Lista de exercícios Bioquímica: Ciclo de Krebks e Cadeia respiratória

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Ciclo de Krebs e Cadeia respiratória
1 – Em que consiste a respiração celular e quais são seus 3 estágios? Descreva
sucintamente o que ocorre nestes estágios. 
Processo que envolve o consumo de O2 e a produção de CO2;
Ela acontece em 3 estágios:
1: moléculas combustíveis (glicose e ácidos graxos) são oxidadas para produzir Acetil-CoA;
2: Acetil-CoA é oxidada em CO2 através do Ciclo de Krebs e a energia liberada durante o ciclo é conservada na forma de NADH e FADH2;
3: NADH e FADH2 são oxidados, doando seus elétrons ao O2. Ao fazer isso ocorre a formação de muito ATP num processo chamado de Fosforilação oxidativa;
2 – Como se dá a conversão de piruvato em acetil-CoA? A molécula do piruvato perde qual grupamento químico durante este processo? 
Ocorre através de um grupo de enzimas localizadas na mitocôndria de células eucarióticas e no citosol de bactérias, chamado: complexo da piruvato-desidrogenase(PDH);
É removido um grupo carboxila na forma de Co2.
3 – Descreva, de maneira geral, o que ocorre durante o ciclo do ácido cítrico. 
No ciclo ocorre a oxidação de acetil-CoA até CO2
-A cada volta: acetil-CoA entra no ciclo e doa seu acetil(2 carbonos) para o oxaloacetato(4 carbonos), formando citrato(6 carbonos).
-O citrato sofre uma série de reações no ciclo para regenerar o oxaloacetato e liberar 2 CO2.
-A energia das reações de oxidação do ciclo é conservada com a formação de 3 NADH e 1 FADH2.
4- Faça um esquema geral do ciclo do ácido cítrico (com todas as reações, enzimas, NADH e FADH2). Destaque dentre estes quais são as reações mais importantes e porque são as mais importantes. Qual o saldo de NADH e FADH2 a cada volta no ciclo? 
Reações mais importantes: Envolvem a formação de NADH e FADH2:
Reações 3, 4 e 8: formação de NADH;
Reação 6: formação de FADH2; 
5 – Quais são os 5 componentes proteicos da cadeia transportadora de elétrons? Durante esta cadeia há a transferência do que de um complexo (ou componente) para outro? Ao mesmo tempo em que isto ocorre o que é bombeado da matriz mitocondrial para o espaço intermembranas? 
Complexo I: NADH desidrogenase; 
Complexo II: Succinato desidrogenase; 
Complexo III: ubiquinona citocromo c oxidoredutase; 
Citocromo c; 
Complexo IV: citocromo oxidase.
O fluxo de elétrons nos complexos I, III e IV resultou no bombeamento de prótons da matriz para o espaço intermembranas.
6- Ao final da cadeia transportadora de elétrons como a energia se conservou?
 A energia da transferência de elétrons é eficientemente conservada num gradiente de prótons e este gradiente impulsiona a síntese de ATP a partir de ADP e Pi durante a fosforilação oxidativa.
7 – Durante a fosforilação oxidativa há mais prótons no espaço intermembranas ou na matriz? E durante a síntese de ATP estes prótons retornam de onde para onde? Qual é a enzima que promove a síntese de ATP?
Mais prótons no espaço que na matriz.
O retorno dos prótons para a matriz e isso ocorre através de uma enzima chamada ATP sintase, que ao fazer este retorno promove a síntese de ATP a partir de ADP e fosfato inorganico(Pi);
8-Quantos prótons (H+) são necessários para a síntese de 1 ATP? Logo, se a cada NADH que transfere seus elétrons para a cadeia há o bombeamento de 10 prótons para o espaço intermembranas, quantos ATP são produzidos por NADH? E por FADH2 que bombeia 6 prótons? 
 4H+ 1ATP
Logo, 1NADH 10H+ 2,5 ATP
1FADH2 6H+ 1,5 ATP
9 – No balanço geral da oxidação de uma molécula de glicose em condições aeróbicas, quantos ATP são produzidos no total? Descreva quantos ATP, NADH e FADH2 são produzidos (a partir de uma molécula de glicose) durante a glicólise, a oxidação do piruvato e o ciclo do ácido cítrico.
 Total de 30 ou 32 ATP produzidos por glicose.
Glicolise: 3 ou 5 ATP e 2 NADH
Oxidação do Piruvato: 2 NADH (5 ATP)
Ciclo do Ácido Cítrico: 6 NADH (15 ATP)
 2 FADH2 (3ATP)
 2 ATP ou GPT
Gliconeogênese e Vias das pentoses
1- Defina em poucas palavras a gliconeogênese e em quais organismos ela ocorre.
Formação de açúcar novo e síntese de glicose a partir de precursores não glicídicos:
LACTATO, PIRUVATO, GLICEROL e AMINOÁCIDOS (Alanina).
Ocorre em todos os animais, vegetais, fungos e microrganismos.
2 – Em qual órgão a gliconeogênese ocorre nos animais e quais órgãos e tecidos utilizam apenas a glicose como fonte de energia?
Principalmente no fígado, e em menor extensão no córtex renal. 
Cérebro, sistema nervoso, testículos, eritrócitos, medula renal e os tecidos embrionários.
3 – A gliconeogênese é simplesmente o inverso da glicólise ou há diferenças entre elas? Se há diferenças explique quais são.
Apesar de serem inversas quanto ao produto final, a gliconeogênese não é exatamente a reversão das reações.
3 reações são diferentes = substituem as 3 reações irreversíveis da glicólise catalisadas pela hexoquinase, fosfofrutoquinase-1 e piruvato quinase.
