BIOQUIMICA Estudo Dirigido resolvido – Introdução ao Metabolismo, Glicólise e Fermantação

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Estudo Dirigido – Introdução ao Metabolismo, Glicólise e Fermantação 
1. Uma via metabólica hipotética de três etapas apresenta os intermediários W, X, Y e 
Z as enzimas A, B e C. Deduza a ordem das etapas enzimáticas, com base nas 
informações: 
A) Um inibidor da enzima B provoca um acúmulo de Z. 
B) Um mutante desprovido da enzima A necessita da presença de Y no meio de 
cultura para o seu crescimento. 
C) Um inibidor da enzima C provoca o acúmulo de W,Y,Z 
z B w A Y C X 
2 Responder as questões relativas ao mapa metabólico simplificado seguinte sobre a 
degradação de nutrientes: 
a) Qual a finalidade biológica dos processos descritos no mapa? 
Obtenção de energia na forma de ATP, necessários para o funcionamento do organismo. 
b) Quais compostos são aceptores de hidrogênio? 
NAD E FAD 
c) Quais os compostos necessários para a conversão da forma reduzidas das 
coenzimas na forma oxidada? 
O2, ADP e pi 
 d) Descrever a função das coenzimas e do oxigênio 
As coenzimas tem como função carregar elétrons e catalisam o processo de obtenção 
de energia no metabolismo. O oxigênio tem como função a oxidação de compostos do 
metabolismo e atuar como aceptor final de elétrons. 
3. As leveduras fermentam glicose a etanol. A adição de bissulfito de sódio (NaHSO3) 
a uma cultura de leveduras interfere nesse prcesso, pois este sal complexa-se com a 
acetaldeído, formando um composto estável que não é substrato para as enzimas da 
levedura. A levedura é capaz de sobreviver na presença de excesso de NaHSO3? Por 
que? 
A levedura não seria capaz de sobreviver ao excesso de NaHSO3, pois a reação com o 
acetaldeido forma um composto que não é substrato para as enzimas, dessa forma, as 
leveduras não conseguiriam reduzir o NAD+ a NADH, tornando impossível o geração de 
ATP 
4. Glicose marcada com 14C (radioativo) em C-1 é incubada com as enzimas da 
glicólise e os cofatores necessários. Qual o percentual de moléculas de Piruvato 
formadas que possuem 14C? Explique. 
O percentual de moléculas de piruvato formado será 50%, pois o C-1 marcado com carbono 
radioativo sofre duas fosfolirações é quebrado e forma 1 DHAP e um GAP, ou seja duas 
moléculas de C-3. O DHAP é transportado pela enzima TIM, formando 2 GAP, mas só um 
com carbono radioativo. Essas duas moléculas continuam na via glicolitica até a formação 
de 2 piruvatos, mas só 1 com carbono marcado. 
5.​O que são vias catabólicas e anabólicas? O que ocorre em cada uma dessas vias 
em termos de síntese de ATP e óxido-redução de coenzimas? 
Catabolismo: processo pelo qual os nutrientes e os constituintes celulares são degradados 
para gerar energia e matéria prima. 
Anabolismo: processo no qual as biomoléculas são sintetizadas a partir de componentes 
mais simples. 
As vias anabólicas requerem energia, necessita-se de quebra de ATP e oxidação das 
coenzimas, já o catabolismo libera energia conservada no ATP e nas coenzimas reduzidas. 
6. ​Como a compartimentalização que ocorre em células eucariontes controla o 
metabolismo? 
A ​compartimentalização controla o metabolismo de modo que o piruvato ao passar do 
citosol para o interior da mitocôndria é oxidadado de descarboxilado sendo convertido em 
Acetil coA e essa conversão causa redução de cofatores (NAD+ em NADH) o que influencia 
diretamente na glicólise pois diminui os aceptores de H que por sua vez,diminui a síntese de 
BPG, diminuindo a síntese de ATP. 
A ​compartimentalização ​permite um grau maior de organização celular e ​controle do 
metabolismo​, ou seja: contribui para que se possa determinar em que local e em que 
momento cada reação deve ​ocorrer​ no interior de cada ​célula. 
7​. O que significa ΔG’0? Quais os parâmetros são fixos e quais seus valores? 
ΔG’º significa variação de energia livre em condições padrões em meio fisiológico. Os 
parâmetros são: 
ΔG’º= ΔG + RT lnQ 
Onde em condições padrões: T: 25ºC R: 0,082 L atm, 
 (​ΔG < 0​), a reação ocorre espontaneamente em qualquer temperatura. 
 ​ΔG = 0​, o sistema reativo está em equilíbrio. 
ΔG > 0​, a reação não é espontânea. 
8. ​Como a reação de síntese de ATP que é termodinamicamente desfavorável pode 
ocorrer nas células? Como as enzimas tornam estas reações possíveis? 
A síntese de ATP que é termodinamicamente desfavorável pode ocorrer nas células porque 
é acoplado a varias reações espontâneas com intermediários, esses que são as enzimas 
(catalisam a reação dimuindo a energia de ativação) 
 9. ​Por que a hidrólise de ATP envolve uma grande variação de energia livre? 
