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UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS - UNISINOS UNIDADE ACADÊMICA DE GRADUAÇÃO CURSO DE NUTRIÇÃO FERNANDA CAMPOS ESTUDO DIRIGIDO Glicídios SÃO LEOPOLDO 2018 � Química de glicídios: Como são definidos os carboidratos? Qual a sua fórmula empírica? Os carboidratos são substâncias orgânicas e as moléculas mais abundantes na natureza. Sua fórmula empírica é (CH2O)n. Que são monossacarídios? Qual deles é o mais abundante e importante na natureza? Por que é o mais importante? A estrutura básica dos carboidratos é o monossacarídio, também chamado de ose. Eles são os açúcares simples, contém 1 ose e podem ser classificados de acordo com o número de átomos de carbono que eles contêm e também podem ser classificados de acordo com seu grupo funcional, em aldose e cetose. A glicose é o monossacarídio mais abundante e importante na natureza, pois ela é a forma essencial de circulação dos carboidratos no sangue e a fonte glicídica primária de energia metabólica. Que são oligossacarídios? Que são polissacarídios? Oligassacarídios são polímeros com até 10 monossacarídios e polissacarídio são polímeros com mais de 10 monossacarídios. Quais as principais funções dos polissacarídios? Quais os polissacarídios mais importantes na natureza e qual o monômero resultante de sua hidrólise? As principais funções dos polissacarídios são de reserva energética e estrutural. Os polissacarídios mais importantes são: amido, glicogênio e celulose. O monômero resultante da hidrólise é a glicose. Defina os termos “aldose” e “cetose”. Aldose: são carboidratos com um aldeído como seu grupo mais oxidado. Cetose: são carboidratos com um grupo cetona como grupo funcional mais oxidado. Classifique os monossacarídios segundo o critério de número de átomos de carbono. Trioses – 3 carbonos, tetroses – 4 carbonos, pentoses – 5 carbonos, hexoses – 6 carbonos, heptoses – 7 carbonos e nonoses – 9 carbonos. Quais são as aldoses mais importantes biologicamente? Glicose, galactose e ribose. Defina as formas anômeras α e β da glicose. A forma anômera alfa é a composição cis, ou seja, é quando a hidroxila fica para baixo do plano do anel formado. A forma anômera beta tem a composição trans, quando a hidroxila fica para cima do plano do anel formado. O que é uma ligação glicosídica? Quais os principais tipos? Para formar dissacarídios, trissacarídios ou polissacarídios, é necessário que os monossacarídios se unam entre si, essa ligação é chamada de glicosídica e ocorre entre duas hidroxilas. Uma hidroxila é do carbono anômero de um monossacarídio com qualquer outra do monossacarídio vizinho, com eliminação de água. Os principais tipos das ligações são: alfa 1,4 – maltose, amido e glicogênio; beta 1,4 – lactose, celulose e quitina; alfa 1,6 – isomaltose, ramificações do amido e glicogênio e alfa 1, beta 2 – sacarose. Como se chamam, genericamente, as enzimas que hidrolisam oligossacarídios e polissacarídios? Endoglicosidases. Que são dissacarídios? Quais os mais comuns? São compostos com dois monossacarídeos. Lactose (galactose + glicose), maltose (glicose + glicose) e sacarose (glicose + frutose). Como se define homopolissacarídios e heteropolissacarídios? Exemplifique. Homopolissacarídeo contém somente uma única espécie de monossacarídeo, a glicose. Ex.: glicogênio. Heteropolissacarídeo contêm uma série de espécie diferentes de monossacarídeos. Ex.: glicosaminoglicanos. Que são polissacarídios de reserva? Onde se localizam? Quais são os principais? São polissacarídeos com função de reserva energética, tanto animal quanto vegetal. Ou seja, reserva-se a energia necessária para ser consumida posteriormente. Eles estão localizados no citosol da célula, no caso vegetal e no fígado e músculos, no caso do animal. Os principais polissicarídios de reserva energética são glicogênio (animal) e amido (vegetal). Que são polissacarídios estruturais? Quais são os principais? Os