se passar na cadeia respiratoria.
6.Objetivo do ciclo de Krebs ?
Oxidar retirar hidrogenio e eletrons da materia organica (glicose) dando origem ao CO2
7.Para onde
irão os NADH e FDH2 produzidos no CK e qual sua função?
NADH e FADH2 formados no ciclo de Krebes vai para cadeia respiratoria e gera ATP
A principal função e levar eletrons carregados para a cadeia respiratoria
O CK Produz cerca de 90% de energia que uma celula humana precisa 
No ciclo são dispensado 3 O2
8.Qual rendimento de pr9odutos no CK?
Produz 1 ATP, 3NADH e 1 FADH2
CADEIA RESPIRATÓRIA E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA: 
	1. Cadeia respiratória:
	2. Fosforilação oxidativa:
		
Exercícios:
1. Descreva o acoplamento entre a cadeia respiratória e a fosforilação oxidativa.
A hipótese amplamente aceita hoje foi descrita por Peter Mitchell, em 1961, e é chamada "Hipótese Quimiosmótica de Mitchel", segundo a qual as condições para que ocorra a fosforilação oxidativa são: um bombeamento de prótons pela cadeia respiratória, criando um fluxo da matriz para o citosol e uma membrana mitocondrial interna (MMI) impermeável a prótons e íntegra. 
A partir desta situação, são previstos os seguintes eventos na MMI: 
- a cadeia respiratória, ao transportar os elétrons, bombeia prótons da matriz para o citosol; 
- a MMI, por ser impermeável a prótons, impede o retorno destes à matriz; 
- cria-se um gradiente duplo (de pH e eletrostático) através da MMI, que gera uma situação de alta instabilidade e, por conseqüência, uma força que atrai os prótons de volta; 
- essa força, chamada força próton-matriz, dirige o refluxo de prótons à matriz mitocondrial através dos canais de prótons da enzima ATPase; 
- a passagem dos prótons pela ATPase determina a síntese do ATP. 
Como elementos que são suporte experimento à teoria de Mitchell, temos: 
- não existe nenhum intermediário rico em energia na Cadeia Respiratória 
- a fosforilação oxidativa requer uma MMI intacta 
- a MMI é impermeável a prótons e outros íons como Cl- OH- e K+. 
- a fosforilação oxidativa pode ser inibida por agentes ionóforos (transportadores de íons) e desacopladores (transportadores de H+ através da MMI) 
- o fluxo de elétrons na cadeia respiratória ejeta prótons da matriz mitocondrial para o citosol da célula.
2. Por que o Ciclo de Krebs não funciona na ausência da Cadeia Respiratória.
Sem a cadeia respiratoria o NADH2 E FADH2 não voltam a ser NAD e FADH, para glicolise e CK.Assim o organismo passara a converter piruvato em lactato pois não havera oxigenio para que o CK funcione 
3. Se apenas 1 ATP é produzido a cada volta do ciclo de Krebs, na forma de GTP, porque se diz que há grande produção de energia quando um composto é degradado pelo ciclo de Krebs? 
O ciclo de krebes ocorre duas vezes pq foi produzidos 2 piruvatos na via glicolidica .
Atravez da formação do ciclo de krebe ocorrera a cadeia repiratoria , o rendimento de enegia total desde a glicolise,ciclo de krebes e cadeia repiratoria da um total de aproximadamente 32 ATP´s
4. Qual é a alternativa energética se a cadeira respiratória não estiver em funcionamento?
Sem a presenca da cadeia respiratoria uma sequencia de acontecimento levaria a não funcionamentoo do CK .Assim a unica alternativa seria conversão de PIRUVATO, o produto final da glicólise em LACTATO ja que o oxigénio estára.
O NADH utilizado na red ução é gerado durante a glicólise na oxid ação do gliceraldeído−3−fosfato a gliceraldeído−1,3−bifosfato. Essa reação é a principal o pção empregada pelas células sob condições hipóxicas como em mú sculos esqueléticos submetidos à atividade intensa, por exemplo, para a reoxidação do NADH a NAD+ no citosol e, assim, pro sseguir produzindo ATP pela glicólise. O lactato f ormado no músculo ativo difunde para o sangue e é transportado até o fígado, onde é convertido em glicose pela gliconeogênese. O piruvato formado na glicólise é utilizado em diferentes vias me
5.Onde ocorre a cadeia respiratoria ?
