Estudo Dirigido RESPONDIDO de Bioquímica - Bloco 2A (P3) - Metabolismo dos Lipídios, Metabolismo dos Aminoácidos e Integração Metabólica

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ESTUDO DIRIGIDO
BIOQUIMICA
Descreva o processo de beta-oxidacao e diga em compartimento da célula ocorre.
Ocorre na matriz mitocondrial e sua função é produzir acetil-coA que será utilizado no ciclo de Krebs. A beta oxidação ocorre em 4 etapas:
Oxidação
Hidratação
Oxidação
Tiolise
Consiste na quebra por oxidação do ácido graxo sempre em seu carbono b , convertendo-o na nova carbonila de um ácido graxo agora 2 carbonos mais curto. O processo é repetitivo, e libera à cada quebra:
1 NADH+H+
1 FADH2
1 Acetil CoA
Fale sobre o papel da carnitina e da albumina no metabolismo dos ácidos graxos.
A albumina é uma proteína encontrada no plasma humano e atua no metabolismo de lipídeos transportando os ácidos graxos provenientes da degradação dos triglicerídeos do tecido adiposo através da corrente sanguínea.
A carnitina tem a função de transportar os ácidos graxos através da membrana mitocondrial interna do citoplasma da célula para a matriz mitocondrial.
 Qual o papel do glucagon no processo de lipólise?
O glucagon se liga a um receptor que ativa a adenilato ciclase formando AMP cíclico a partir de ATP que ativa a proteína quinase que fosforila a triacilglicerol lipase que catalisa a hidrólise das ligações estéres dos triglicerídeos.
Sobre os corpos cetônicos responda:
 de seus nomes. 
Acetona, Acetoacetato, Beta-hidroxibutirato
em que tecidos são produzidos?
No fígado e nos rins
qual a função destes compostos?
Poupar o uso da glicose para que ela seja usada prioritariamente pelas células glicosedependentes. (Acetoacetato e b-hidroxibutirato são combustíveis que vão para o tecido extra-hepático e formam acetil coa que entra no ciclo de Krebs, gerando atp.)
que distúrbios estas substancias podem causar?
O acetoacetato e o b-hidroxibutirato causam cetoacidose pois são substâncias ácidas. 
 em que situações metabólicas são produzidos os corpos cetônicos?
São produzidos em jejum, dieta hiperproteica e diabetes tipo 1 não tratada (hiperglicemia)
 em tais situações, como esta a cetonemia e cetonúria?
Estão altas, porque a cetonemia acontece quando há alta concentração de corpos cetonicos no sangue, levando a uma cetoacidose, que tem por consequência a cetonuria, que é uma alta concentração de corpos cetonicos na urina. 
 fale sobre o hálito característico destas situações.
É o resultado do processo de acidose, onde há alto nível de ácido no plasma sanguíneo, deixando o pH do sangue baixo. A acetona não permanece no sangue porque ela dificilmente é oxidada por ser um gás volátil, saindo do pulmão na respiração e sendo expelida pela boca. O acetoacetato e o b-hidroxibutirato também produzidos na cetogenese, em alta concentração vão causar uma cetoacidose, que vai acarretar numa hiperventilaçao vai tornar o odor mais evidente.
 Explique o processo de síntese dos ácidos graxos.
A síntese de ácidos graxos é catalisada por um complexo multienzimático, a ácido graxo sintase. Quando a demanda por ATP é baixa, a energia contida na acetil-CoA mitocondrial pode ser estocada como gordura pela síntese de ácidos graxos e ocorre principalmente no fígado. O primeiro passo da síntese é a transformação de acetil-CoA em malonil-CoA pela acetil-CoA carboxilase. O malonil é transferido para o grupo acila e segue uma sequência repetitiva de reações com 4 passos (Condensação, Redução do grupo Carbonila, Desidratação e redução da dupla ligação). O grupo acila produzido durante essas reações se transforma no substrato de uma nova condensação do grupo malonil. Cada passagem através do ciclo aumenta a cadeia do grupo acil em 2 carbonos e quando a cadeia chega a 16 carbonos a mesma abandona o ciclo, formando o palmitato.
