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1 Roteiro de estudoRoteiro de estudoRoteiro de estudoRoteiro de estudo Bioquimica IIBioquimica IIBioquimica IIBioquimica II AULA 01AULA 01AULA 01AULA 01 –––– VISÃO GERAL DO METABOLISMO CELULAR VISÃO GERAL DO METABOLISMO CELULAR VISÃO GERAL DO METABOLISMO CELULAR VISÃO GERAL DO METABOLISMO CELULAR E BIOENERGÉTICAE BIOENERGÉTICAE BIOENERGÉTICAE BIOENERGÉTICA Conteúdo minimo:Conteúdo minimo:Conteúdo minimo:Conteúdo minimo: Introdução ao Metabolismo (Visão Geral do metabolismo, Anabolismo, Catabolismo, Noções básicas sobre oxi-redução. Coenzimas NAD e FAD, ATP ADP) Questão 01 – Defina metabolismo celular e suas funções específicas? Questão 02 – Indique os princípios fisico-quimicos em que se fundamenta a bioenergética do metabolismo. Questão 03 – Comente sobre os fatores que podem influenciar a espontaneidade de uma reação. Questão 04 – Classifique as fases do metabolismo. Questão 05 – Esquematize as principais vias metabólicas (esquema geral). Questão 06 – Como ocorre a obtenção e conservação de energia no catabolismo? Questão 07 – Diferencie Enzimas de Coenzimas relacionando sua importância como NAD e FAD no metabolismo. Questão 08 – Quais são as principais fontes de energia para o anabolismo? Questão 09 – Como pode ser utilizada a energia armazenada na forma de ATP para a realização de trabalho? Equacione os processos indicando as coenzimas envolvidas. Questão 10 – Explique porque as vias catabolicas e anabólicas não podem ser idênticas e portanto devem ser reguladas de forma independente. Questão 11 - A célula humana armazena grandes quantidades de ATP? Explique. Questão 12 – Qual o recurso bioquímico usado para a oxidação da glicose em glicose-6-fosfato. Equacione o processo e dê o balanço energético da reação. AAAAULA 02ULA 02ULA 02ULA 02 –––– DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS ---- REGULAÇÃO HORMONAL (INSULINA, GLUCAGON E REGULAÇÃO HORMONAL (INSULINA, GLUCAGON E REGULAÇÃO HORMONAL (INSULINA, GLUCAGON E REGULAÇÃO HORMONAL (INSULINA, GLUCAGON E ADRENALINA) ADRENALINA) ADRENALINA) ADRENALINA) ---- DIABETES TIPO I E IIDIABETES TIPO I E IIDIABETES TIPO I E IIDIABETES TIPO I E II Conteúdo minimConteúdo minimConteúdo minimConteúdo minimo: o: o: o: Digestão de Carboidratos. Distribuição da glicose, citar os diferentes tipos de GLUT e a associação com a insulina. Comentar sobre o KM da glicoquinase e da hexoquinase Comentar sobre DIABETES Tipos I e II, gestacional, medicamentosa (relacionar com corticóides) e Diabetes Insipidus. Regulação Hormonal (Insulina, Glucagon e Adrenalina) Questão 01 – Esquematize de maneira sucinta a digestão dos carboidratos com a atuação das principais enzimas e a degradação das moléculas nutrientes. Questão 02 – Discuta sobre as principais funções da insulina, glucagon e adrenalina na manutenção do nível glicêmico no sangue. Questão 03 - Diferencie o Diabetes tipo I do Diabetes tipo II quanto a: a) Biótipo do indivíduo que tem a patologia (é magro, obeso, etc.). b) Produção de insulina pelo pâncreas. Justifique suas respostas. Questão 04 - Qual a possível causa da diminuição da insulina em idosos. Justifique Questão 05 - Quais fatores podem levar um individuo sadio a apresentar taxas elevadas de glicose (diabetes temporária) Questão 06 – Como pode ocorrer a diabetes (DI) Questão 07 - Qual o tratamento indicado para cada tipo especifico de diabetes? Casos clínicos:Casos clínicos:Casos clínicos:Casos clínicos: Questão 08 - João é um adolescente de 15 anos e tem diabetes tipo I. Por ter ficado um período longo sem fazer aplicação de insulina, começou a sentir-se mal, precisando ser levado ao pronto-socorro, onde foi