A hidrolise de ATP envolve grande variação de energia livre pois a separação de um dos 
grupos fosfatos (causada peça h2o) do resto da molécula reduz a repulsão eletrostática do 
ATP, assim dimuindo muito a energia livre do ADP (produto) 
ou 
A hidrolise de ATP envolve grande variação de energia livre pelos seguintes processos: 
Separação de um dos grupos fosfato do restante da molécula e consequente redução da 
repulsão eletrostática. O HPO4 é estabilizado pela formação de várias formas de 
ressonância que não são possíveis no ATP. O produto de hidrólise ioniza-se 
prontamente liberando H+ para o meio. A concentração dos produtos de hidrólise do 
ATP é muito inferior aos valores e equilíbrio e a lei da ação das massas favorece a 
reação de hidrólise 
10. Qual o papel de NAD+/NADP+ nas reações enzimáticas que participam? 
O papel de NAD+/NADP+ é oxidalão da molécula orgânica para produção de ATP 
Exercícios sobre aula de Bioenergética 
6. A molécula de ATP possui 3 grupos fosforil ligados a uma ribose e adenina. 
Os 3 grupos são susceptíveis a ataque nucleofílico? Qual a transferência que 
ocorre no ataque de cada grupo fosforil e qual produto é gerado (ADP, AMP e 
Pi)? 
8. Por que as flavoproteínas são mais versáteis que as que as desidrogenases 
que utilizam NAD+? 
 Exercícios Glicólise, vias afluentes e fermentação 
1. Em qual compartimento celular ocorre a glicólise? 
Ocorre no citosol. 
2. Explique resumidamente a fase preparatória e de pagamento da 
glicólise e porque elas tem esse nome 
A fase preparatória prepara uma molécula de glicose para formas duas de C3. 
Ocorrem processos irreversíveis: fosforilação da glicose pela enzima 
hexoquinase e fosforilação da flutose-6-fosfato pela enzima fosfofrutocinase. Esse 
processo gasta ATP, por isso o nome. Já a fase de pagamento tem esse nome, 
porque ela sintetiza 4ATP, onde ‘’pagam’’ os ATP usados na fazendo anterior, 
ficando com um saldo livre de ATP. Nela ocorre a fosfoliraçao oxidativa do 
glicealdeido-6-fosfato em piruvato e formação acoplada de ATP e NADH 
3. Qual etapa se dá efetivamente a quebra da glicose? 
Primeira etapa na fase de preparatória. 
4. Quais os possíveis destinos catabólicos do piruvato na célula. 
Fermentação láctica e alcoólica(citoplasma) e respiração oxidativa (mitocôndria) 
5. Qual a importância da fosforilação da glicose intracelular? Qual 
enzima catalisa esta reação? 
A fosforilação da glicose é importante para gerar energia as células, a enzima que 
catalisa a reação é a hexocinase. 
6. Qual a importância do íon Mg + na glicólise? Dê um exemplo de 
enzima em que Mg + é um cofator. 
 ​O magnésio é muito importante porque ele age como substrato e ativa algumas 
enzimas, sem ele ocorre uma redução na atividade das enzimas. Exemplos deenzima em que Mg + é um cofato: Fosfogliceratocinase e piruvato quinase 
7. Por que apesar da reação catalisada pela fosfo-hexose-isomerase 
ocorrer facilmente em ambos os sentidos temos a formação contínua 
de frutose-6- fosfato no citoplasma da célula? 
Porque apesar da reação catalisada pela fosfo-hexose-isomerase ser reversível e 
ocorrer nos dois sentidos, temos a continua formação de frutose-6- fosfato pois na 
etapa seguinte ela é consumida em um processo irreversível de fosfoliração para 
formar F​rutose31,63bifosfato (FBP)_ 
8. Explique como a di-hidroxiacetona-fosfato é consumida na glicólise. 
Atraves de um processo reversível catalisado pela enzima ​triose3fosfato3 isomerase a 
di-hidroxiacetona-fosfato é consumida para formar fosfato ​gliceraldeído-3-fosfato 
(GAP). 
9. Por que a etapa preparatória da glicólise consome duas moléculas de 
ATP? 
Porque nos processos de fosforilação requerem muita energia para acontecer. 
10. Se tanto o gliceraldeído-6-fosfato quanto o piruvato possuem 3C de 
onde vem a energia para a síntese de 4 ATPs na etapa de pagamento da 
glicólise? E por que o saldo de ATP na glicólise é só de ATPs se são 
sintetizados 4? 
 A energia dos primeiros ATP sintetizado vem da transferência de grupo fosfato do 
1,3-bifosfoglicerato para o ADP gerando ATP. Pois é um processo que libera muita 
energia. Já os outros vem da ​Transferência do grupo fosfato do fosfoenolpiruvato para o 
ADP, A reação é altamente exergônica, fornecendo energia livre suficiente Para 
promover A síntese de ATP. O saldo de ATP é porque foram produzido 4 e consumidos 
. 
11. Qual a fonte de fosfato na síntese de 1,3-bifosfoglicerato a partir de 
gliceraldeído-3-fosfato? 
Fosfato inorgânico 
12. Quais os possíveis destinos do NADH formado na glicólise? 
Fermentação láctica e alcoólica(citoplasma) e respiração oxidativa (mitocôndria) 
13. O que ocorreria na via glicolítica se não houvesse a oxidação de NADH 
pela célula? Explique qual a importância da oxidação de NADH para a 
via glicolítica. 
 
14. Explique o acoplamento energético na conversão de 
gliceraldeído-3-fosfato a 3-fosfoglicerato. 
15. ​Somente a glicose é usada na glicólise. Explique como polissacarídeos e 
dissacarídeos geram substratos para a via glicolítica. 
Enzimas hidrolícas intesTInais clivam poli e dissacarídeos ingeridos! 
 17. Qual o principal objetivo da fermentação? 
A fermentação possibilita a oxidação de NADH em NAD+ pela formação de produtos finais 
reduzidos como lactato e etanol . Para o processo de extrair energia (como ATP) sem 
consumir oxigênio nem variar as concentrações de NAD+ ou NADH. 
18. Cite um exemplo de fermentação lática e um exemplo de fermentação 
alcoólica 
Láctica: iogurte alcoólica: cerveja