Como ocorre a regulação da síntese dos ácidos graxos.
A síntese de ácidos graxos é regulada de muitas formas. Por hormônios e pelos seus próprios produtos. Quando há muito citrato e ele vai para o citosol ele gera um sinal alostérico para a acetil-CoA carboxilase (que transforma acetil em malonil) e quando há muito palmitato e malonil-CoA os mesmos regulam sua formação por feedback. A acetil-CoA carboxilase é regulada por modificação covalente através da forforilação que inativa a enzima (provocada pelo glucagon e epinefrina) e defosforilação que ativa a enzima (provocada pela insulina que também estimula a atividade da citrato liase que converte citrato em acetil-CoA.
Qual é o papel do citrato na síntese dos ácidos graxos.
A maior parte do acetil-CoA que participa da síntese dos ácidos graxos vem da oxidação do piruvato dentro da mitocôndria, e como a membrana mitocondrial é impermeável ao acetil-CoA ele reage com o oxaloacetato para formar citrato que é levado até o pelo transportador de citrato na membrana, assim no citosol a citrato liase reverto o citrato em oxaloacetato e acetil-CoA que irá para a síntese de ácidos graxos.
Em que compartimento celular a síntese de ácidos graxos ocorre?
A ingestão excessiva de carboidrato faz com que entremos em um estado de hiperglicemia,,onde as taxas de glicose sanguínea se encontram altas A partir daí o pâncreas produz insulina que atua atuando as vias de síntese,nesse caso,ativando a enzima ácido graxo sintase que se torna ativa na forma hidroxilada e catalisa a produção de reservas de Ácidos graxos no tecido adiposo(Lipogênese).Quando estamos hipoglicêmicos,as taxas de glicose encontram-se baixas,onde haverá uma produção do hormônio glucagon que vai induzir a oxidação de Ac.graxos(B oxidação).Essa oxidação de lipídeos ocasiona um aumento de Acetil-coa,porém essa acetil-coa não pode ser reutilizada para o processo de lipogênese,então é transportada para outra via metabólica chamada cetogênse,que transforma o excesso de acetil-coa proviniente da B-oxidação em corpos cetônicos,que serão levados ao sangue transportados aos órgãos de tecidos para servir de combustível,poupando a utilização de glicose que servirá para abastecer as hemácias e o cérebro.
Descreva o ciclo da uréia, enfocando onde ocorre, suas etapas, importância e função.
O ciclo da Uréia ocorre em tecido hepático, em dois compartimentos, em um primeiro momento ocorrerá na mitocôndria, onde a amônia será transformada em Carbamoyl fosfato pela ação da enzima carbanoyl fosfato sintetase I, ocorrendo o gasto de 2 ATPS e a entrada de um íon bicarbonato, proveniente da respiração celular. Então, na primeira reação o carbomoyl fosfato irá se condensar com a ornitina, formando a citrulina. Isso ocorre na matriz mitocondrial. Na membrana então, há um receptor para a citrulina, logo ela vai passar para o citosol. Na segunda reação, no citosol, será adicionado um aspartato á citrulina, formando argininosuccinato. Na terceira reação, o argininosuccinato será 
quebrado formando fumarato e arginina. Na quarta reação, a arginina, pela ação da enzima arginase, será quebrado em ureia e ornitina. Ooorrendo a entrada de água nessa reação. A ureia será excretada, caso esse processo ocorra nos rins. Caso não ocorra, será transportante através do sangue, como soluto e a água solvente (por isso é necessário ter muita água, para que a ureia não precipite e forme cristais). E a ornitina retornará para a mitoncôndria, para poder se condensar com outro carbomoyl fosfato formando citrulina... continuando o ciclo. Ocorre no fígado e nos rins, tem como função transformar a amônia (tóxica) em ureia (atoxica). 
O que são aminoácidos glicogênicos e cetogênicos.
São aminoácidos, que após serem metabolizados por uma sequência de reações, irão gerar glicose (apenas no tecido hepático, pela gliconeogênese) no caso dos glicogênicos. Os cetogênicos irão gerar corpos cetônicos quando degradados.
 Descreva as reações de transaminação e desaminação.