prontamente medicado. O plantonista que atendeu João constatou que o rapaz estava apresentando hálito cetônico e ele era muito magro. O plantonista então, buscando aprender mais sobre o caso de João, veio perguntar a um profissional muito sábio e 2 respeitável, que no caso era você. Responda às perguntas do plantonista: a) Por que as pessoas que tem diabetes do tipo I em geral são magras? b) Por que este individuo terá dificuldades em realizar atividades físicas intensas? Questão 09 – Durante um plantão, um paciente com 61 anos, dá entrada no pronto socorro, em acidose metabólica. Nada se sabe sobre quadros anteriores de diabetes. Resultados laboratoriais foram requisitados. Valores de referenciaValores de referenciaValores de referenciaValores de referencia GlicemiaGlicemiaGlicemiaGlicemia (jejum de 8 h)(jejum de 8 h)(jejum de 8 h)(jejum de 8 h) ColesterolColesterolColesterolColesterol (jejum de 12 h)(jejum de 12 h)(jejum de 12 h)(jejum de 12 h) TrigliceridesTrigliceridesTrigliceridesTriglicerides UréiaUréiaUréiaUréia Normal (acima de 40 anos) 70 a 99 mg/dL Até 200 mg/dL Até 120 mg/dL 24 mg/dL Resultados obtidosResultados obtidosResultados obtidosResultados obtidos GlicemiaGlicemiaGlicemiaGlicemia ColesterolColesterolColesterolColesterol TrigliceridesTrigliceridesTrigliceridesTriglicerides UréiaUréiaUréiaUréia 595 mg/dL 240 mg/dL 180 mg/dL 74 mg/dL Analisando este caso, responda; a) Qual o quadro clínico apresentado pelo paciente? Justifique sua resposta através dos exames laboratoriais realizados. b) Porque ao chegar ao hospital este paciente encontrava-se em acidose. c) Qual o tratamento adequado para este paciente? Explique. d) Como pode ocorrer neste caso clínico a captação de energia (ATP) pelo individuo Questão 10 - Paciente A.M.J. de 22 anos relatou que no entardecer do dia esteve em uma lanchonete com amigos, onde ingeriu quatro ou cinco chopes, comeu pizza e tomou sorvete como sobremesa. Após um período de quatro horas, começou a urinar intensamente, precisando levantar várias vezes da cama. Na seqüência sentiu um HÁLITO AMARGOHÁLITO AMARGOHÁLITO AMARGOHÁLITO AMARGO, a boca seca, e segundo seus familiares, quando falava, as pessoas sentiam cheiro de acetona. Tudo seguido de uma intensa fraqueza e leve falta de ar. Como já passou por situações semelhantes de descompensação como esta, desde a sua infância, procurou o serviço médico a fim de ser medicado antes do agravamento do quadro. O paciente acima apresentou uma mudança significativa em seu metabolismo, com base nestas informações responda: Valores de referenciaValores de referenciaValores de referenciaValores de referencia GlicemiaGlicemiaGlicemiaGlicemia (jejum de 8 h)(jejum de 8 h)(jejum de 8 h)(jejum de 8 h) ColesterolColesterolColesterolColesterol (jejum de 12 h)(jejum de 12 h)(jejum de 12 h)(jejum de 12 h) TrigliceridesTrigliceridesTrigliceridesTriglicerides UréiaUréiaUréiaUréia Normal (acima de 20 anos) 70 a 99 mg/dL Até 200 mg/dL Até 120 mg/dL 24 mg/dL Resultados obtidosResultados obtidosResultados obtidosResultados obtidos GlicemiaGlicemiaGlicemiaGlicemia (jejum de 8 h)(jejum de 8 h)(jejum de 8 h)(jejum de 8 h) ColesterolColesterolColesterolColesterol (jejum de 12 h)(jejum de 12 h)(jejum de 12 h)(jejum de 12 h) TrigliceridesTrigliceridesTrigliceridesTriglicerides UréiaUréiaUréiaUréia 440 mg/dL 100 mg/dL 80 mg/dL 48 mg/dL a) Qual o quadro clínico apresentado pelo paciente? Justifiquea) Qual o quadro clínico apresentado pelo paciente? Justifiquea) Qual o quadro clínico apresentado pelo paciente? Justifiquea) Qual o quadro clínico apresentado pelo paciente? Justifique sua resposta através dos exames sua resposta através dos exames sua resposta