polissacarídios estruturais são encontrados na parede celular de alguns seres vivos e são responsáveis pelo seu formato e estrutura. Os principais são celulose e quitina. Quais são os principais açúcares-fosfatos? Onde se encontram? O principal açúcar – fosfato é o ribose-fosfato, ele é encontrado no RNA, DNA e ATP. Qual é o desoxiaçúcar mais importante e abundante? Onde se encontra? Desoxirribose e é encontrada no DNA. Metabolismo de Glicídios: A glicólise é um processo endo ou exoergônico? Justifique. É um processo exoergônico, pois degrada a glicose para fornecimento de energia (na forma de ATP) e intermediários para rotas metabólicas. O que significa glicólise aeróbica e anaeróbica? Glicólise aeróbica necessita de oxigênio para reoxidar NADH formado durante a oxidação, ela ocorre nas mitocôndrias e seu produto final é o ATP. A glicólise anaeróbica pode ocorrer na ausência de oxigênio, pois não existe formação líquida de NADH. Ela ocorre no citosol e seu produto final é lactato nos músculos ou piruvato em todas as outras células. Por que os tecidos como o cérebro fosforila glicose principalmente por ação da hexoquinase, enquanto o fígado utiliza uma glicoquinase para o mesmo fim? A glicoquinase difere da hexoquinase por requerer uma concentração muito maior de glicose para atingir a metade da saturação. Assim, a glicoquinase somente funciona quando a concentração intracelular de glicose no hepatócito elevada. Já a hexoquinase não pode fosforilar grandes quantidades de glicose, por isso é utilizada pelo cérebro. Como se efetua o controle alostérico da glicólise? Atráves das enzimas alostéricas: fosfofrutoquinase e piruvato-quinas. Qual a importância da reação catalizada pela piruvato desidrogenase? Existe algum controle sobre esta enzima? A enzima transforma o piruvato na substância central do metabolismo, a acetil-coenzimaA (acetilCoA). Essa reação não é simples e necessita de muitas coenzimas e grupos prostéticos classificados como vitaminas do complexo B. Dê o significado fisiológico e o papel do ciclo das pentoses. O ciclo das pentoses fornece uma importante porção de NADPH da célula, funcionando como redutor bioquímico. Ela é particularmente importante no fígado e glândulas mamária, os quais são ativos na biossíntese de ácidos graxos. O ciclo das pentoses também produz ribose-fosfato, necessária para a biossíntese de nucleotídeo, e fornece um mecanismo para a utilização metabólica de açúcares de cinco carbonos ingeridos em forma de alimento. Como se dá a glicogênese, e em que tecidos principalmente? A glicogênese é a biossíntese do glicogênio. Para a glicose que entra no organismo ser transformada em glicogênio, é necessário o processo de glicogênese que é a ativação da glicose e transformação dela em glicogênio através da ação de enzimas. A glicogênese ocorre principalmente nos músculos e fígado. Como ocorre a glicogenólise? O glicogênio do músculo serve para a produção de ATP. A glicogenólise é a transformação do glicogênio em glicose através da enzima glicogênio fosforilase. Esta quebra do glicogênio ocorre até que sobrem 4 moléculas de glicose na ramificação. O que sobra de toda reação é um polissacarídeo linear que continua ser quebrado pela enzima até sobrarem apenas móleculas de glicose. Como é controlada a glicogênese e a glicogenólise? Glicogênese: glucagon Glicogenólise: insulina Há diferenças na mobilização do glicogênio hepático e do muscular? As enzimas são as mesmas? Sim. O glicogênio hepático é liberado quando há ausência de uma fonte dietética de glicose. O glicogênio muscular é degradado durante o exercício físico, pois ele serve como reserva de combustível para a síntese de ATP durante a contração muscular. As enzimas são: glicogênio sintetase e glicogênio fosforilase, respectivamente. Como é mantida a glicemia num indivíduo alimentado e no jejum? Indivíduo alimentado: após uma refeição rica em carboidratos, são elevados os níveis de insulinae com isso a glicemia