Essas são as reações pela qual o aminoácido passa para ser degradado. A transaminação consiste na transferência de do aminogrupo para o alfa cetoglutarato, formando o glutamato, e pela transferência de oxigênio para o aminoácido, um alfacetoácido. Essa reação é catalisada porenzimas da classe das aminotransferares ou transaminases, que possuem uma vitamina do complexo B como grupo prostético. Após essa reação, ocorrerá a desaminação, catalizada por glutamato desidrogenase. Essa enzima vai retirar o grupamento amina do glutamato e adicionar água, formando amônia e alfacetoglutarato (pois recebeu o oxigênio da água). Logo, esse alfacetoglutarato estará livre para participar de outra reação de transaminação, que é importante para liberar o aminogrupo que nós não aproveitamos, na forma de amônia, que será detoxificada.
Explique de que maneira o nitrogênio é transportado do tecido muscular e nervoso para o fígado.
No músculo, em atividade física, a proteólise está ocorrendo, gerando liberação de aminoácidos, que está se degradando em glutamato e um alfacetoácido. Também, como está em ativididade física, está ocorrendo a glicólise, gerando piruvato. Então, esse piruvato vai transaminar com o glutamato, pela enzima amin o transferase, gerando alalina e alfacetoácido. A alanina (com os nitrogênios oriundos da amônia) irá para o fígado, e lá ela irá transaminar com o alfacetoglutarato, gerando glutamato e piruvato. Esse glutamato irá desaminar gerando amônia (que vai pro ciclo da ureia) e alfacetoglutarato; e esse piruvato gerado na transaminação pode ir pra glicogeneogênse, gerando glicose, que pode retorar para o músculo, sendo quebrada na glicólise, gerando piruvato que transamina com o glutamato e o clico reinicia... (ciclo alanina). 
 
Já no tecido nervoso, o glutamato derivado da quebra do aminoácido, com o gasto de uma molécula de ATP, se tornará glutamina, além da entrada de NH4 e saída de pirofosfato, pela ação da glutaminasintetase. Essa glutamina tem carga zero e poderá saír da célula e através do sangue poderá chegar no fígado. No fígado, pela ação da enzima glutaminase, ela será convertida em glutamato novamente. Que pela ação da enzima glutamato desidrogenase, irá desaminar, entrando água, gerando amônia e alfacetoglutarato. Essa amônia irá para o ciclo da uréia. Logo, pelo tecido nervoso o transporte de nitrogênio se dá pela glutamina e no tecido muscular, pela alanina. 
Fale sobre a relação entre o ciclo de Krebs e o ciclo da uréia.
O ciclo da ureia produz, em uma das suas reações intermediárias, o fumarato, que será liberado no citosol da célula, e poderá assim ser utilizado no ciclo de Krebs.
Esse fumarato é hidratado a malato, que é oxidado a oxaloacetato. E o oxaloacetato tem vários destinos possíveis, como: ser transformado em piruvato ou ainda pode ser condensado com acetil-Coa formando citrato que vai iniciar o ciclo de Krebs
Fale sobre as modificações metabólicas que ocorrem em um indivíduo em:
jejum prolongado
Após alguns dias de inanição, o organismo priorizará o fornecimento de glicose para os neurônios e para as hemácias; os outros tecidos passam a depender de corpos cetônicos, com exceção do fígado, e da gliconeogênese realizada a partir de glicerol e aminoácidos e, no entanto, o glicerol corresponde a uma parcela muito pequena da glicose formada, passando o organismo a depender quase que exclusivamente dos aminoácidos. Devido a necessidade da manutenção das proteínas, o organismo sofre severas adaptações. Uma delas é a mudança da fonte alimentar dos neurônios, que passam a aceitar corpos cetônicos, já que estes são produzidos em excesso devido a grande quantidade de acetil coA presente, considerando a interrupção da glicólise, e sua produção durante a oxidação de ácidos graxos. Uma das grandes desvantagens dos corpos cetônicos são a sua característica ácida, alterando o pH sanguíneo, impossibilitando o funcionamento do tampão do plasma, caracterizando uma cetoacidose. Esse uso dos corpos cetônicos mantém o organismo até quase todo o estoque de triacilglicerois ser consumido, já que a alta concentração de corpos cetônicos reduz a proteólise, que é a degradação de proteínas. Quando o acúmulo de gorduras terminar, a proteólise reiniciará. No momento em que deixar de existir proteínas para este processo, o indivíduo morre. 