*4 – Em que consiste o primeiro desvio da gliconeogênese? Que enzimas agem neste desvio? Qual seria a reação correspondente na glicólise?
Conversão de piruvato a fosfoenolpiruvato. PIRUVATO CARBOXILASE, MALATO
DESIDROGENASE e FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXIQUINASE.
*5 – Em que consiste o segundo desvio da gliconeogênese? Que enzima age neste desvio? Qual seria a reação correspondente na glicólise?
Conversão de frutose-1,6-bisfosfato a frutose-6-fosfato.
FRUTOSE-1,6-BISFOSFATASE
*6 – Em que consiste o terceiro desvio da gliconeogênese? Que enzima age neste desvio e em quais órgãos ela se encontra? Qual seria a reação correspondente na glicólise?
Conversão de glicose-6-fosfato a glicose
GLICOSE-6-FOSFATASE
No fígado e no rim.
7 – O que ocorreria se glicólise e gliconeogênese acontecessem ao mesmo tempo na célula? Elas podem estar simultaneamente ativas?
Caso fosse permitido que glicólise e gliconeogênese ocorressem ao mesmo tempo e em grande velocidade, o resultado seria o consumo de ATP e produção de calor;
As duas vias não estão ativas ao mesmo tempo.
8 – Em que consiste a via das pentoses fosfato e por que ela é importante? Quais são as etapas em que ela se divide?
A via das pentoses−fosfato é uma via metabólica alternativa à glicólise para a oxidação da glicose que não requer e não produz ATP.
Forma produtos especializados necessários para a célula.
Duas etapas: etapa oxidativa e a etapa não−oxidativa.
9 – O que é produzido na etapa oxidativa da via das pentoses fosfato e qual a importância destes compostos produzidos?
Duas moléculas de NADPH.
Tecidos que fazem a síntese de grandes quantidades de ácidos graxos ou síntese intensa de colesterol e de hormônios esteróides utilizam do NADPH nas reduções biossintéticas ou na defesa contra radicais livres.
10 – O que ocorre na fase não-oxidativa? 
A etapa não−oxidativa envolve a isomerização e condensação de várias moléculas diferentes de açúcar. Três intermediários do processo são utilizados em outras vias: a ribose−5−fosfato, a frutose−6−fosfato e o gliceraldeído−3−fosfato.
Metabolismo do glicogênio
1 – Qual a forma de armazenamento da glicose nos animais e nas plantas? No caso dosanimais, em que órgãos esta forma de armazenamento se encontra principalmente?
 Glicogênio (principalmente nos animais) e amido nas plantas.
O glicogênio e encontrado majoritariamente no fígado e músculo esquelético.
2 – O glicogênio muscular e hepático é exaurido em quanto tempo?
 Glicogênio muscular: Aproximadamente 1 hora de atividade intensa.
Glicogênio Hepático: Pode ser exaurido em 12--‐24 horas;
3 – Defina glicogenólise e glicogênese.
Glicogenólise: Degradação do glicogênio em glicose-6-fosfato;
Glicogênese: Síntese de glicogênio a partir de glicose.
4 – Quais as três enzimas que agem na glicogenólise? O que cada uma delas faz?
A fosforilase do glicogênio catalisa a reação onde Pi ataca a ligação glicosídica (α1→4) 
entre resíduos de glicose de uma ponta não redutora do glicogênio.
Enzima de desramificação age promovendo duasreações sucessivas que transferem a ramificação.
A fosfoglicomutase converte a glicose1-fostato em glicose-6-fostado.
5 – O que ocorre preferencialmente com a glicose 6-fosfato presente no músculo e no fígado?
No músculo: fonte de energia para a contração ao entrar na glicólise;
No fígado: lançar glicose no sangue nos períodos de jejum;
6 – Descreva o que está sendo ilustrado na figura abaixo.
Glicose 6-fosfato está presente na membrana do Retículo Endoplasmático do hepatócito. É preciso que ela entre no lúmen para sofrer reação com a G6 fosfatase (GP6), produzindo fósforo e glicose. Ambos são levados para o citosol por transportadores. A glicose e levada até a corrente sanguínea pela GLUT2.
7 – Na glicogênese qual tipo de composto desempenha papel-chave no processo? Em que consiste a glicogênese e onde ela ocorre?
Os nucleotídeos de açúcar.
Síntese de glicogênio a partir de glicose.
Ocorre principalmente no fígado e músculo esquelético;
8 – Explique de maneira sucinta como a glicogênese ocorre.
A Síntese começa com a conversão de glicose 6‐fosfato Em glicose 1-Fosfato (pela Enzima fosfoglicomutase)
- A Glicose 1-fosfato é convertida agora em UDP-glicose Pela enzima UDP-glicose pirofosforilase: 
- A UDP--‐glicose é quem doa glicose para ser adicionada na formação de glicogênio;
- A enzima que adiciona glicose ao glicogênio e a glicogênio sintase.
- A glicogênio sintase, porem, não adiciona glicose nos pontos de ramificação do glicogênio, quem faz isto e a enzima de ramificação.
9 – Porque é preciso adicionar ramificações na molécula no glicogênio? 
Isto torna o glicogênio mais solúvel e aumenta a quantidade de pontas nao‐redutoras;
A fosforilase do glicogênio e a glicogênio sintase só agem em pontas nao-redutoras.
10 – Qual o papel da glicogenina no início da formação do glicogênio?
A glicogenina é uma proteína que produz um molde de 8 resíduos de glicose catalisando a reação de adição de glicose proveniente da UDP-glicose, já que a glicogênio sintase não consegue iniciar uma cadeia nova de glicogênio a partir de moléculas soltas.