Ocorre na membrana interna da mitocondria nas cristas mitocondriais 
6.Elementos da cadeia respiratória?
·	H² v do O²
·	NAD é uma coenzima que transporta H² ,próton e eletron 
·	FAD é uma coenzima que transporta H² , P+ e elétron ,porque o NAD passa para o FAD
·	Citocromos tem função de transportar ,são pigmentos respiratórios que vão continuar a cadeia transportando elétrons ,porque tem íon F 
·	A cadeia respiratória inicia com o NAD e produzem 3 ATPS
·	Se a cadeia respiratória inicia com o FAD formam 2 ATPS 
·	NADH é reduzido ,volta a ser NAD se o FAD pegar o H² e liberar calor
·	Acr produz ATP
7.Qual objetivo da fermentação ?
A única coisa que a fermentação serve é para pegar os NADs reduzidos da via glicolítica e reoxidá-los para NAD oxidado.
Testes Complementares
1. Avalie as afirmativas a seguir e escolha a alternativa mais adequada:
·	O diabetes tipo I é caracterizado pela não produção ou produção insuficiente de insulina pelas células pancreáticas.
·	O diabetes tipo II é caracterizado pela resistência à insulina, ou seja, as células alvo não respondem à presença de insulina.
É correto afirmar que
·	as duas afirmações são verdadeiras e a segunda não justifica a primeira.
·	as duas afirmações são verdadeiras e a segunda justifica a primeira.
·	a primeira afirmação é verdadeira e a segunda é falsa.
·	a primeira afirmação é falsa e a segunda é verdadeira.
·	as duas afirmações são falsas.
2. Os polissacarídeos glicogênio e amido são considerados reserva energética animal e vegetal, respectivamente. O amido é a principal fonte de carboidrato ingerida na dieta humana, sendo encontrado em uma grande variedade de alimentos. No entanto, qualquer fonte alimentar somente se torna utilizável como fonte de energia a partir do momento que se encontra no interior das células. Avalie as afirmativas a seguir e, posteriormente, escolha a alternativa mais adequada:
·	Após uma digestão inicial, os dissacarídeos formados são hidrolisados (quebrados) no intestino, para então serem absorvidos na forma de monossacarídeos.
·	Nem sempre será necessária a participação do hormônio insulina, para que a glicose seja internalizada pela célula. 
·	A digestão do amido, em humanos, inicia-se no estômago, com ação da enzima amilase pancreática.
·	Apenas a afirmativa I está CORRETA
·	Apenas a afirmativa II está CORRETA
·	Apenas a afirmativa III está CORRETA
·	Apenas as afirmativas I e II estão CORRETAS
·	Apenas as afirmativas II e III estão CORRETAS
3. O Ciclo de Krebs é considerado a Via central do metabolismo e ocorre no interior da mitocôndria, na matriz mitocondrial. Neste Ciclo ocorre liberação de gás carbônico e formação das coenzimas reduzidas NADH e FADH2, além da produção de uma molécula de energia na forma de GTP. Dentre as funções ou características do Ciclo de Krebs, TEM-SE:
·	Tem funcionamento lento no fígado, em períodos pós refeição, pois este órgão está direcionado para a produção de metabólitos importantes e não para a produção de energia neste momento. 
·	O seu produto final é utilizado para reiniciar o Ciclo sendo, no conjunto, um processo reversível.
·	Leva à produção de energia apenas em condições aeróbicas, ou seja, na presença de Oxigênio.
·	A produção de NADH e FADH2 que está relacionada com a produção posterior de Glicose.
·	Não é inibido, mesmo se ocorrer produção excessiva de energia.
4. A glicose ao ser degradada produz piruvato que, em condição de exercício físico intenso, é transformado em lactato. Nesta condição não ocorre degradação via Ciclo de Krebs, pois esta via estará bloqueada. Em relação a esta situação, avalie as afirmativas a seguir:
I. 	Na ausência de oxigênio a cadeia respiratória está inibida, afetando a produção de ATP via fosforilação oxidativa,
·	O Ciclo de Krebs encontra-se inibido pela falta de coenzimas que seriam reoxidadas pela Cadeia de Transporte de elétrons, a qual esta está bloqueada pela ausência de oxigênio.