diabetes não tratado
A hiperglicemia e cetoacidose são as características típicas do diabetes melito não tratado. A hiperglicemia é causada pelo aumento na produção hepática de glicose, combinada à utilização periférica diminuída. A cetose resulta de um aumento na mobilização de ácidos graxos do tecido adiposo, combinada à síntese hepática acelerada de 3-Hidroxibutirato e acetoacetato. Porém, nem todos os ácidos graxos que inundam o fígado podem ser eliminados através da oxidação ou síntese de corpos cetônicos. Os ácidos graxos também são convertidos triacilglicerol, o qual é embalado e secretado em VLDL. As quilomícrons são sintetizadas a partir de lipídios da dieta pelas células da mucosa intestinal após uma refeição. Uma vez que a degradação das lipoproteínas catalisada pela lípase lipoprotéica no tecido adiposo está diminuída nos diabéticos, os níveis plasmáticos de quilomícrons e VLDL estão elevadas, resultando em hipertrigliceridemia. Estas alterações metabólicas resultam de uma deficiência de insulina e um excesso relativo de glucagon, esta última desempenhando um papel crítico no estímulo da gliconeogênese e cetogênese. Muitas destas alterações metabólicas lembram aquelas descritas para o jejum, porém são mais exageradas. As diferenças metabólicas entre o diabetes e jejum incluem: 
1. Níveis de insulina: a insulina está praticamente ausente do sangue nos diabéticos tipo I, em vez de reduzida como no caso do jejum. Assim, os efeitos metabólicos do glucagon praticamente não têm oposição no diabético. 
2. Níveis de glicose no sangue: os diabéticos exibem uma hiperglicemia característica, 
enquanto os indivíduos privados de alimento mantêm o nível de glicose quase normal. 
3. Cetose: a mobilização de ácidos graxos do tecido adiposo e cetogênese hepática são 
maiores no diabetes que no jejum. Como resultado, a cetoacidose observada no diabetes é 
muito mais severa que a observada durante o jejum.
bem alimentado
Logo após uma refeição, a maior parte dos carboidratos, aminoácidos e uma pequena parte dos triglicerídeos advindos da dieta são diretamente levados ao fígado pela veia porta. A maior parte dos triglicerídeos advindos da dieta, no entanto, percorre um caminho diferente, eles migram pelo sistema linfático, caem na circulação sistêmica podendo ser metabolizados pelo fígado ou captados pelo tecido adiposo. De um modo geral, a concentração dos nutrientes no sangue é extremamente controlada pelo fígado, que os capta e distribui. O fígado será o órgão central da manutenção da homeostasia de carboidratos, lipídeos e proteínas. No período de jejum a degradação de glicogênio, a proteólise muscular e lipólise são responsáveis por manter o aporte energético no organismo. É preciso considerar que em cada célula ou tecido exercendo papéis fisiológicos específicos as vias metabólicas tenham características próprias. Este artigo analisa o metabolismo de diferentes células (hemáceas) e tecidos (cérebro, músculos, fígado e tecido adiposo) enfocando as inter-relações teciduais que ocorrem no período pós-prandial e no jejum, e também as características metabólicas próprias de cada tecido
Qual a função da L-Carnitina?
A L-carnitina, é uma molécula já produzida pelo organismo, especificamente no fígado e rins, e estocada nos músculos. Sua função é especialmente auxiliar a transformação de gordura em energia.
Além de sua função principal de queimar gordura transformando-a em energia, a L-carnitina melhora a capacidade de realização de atividades físicas e reduz as dores pós-treino, isso ocorre porque diminui a produção de ácido lático, substância causadora de dor após os treinos.
A L-carnitina é uma substância que pode ser encontrada em alimentos como carnes vermelhas, leite e derivados, alguns tipos de peixe e de vegetais.