sobe. Isso ocasiona um aumento na frutose 2,6-difosfato e na velocidade da glicólise, indicando que a glicose no sangue é abundante. Jejum: a glicemia está baixa e há níveis elevados de glucagon, diminuindo a concentração intracelular de frutose hepática 2,6-difosfato. Isto resulta em uma redução na velocidade global da glicólise e um aumento da gliconeogênese. O que é o Ciclo de Cori? Explique a sua importância fisiológica. O Ciclo de Cori ocorre com a quebra incompleta da glicose na falta de oxigênio para que os os 2 piruvatos resultantes consiga entrar na mitocôndria. Ou seja, músculos ativos usam o glicogênio como fonte de energia, gerando lactato via glicólise. Durante a recuperação muscular, parte deste lactato é transportado para o fígado e convertido em glicose pela gliconeogênese. Então, esta glicose é liberada no sangue e retorna ao músculo para repor seus estoques de glicogênio. Como o Ciclo de Krebs é controlado? O Ciclo de Krebs é controlado pela regulação de várias atividades enzimática. As mais importantes são: citrato sintase, isocitrato desidrogenase e complexo alfa-cetogluratato desidrogenase. Qual o rendimento em ATPs do Ciclo de Krebs? Justifique. No Ciclo de Krebs há produção de 17 ATPs. A oxidação de NADH pela cadeia de transporte de elétrons, forma 3 ATPs, a oxidação de FADH2 produz 2 ATPs e a oxidação de um acetilCoA produz 12 ATPs. Caracterize a cadeia respiratória mitocondrial? Nas cadeias respiratórias, cada um dos seus componentes está incrustado na membrana interna na forma de complexos lipoprotéicos em ordem crescente de potencial redox. Para ocorrer a síntese de ATP, é indispensável que os elétrons percorram uma sequência de transportadores, cada um podendo receber um ou dois elétrons, e após passá-los adiante. Caracterize a fosforilação oxidativa? A transferência de elétrons ao longo da cadeia de transporte é energicamente favorecida, pois o NADH é um grande doador de elétrons e o oxigênio molecular é um excelente aceptor de elétrons. Porém, o fluxo de elétrons do NADH para o oxigênio não resulta diretamente em síntese de ATP. Qual o rendimento energético da oxidação total de uma molécula de glicose? Mostre as etapas. Glicose aeróbica: 36 móis de ATP, quando funciona a lançadeira do glicerol-fosfato, e 38, quando funciona a do malato-oxalacetato. Glicose anaeróbica: 2 móis de ATP por mol de glicose. 1 GLICOSE + 2 ATP 2 PIRUVATO + 4 ATP + 2 NADH Defina anabolismo e catabolismo. Dê exemplos de rotas metabólicas no metabolismo da glicose. Catabolismo: capturar energia química na forma de ATP a partir da degradação de moléculas combustíveis ricas em energia. Anabolismo: requer energia, que é provida pela quebra de ATP. Combinam moléculas pequenas, como os aminoácidos, para formar moléculas complexas, como as proteínas. Rotas metabólicas no metabolismo da glicose: glicólise, ciclo de Krebs, gliconeogênese. O que são síndromes metabólicas? Dê exemplos. Síndrome metabólica tem como base a resistência a insulina, o que obriga o pâncreas a produzir mais esse hormônio. Geralmente está ligada a obesidade. Exemplos: ataques cardíacos, derrames cerebrais e diabetes. Defina e diferencie os tipos de Diabetes. Diabetes tipo I ou insulino-dependente: é caracterizada por uma deficiência absoluta de insulina, causada por um ataque auto-imune maciço às células beta do pâncreas. Geralmente inicia na infância ou puberdade, sempre é necessário tratar com insulina e a predisposição genética é moderada. Diabetes tipo II ou não-insulino-dependente: se desenvolve gradualmente e sem sintomas óbvios. A doença é geralmente detectada por exames de rotina. Tem células beta funcionais e por isso não requerem insulina para manter a vida. O diagnóstico baseia-se na presença de hiperglicemia, isto é, alta concentração de glicose no sangue. Geralmente inicia após os 35 anos, forte predisposição genética e a obesidade está usualmente presente.
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