·	O Ciclo de Krebs encontra-se bloqueado porque o piruvato foi transformado em lactato, não entrando na mitocôndria.
·	Se as afirmativas I e II estão ERRADAS, isto torna a alternativa III CORRETA
·	A afirmativa II está CORRETA
e é complementada pela afirmativa I.
·	A única afirmativa CORRETA é a afirmativa II.
·	As afirmativas II e III estão CORRETAS e se complementam
·	As afirmativas I, II e III estão CORRETAS, tornando a fermentação uma alternativa energética
5. Em um “site” da internet encontrei a seguinte informação: “a glicólise anaeróbica produz, ao todo, 8 ATPs, pois a glicólise produz 2 ATP e 2 NADH, o quais serão convertidos em mais 6 ATPs”. Considere que, neste caso, o autor está considerando que cada NADH leva à produção de 3 ATPs. Mesmo que esta relação estivesse certa, ainda assim esta afirmação está errada. O ERRO conceitual desta afirmação consiste em:
·	Na glicólise aeróbica a produção total de energia é de mais de 30 ATPs.
·	Na glicólise anaeróbica o NADH produzido não leva à formação posterior de ATP.
·	Na glicólise anaeróbica não há utilização da cadeia respiratória para transformar o NADH e NAD+.
Estão CORRETAS as afirmativas (a):
·	II apenas
·	III apenas
·	I e II
·	I e III
·	II e III 
MANUTANÇÃO DA GLICEMIA: NEOGLICOGÊNESE E METABOLISMO DE GLICOGÊNIO: 
	1. Necessidade de manutenção da Glicemia
2. Degradação do Glicogênio
3. Síntese de glicogênio a partir de glicose.
	4. Neoglicogênese
	5. Regulação Hormonal
Exercícios:
1. Por que o glicogênio muscular não pode ser utilizado para regular a glicemia?
Porque ele é degradado para produzir energia para a própria fibra muscular e é usado como fonte emergencial de energia quando a necessidade desta é muito intensa
2. Se o glicogênio é a reserva animal de glicose, qual é a reserva vegetal?
No ser humano a reserva energética é o glicogênio, que fica armazenado no fígado e músculos. 
Vegetais a reserva energética é o amido.
3. Em quais condições metabólicas a síntese de glicogênio está ativada?
Na síntese de glicogênio, pela glicogênese, o indivíduo deve estar no estado alimentado, pós-absortivo.
Por que? há o excesso de glicose, como reserva energética.
Existe diferença entre o glicogênio hepático e o muscular nestas condições?
Glicogênio hepático: é degradado produzindo glicose para manter a glicemia.
Glicogênio muscular: o glicogênio muscular é mobilizadopara formação de ATP.
 para a própria fibra muscular em contração intensa.
4. A concentração de glicogênio hepático se altera em função do ciclo jejum/refeição enquanto que não ocorre o mesmo com a concentração de glicogênio muscular. Explique. 
O metabolismo não para, ele é contínuo.
5. Qual é a importância de determinados níveis de glicogênio (ou glicose) para a atividade muscular?
 O glicogenio e a forma de glicose para contração muscular.
6. O lactato produzido pelo músculo pode ser convertido a glicose pelo fígado.
a) em que condições o músculo produz lactato? Por quê?
Produz Lactato em condicoes de atividade fisica intensa
Quando o piruvato é produzido, as células musculares tentam utilizá-lo como energia aeróbia. Porém, se as células não são capazes de utilizar todo o piruvato produzido, este se transforma quimicamente em lactato.
b) por que esta conversão não é feita no músculo?
Conversão do Piruvato à Lactato, ocorre nas células que não possuem oxigênio mitocondrial (retina, cérebro, eritrócitos, e em alguns casos especiais, em fibras musculares com atividade intensa)
c) além do músculo, que outros tecidos (ou células) produzem lactato?
Sim, junto com os músculos, o cérebro, as hemácias e a medula renal são responsáveis pela produção da maior parte do lactato do organismo.
d) a ingestão alcoólica interfere neste processo? Justifique.