através dos exames sua resposta através dos exames laboratoriais realizados.laboratoriais realizados.laboratoriais realizados.laboratoriais realizados. b) b) b) b) Porque ao chegar ao hospital este paciente apresentava halito cetonico.Porque ao chegarao hospital este paciente apresentava halito cetonico.Porque ao chegar ao hospital este paciente apresentava halito cetonico.Porque ao chegar ao hospital este paciente apresentava halito cetonico. c) Qual o tratamento adequado para este paciente? Explique.c) Qual o tratamento adequado para este paciente? Explique.c) Qual o tratamento adequado para este paciente? Explique.c) Qual o tratamento adequado para este paciente? Explique. Questão 11 Questão 11 Questão 11 Questão 11 Explique como ocorre a manutenção da taxa glicêmica através da regulação hormonal nos estados de dieta restritiva de carboidratos e rica em proteínas e atividade física. Indique os hormônios envolvidos e os possíveis produtos formados. 3 AULA 03 AULA 03 AULA 03 AULA 03 ---- VISÃO GERAL DO METABOLISMO DOS CARBOIDRATOSVISÃO GERAL DO METABOLISMO DOS CARBOIDRATOSVISÃO GERAL DO METABOLISMO DOS CARBOIDRATOSVISÃO GERAL DO METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS Conteúdo Conteúdo Conteúdo Conteúdo minimo:minimo:minimo:minimo: Glicólise Glicólise Glicólise Glicólise –––– reações químicas, produtos formados. Regulação Alostérica. reações químicas, produtos formados. Regulação Alostérica. reações químicas, produtos formados. Regulação Alostérica. reações químicas, produtos formados. Regulação Alostérica. Construção do mapa metabólico (material de apoio).Construção do mapa metabólico (material de apoio).Construção do mapa metabólico (material de apoio).Construção do mapa metabólico (material de apoio). Questão 01 – Como ocorre o transporte da glicose pela célula, explique. Questão 02 - Onde, na célula, ocorrem a glicólise e seus passos irreversíveis? Questão 03 Que via metabólica é comum à degradação da glicose em condições aeróbicas e anaeróbicas? Questão 04 - A hexoquinase e a glicoquinase são enzimas que ocorrem com o mesmo substrato, ambas a glicose. São enzimas intracelulares que fosforilam a glicose formando glicoseglicoseglicoseglicose----6P.6P.6P.6P. Dependendo da enzima produtora a G6P pode ser degrada ou não na glicólise para gerar energia ou ser usada na síntese do glicogênio. A síntese do glicogênio somente acontece quando existe excesso de glicose no sangue. Esta é uma forma de armazenar açúcar. Observando o gráfico e sabendo-se que os níveis normais de glicose no sangue são ao redor de 4mM, indique qual das duas gera GP6 para a síntese do glicogênio hepático. Justifique sua resposta Questão 04 - Analisando a 1º via glicolitica identifique quais reações são catalisadas pelas seguintes enzimas: a) quinase b) mutase c) isomerase d) aldolase e) desidrogenase Questão 05 - Quais os passos irreversíveis que aparecem na 1º via glicolitica? Quantas moléculas de piruvato se formam a partir de uma molécula de glicose? Questão 06 Questão 06 Questão 06 Questão 06 - Em relação a glicolise aeróbica,glicolise aeróbica,glicolise aeróbica,glicolise aeróbica, transcreva para o quadro abaixo a reação da glicólise que mostra a atuação da enzima Fosfofrutoquinase 1 (PFK 1Fosfofrutoquinase 1 (PFK 1Fosfofrutoquinase 1 (PFK 1Fosfofrutoquinase 1 (PFK 1), mostrando no esquema: a) Substrato e produto. b) Formação de ADP a partir de ATP c) Reversibilidade ou não da reação. d) espontaneidade ou não da reação Questão 07Questão 07Questão 07Questão 07 - Quantas moléculas de CO2 e NADH são produzidas por cada molécula de piruvato em condições aeróbicas? Equacione as reações. Questão 0Questão 0Questão 0Questão 08 - Escrever a reação global de formação de acetil-CoA a partir de piruvato e indicar: a) as 5 coenzimas necessárias b) as vitaminas envolvidas 4 04 04 04 04 –––– Glicólise aeróbica: Descarboxilação do piruvato e Ciclo de KrebsGlicólise aeróbica: Descarboxilação do piruvato e Ciclo de KrebsGlicólise aeróbica: Descarboxilação do piruvato e Ciclo de KrebsGlicólise aeróbica: Descarboxilação do piruvato e Ciclo de Krebs Conteúdo minimo: Descarboxilação do piruvato com formação de acetil-CoA. Ciclo de Krebs: Reações do catabolismo: anapletórias, produção de “E” liberação de CO2, fornecimentos de substrato para a síntese de aminoácidos 1. Descreva de forma sucinta as cinco etapas da descarboxilação do piruvato em acetilCoA. Em relação a descarboxilação oxidativa do piruvato, responda:Em relação a descarboxilação oxidativa do piruvato, responda:Em relação a descarboxilação oxidativa do piruvato, responda:Em relação a descarboxilação oxidativa do piruvato, responda: 2. Neste processo ocorre produção de ATP. Explique. 3. Quem realiza a redução do NAD+. Equacione a reação. 4. Qual o papel da vitamina B1 neste processo. Em Em Em Em relação ao ciclo de Krebs, responda:relação ao ciclo de Krebs, responda:relação ao ciclo de Krebs, responda:relação ao ciclo de Krebs, responda: 1. 5. Onde ocorre e sua principal função. 2. 6. Quem é o aceptor da acetilCoA? Explique. 3. 7. Equacione a 1º reação do ciclo, explicando a importância da enzima citrato sintetase. 4. 8. Equacione o balanço energético global da glicose aerobica até CO2 e H2O 5. 9. Comparar a energia armazenada (ATP) pela oxidação celular de 1,0 mol de glicose até CO2 e H2O, com a energia liberada pela oxidação calorimétrica (-2840 kJmol/mol) e calcular o rendimento energético (percentagem de energia armazenada). 6. 10. Qual a importância das reações anapleróticas para a regulação do ciclo do ácido cítrico? 7. 11 . Comente as principais funções anabólicas do ciclo de krebs 8. 12. Como os átomos de carbono provenientes de aminoácidos, carboidratos e ácidos graxos entram no ciclo de krebs? AULA 05 AULA 05 AULA 05 AULA 05 –––– Glicólise aeróbica: Cadeia de transporte de elétrons e fosforilação oxidativaGlicólise aeróbica: Cadeia de transporte de elétrons e fosforilação oxidativaGlicólise aeróbica: Cadeia de transporte de elétrons e fosforilação oxidativaGlicólise aeróbica: Cadeia de transporte de elétrons e fosforilação oxidativa Conteúdo minimo:Conteúdo minimo:Conteúdo minimo:Conteúdo minimo:A fosforilação oxidativa, calculo do rendimento de uma molécula de glicose (32 ou 38 ATP), explicar o porquê dos dois valores.Regulação da velocidade. Inibidores (cianeto, monóxido de carbono, azida, rotenona) e desacopladores (DNP e salicilato em altas doses). 1. Citar os compostos que fazem parte da cadeia de transporte de elétrons. 2. Citar a localização celular da cadeia de transporte de elétrons. 3. Como ocorre o transporte de elétrons pela cadeia de transporte? 4. Como o transporte de elétrons pode gerar energia? Nesta etapa as coenzimas são oxidadas ou reduzidas? 5. -Diferencie a fosforilação pela cadeia de transporte e ao nível do substrato. O que está sendo fosforilado? O que está sendo oxidado? Questão 05 - O que ocorre na cadeia de elétrons na presença de um desacoplador? E na síntese do ATP? Explique 6. Equacione as reações de oxidação do NADH e FADH2 durante a fosforilação oxidativa. Demonstre o balanço energético final da glicolise aeróbica após a fosforilação oxidativa. A membrana interna da mitocôndria é impermeável a ATP e NADH. Explicar: Questão 07 - Como o NADH produzido na via glicolítica pode ser oxidado na cadeia respiratória (lançadeiras do malato e de glicerol fosfato). 