O excesso de álcool nas células do fígado aumenta a concentração de um componente do metabolismo denominado NADH, o aumento da concentração de NADH faz com o piruvato (componente que origina glicose) converta-se continuamente em lactato. Essa reação impede que o corpo sintetize glicose a partir de proteínas (aminoácidos) a chamada gliconeogênese, ou seja, o excesso de álcool faz com que o corpo produza ácido lático ao invés de glicose, gerando, portanto uma acidose no organismo graças a um aumento de cinco vezes na concentração de lactato no sangue.
7. Explique o fundamento bioquímico da administração de glicose por via intravenosa em indivíduos alcoolizados.
O consumo de álcool (etanol), especialmente por indivíduos subalimentados, pode causar hipoglicemia. Essa condição resulta dos efeitos inib idores do álcool sobre a gliconeogênese hepática causado pelo NADH produzido durante o metabolismo do álcool. O etanol é convertido em acetaldeído (CH3CHO).
O excesso de NADH no citosol reduz a gliconeogênese, pois desloca o equ ilíbrio das reações catalisadas pela lactato−desidrogenase e malato−desidrogenase, nas d ireções de formação do lactato e malato, respectivamente: Os NADH deveriam ser tran sportados para a mit ocôndria pelo circuito malato−aspartato, mas o fígado não consegue faz ê- lo na velocidade suficiente para evitar distúrbios metabólitos. O NADH excedente bloqueia a conversão do lactato a glicose provocando hipoglicemia e t ambém promove a conversão da alanina em lactato, re sultando em acúmulo desse último no sangue (acidose láctica). A substância que ocasiona lesões ao nível d o hepatócito, não é o álcool e sim o produto de sua degradação, o acetaldeído
8. Qual seria o destino mais provável de uma molécula de glicose-6P:
a) em um hepatócito de um indivíduo após uma refeição farta?;
b) em um hepatócito de um indivíduo em jejum?
Faz-se a conversão de glicose-6-fosfato em glicose. 
c) em uma fibra muscular de um atleta em pleno exercício físico? 
O músculo não possui a enzima glicose 6-fosfatase.
9. Por que um indivíduo diabético apresenta grande quantidade de açúcar no sangue e mesmo assim seu fígado continua a produzir e liberar glicose durante o período noturno?
O fígado libera muita glicose, especialmente durante a noite, resultando em níveis elevados de açúcar no sangue pela manhã. As injeções de insulina ajudam a reduzir a quantidade de glicose liberada pelo fígado durante a noite, trazendo-a às taxas adequadas. 
10. O que garante que não ocorra a via glicolítica e a neoglicogênese, no fígado, ao mesmo tempo, já que muitas das enzimas utilizadas para ambas as vias são as mesmas.
O que garante que as duas vias nã o aconteçam ao mesmo te mpo é: o nível de glicemia, regulação hormonal das enzimas. Algumas etapas são compartilhadas, mas tem aquelas 3 etapas que são específicas de cada via. S e tiver hexocinase, PFK1 e piruvato cin ase a via é glicolítica que est á ativa quando se está em uma alta energética. Quando passar para um estado metabólico de jej um, baixa energética, estarão ligadas a piruvato carboxilase, PEPCK, frutose-6-BPase e Glicose-6-fosfatase. Isso permite q ue o organismo não faça as duas ao mesmo tempo.
11. Qual é a fonte de energia do fígado durante o período de jejum, enquanto a degradação do glicogênio e a neoglicogênese estão ativadas?
Acetilcoa vira corpos cetônicos ( no jejum) ou colesterol e ác. graxos (no pós-prandial).
12.Qual a função da insulina?
Ativação da via glicolidica 
Ativação da sintese de glicogenio 
Ativa a entrada de carboidratos no CK,ativando a Acetil Coa 
Ativa a via das pentosas
Impede a degradação do glicogenio hepatico 
13.Qual a função do Glucagom?
Ativa a degradação de glicogenio e glicogenolise no figado
Inibe a via glicolidica hepatica 
Ativa lipase -quebra de lipidio do tecido adiposo 
Ativa a neoglicogenses
14.O uqe é glicogenio?