5 Questão 08 -Como o ATP produzido na mitocôndria pode ser utilizado no citoplasma. “Estudo de“Estudo de“Estudo de“Estudo de Casos ClínicosCasos ClínicosCasos ClínicosCasos Clínicos: : : : Caso 01Caso 01Caso 01Caso 01: “Em um importante Centro de Tratamento de Intoxicações de São Paulo, diariamente são registrados diversos casos de exposição de pessoas a substâncias tóxicas, e muitos deles acabam resultando em internações para tratamento, e eventualmente há registros de óbitos. Os casos de intoxicações mais comuns envolvem crianças e estão relacionadosà ingestão acidental de plantas tóxicas cultivadas como ornamentais, ou de produtos de limpeza doméstica. É também comum a intoxicação de trabalhadores das chamadas “indústrias de fundo de quintal“, onde há a fabricação de produtos químicos, em geral os chamados domisanitários, sem maiores cuidados na manipulação e proteção das pessoas. Casos mais raros envolvem exposição ocupacional (em ambiente de trabalho), envolvendo trabalhadores de indústrias químicas. Nos prontuários dos pacientes internados para tratamento, há três casos registrados, expostos a produtos diferentes: Paciente 1:Paciente 1:Paciente 1:Paciente 1: E.G.A., idade: 30 anos. Exposição a monóxido de carbono (CO), ocorrência em ambiente doméstico. Encaminhamento: tratamento sintomático e liberação. Paciente 2Paciente 2Paciente 2Paciente 2: T.A.C., idade: 45 anos. Exposição a ácido cianídrico (HCN), ocorrência em ambiente de trabalho (ocupacional). Encaminhamento: o paciente teve registro de óbito. Paciente 3Paciente 3Paciente 3Paciente 3: J.A.S., idade: 38 anos. Exposição a 2,4-Dinitrofenol, ocorrência em ambiente de trabalho (ocupacional). Encaminhamento: tratamento sintomático e liberação. Com base em seus conhecimentos de Bioquímica, responda às seguintes perguntas: Questão 09Questão 09Questão 09Questão 09 Dos três casos de intoxicação relatados, dois pacientes foram expostos a substâncias que agem da mesma forma no organismo. Quais são estes pacientes, como estas substâncias agem e que danos podem causar às células? Questão 10Questão 10Questão 10Questão 10 Um dos pacientes, ao dar entrada no Pronto Socorro, apresentou registro de aumento da temperatura corporal. Analise os três pacientes. Qual pode ter sido este paciente? Justifique a resposta. AULA 06 AULA 06 AULA 06 AULA 06 –––– Glicólise anaeróbica: Fermentação láctica e alcoólicaGlicólise anaeróbica: Fermentação láctica e alcoólicaGlicólise anaeróbica: Fermentação láctica e alcoólicaGlicólise anaeróbica: Fermentação láctica e alcoólica Conteúdo minimo:Conteúdo minimo:Conteúdo minimo:Conteúdo minimo: Glicólise anaeróbica – Introdução e classificação. Fermentação láctica Fermentação láctica Fermentação láctica Fermentação láctica ((((Reações químicas, condições de ocorrência e equações gerais. Produção de ácido láctico durante a atividade física. Fermentação alcoólica (Fermentação alcoólica (Fermentação alcoólica (Fermentação alcoólica (Reações químicas, condições de ocorrência e equações gerais). Descarboxilação do piruvato em um processo anaeróbico – ação da tiamina pirofosfato Questão 01Questão 01Questão 01Questão 01 – Como pode ocorrer a fermentação láctica? Quais as condições necessárias? Equacione o processo. Questão 02Questão 02Questão 02Questão 02 – Quais são as condições necessárias para que ocorra a fermentação alcoólica? Equacione os processos. Questão 03Questão 03Questão 03Questão 03 – Qual a ação de tiamina na descarboxilação do piruvato em condições anaeróbicas. Quais são os produtos formados? Questão 04Questão 04Questão 04Questão 04 – Qual a importância do NADH na glicolise anaeróbica. Sua molécula sofre oxidação ou redução? Como pode ser restaurada posteriormente Questão 05Questão 05Questão 05Questão 05 Indique de onde provem a energia de que demanda o musculo durante um exercício muito intenso. 6 QUESTÃO 06 QUESTÃO 06 QUESTÃO 06 QUESTÃO 06 ---- NNNNos músculos, durante uma atividade física intensa, o NADH produzido na glicólise transfere os seus elétrons para o piruvato, dando origem a lactato. Analise o processo, indicando se os produtos (pirivato/lactato) são oxidados ou reduzidos e a função da coenzima NADH em relação à natureza química e função no sistema? Questão 07Questão 07Questão 07Questão 07---- A enzima que realiza está processo é a piruvato desidrogenasepiruvato desidrogenasepiruvato desidrogenasepiruvato desidrogenase, no que esta se diferencia da coenzima NADH? Analise os seguintes casos:Analise os seguintes casos:Analise os seguintes casos:Analise os seguintes casos: QUESTÃO 08QUESTÃO 08QUESTÃO 08QUESTÃO 08 - Alunos ingressantes em um curso de Educação Física foram submetidos a provas físicas, a fim de determinar as fontes de energia para o trabalho muscular e a capacidade física dos alunos. Os dados foram colocados em gráficos que esboçam os resultados dos parâmetros analisados antes e depois da realização de duas provas: A A A A –––– Caminhada de 15 minutosCaminhada de 15 minutosCaminhada de 15 minutosCaminhada de 15 minutos BBBB---- Corrida de 30 segundos (tiro deCorrida de 30 segundos (tiro deCorrida de 30 segundos (tiro deCorrida de 30 segundos (tiro de 30 s)30 s)30 s)30 s) 0 2 4 6 8 10 14 16 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 0 15 min30s B A B (tiro de 30s) A (caminhada) F re q ü ê n c ia C a rd ía c a ( b a t/ m in ) tempo 0 2 4 6 8 10 14 16 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 15min30s B A B (tiro de 30s) A (caminhada) L a c ta te m ia ( m m o l/ L ) tempo Gráfico 1: Freqüência Cardíaca Freqüência Cardíaca Freqüência Cardíaca Freqüência Cardíaca durante caminhada de 15 min. (A) e tiro de 30 s (B). Gráfico 2: Níveis de lactato plasmático lactato plasmático lactato plasmático lactato plasmático durante caminhada de 15 min. (A) e tiro de 30 s (B). Analisando os dados acima responda às questões a seguir: a) Por que a concentração plasmática de lactato (gráfico 2) antes do início do exercício não é zero? b) O esforço físico leva à produção de lactato? c) Houve adaptação da Freqüência Cardíaca ao exercício físico leve e extenuante? d) Em caso afirmativo, esta adaptação foi suficiente para manter a situação basal (lactato de repouso)? e) Qual a utilidade, para a musculatura em exercício, do aumento da Freqüência Cardíaca? f) A produção de lactato é proporcional ao aporte de O2 para a célula muscular? g) Identifique, nos exercícios do gráfico 2, qual foi realizado em aerobiose e qual em anaerobiose. h) O músculo em repouso produz lactato? Nessa condição (repouso) qual é o produto 7 da glicólise? QUESTÃO 09QUESTÃO 09QUESTÃO 09QUESTÃO 09---- (Alcoolismo) O etanol, sob a forma de bebida alcoólica é a substância psicoativa mais consumida do mundo, que pode levar ao comprometimento de vários órgãos, principalmente o fígado. No fígado do paciente alcoólatra observamos um fenômeno denominado “indução das enzimas microssomais” e o omprometimento hepático e metabólico. Analise o processo, assinalando a alternativa correta Analise o processo, indicando se os produtos (etanol/acetaldeido) são oxidados ou reduzidos e a função da coenzima NADH em relação à natureza química e função no sistema? Questão 10Questão 10Questão 10Questão 10---- A enzima que realiza este processo é a alcool desidrogenase, no que esta se diferencia da coenzima NADH?
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