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P1-Bioquímica Metabólica 1.Explique por que as fermentações são consideradas processos auto-suficientes. 2. No início da década de 30, Albert Szent-Gyorgyl publicou a interessante observação de que a adição de pequenas quantidades de oxaloacetato ou malato a suspensões de músculo de pombo (respiratório) macerado estimulava o consumo de O2 da preparação. Surpreendentemente, quando a quantidade de O2 consumida foi medida, ela era 7 vezes maior que a quantidade necessária para oxidar completamente o oxaloacetato e o malato adicionado a CO2 e H2O. a) Por que a adição oxaloacetato, ou malato, estimula o consumo de O2 ? b)Por que a quantidade de O2 consumida é maior que a quantidade necessária para oxidar completamente o oxaloacetato, ou o malato, adicionado? 3.Suponha que uma hemácia disponha de uma quantidade não limitante de glicose. a) Se esta célula dispusesse apenas de 1 moléculas de NAD+ e excretasse piruvato, quantas moléculas de ATP ela poderia produzir? b) Se esta célula dispusesse de 1 molécula de NAD+ e excretasse lactato, quantas moléculas de ATP ela poderia produzir? 4. Quando o antibiótico oligomicina é adicionado a uma suspensão de mitocôndrias que respiram ativamente, a velocidade de transporte de elétrons (medida pelo consumo de O2), e a velocidade da produção de ATP diminuindo dramaticamente. No entanto, quando uma solução de 2,4-dinitrofenol é adicionada a esta preparação (contendo uma suspensão de mitocôndrias e oligomicina), o consumo de O2 volta ao normal, mas a produção de ATP permanece inibida. a) Qual o processo, cadeia respiratória ou fosforilação oxidativa, é afetado pela olimicina? b) Por que a oligomicina afeta o consumo de O2 da mitocôndria? Explique o efeito 2,4-dinitrofenol na preparação mitocondrial. 5. Na primeira reação da glicólise, a enzima hexoquinase utiliza ATP para transferir um grupo fosfato à glicose, formando glicose-6-fosfato. O produto continua a ser oxidado formando piruvato na glicólise, que é um precursor de acetil-CoA para o ciclo de Krebs. Suponha que a célula possui apenas glicose disponível para energia e que a atividade hexoquinase é repentinamente interrompida nesta célula. Qual das seguintes condições irá ocorrer: A célula continuará a produzir energia pelo transporte de elétrons mitocondrial. A célula será forçada a realizar fermentação para produzir ATP. A utilização de oxigênio pela célula irá aumentar. Em última instância a produção de ATP pela célula será interrompida. A célula continuará a produzir pelo ciclo de Krebs. 6. Comparando o estado de repouso, o músculo em contração vigorosa apresenta; Níveis diminuídos de frutose-2,6-bifosfato. Uma conversão aumentada de piruvato em lactato. Uma relação NADH/ NAD+ diminuída. Oxidação diminuída do piruvato em lactato. Uma concentração reduzida de AMP. 7. Considere as afirmativas (a)-(e) e indique verdadeiro (V) ou falso (F) nos espaços entre parênteses. A glicose-6-fosfato pode ser metabolizada na glicólise para gerar energia, como pode ser convertida em glicose-1-fosfato e ser armazenada na forma de glicogênio nos músculos e no fígado. ( ) As fermentações lática e alcóolica são distintas até a formação do ácido pirúvico. () A via das pentoses gera NAD+ que pode ser empregado em biossínteses redutoras.( ) O processo fermentativo libera mais energia que a respiração aeróbia. ( ) Nos eritrócitos, o NADPH produzido na via das pentoses-fosfato previne contra lesões oxidativas. ( ) 8. Considere as afirmativas (a)-(e) e indique verdadeiro (V) ou falso (F) nos espaços entre parênteses. O Glucagon também se liga a receptores específicos iniciando uma série de eventos pra estocar glicose para organismo ( ) Na glicólise os pontos de controle são as reações irreversíveis catalisadas pelas enzimas hexoquinase, PFK-1 e piruvato quinase. ( ) A frutose 2,6-bifostato inibe a glicólise. ( ) A reação catalisada pela fosfofrutoquinase-1 (PFK-1) representa o ponto principal de regulação da glicólise. Isso se deve ao fato da reação ser reversível. ( ) A piruvato carboxilase (catalisa a conversão de piruvato em oxaloacetato) é modulada negativamente para acetil-CoA. ( ) 9. Considere as afirmativas (a)-(e) e indique verdadeiro (V) ou falso (F) nos espaços entre parênteses. A deficiência de glicogênio fosforilase muscular resulta na incapacidade do sistema de degradação do glicogênio de fornecer combustível suficiente para a glicólise, de modo a suprir a demanda metabólica de ATP. ( ) Na dextrina limite, a glicogênio fosforilase chega até 3 resíduos de glicose da ramificação. A partir desse ponto, a enzima de desramificação é responsável pela remoção de resíduos de glicose. ( ) A ativade da glicogênio sintase é inibida pelo hormônio glucagon.( ) A proteína quinase dependente do AMP cíclico ( PKA) , após ativação da adenilato ciclase e síntese de AMP cíclico ( cAMP) , decorrente de estimulação por insulina, é responsável pela ativação de glicogênio fosforilase e pela inativação da glicogênio sintase. ( ) No estado de repouso noturno, o glicogênio muscular não utilizado na contração e deslocado para a manutenção da glicemia sanguínea, pela ação da glicose-6-fosfatase.() 10. Qual das seguintes condições diminui a oxidação de acetil-coA pelo ciclo de Krebs? Uma alta relação NADH/ NAD+ Uma baixa relação GTP/GDP Uma baixa relação ATP/ADP. NADH reduzido devido a oxidação até NAD+ pela cadeia respiratória. Uma concentração elevada de AMP. 11. Considere as afirmativas (a)-(e) sobre a reação catalisada pela fosfofrutoquinase-1 (PFK-1) e indique verdadeiro (V) ou falso (F) nos espaços entre parênteses. É uma reação limitante da velocidade da via glicolítica. ( ) Utiliza frutose-6-fostato como substrato. ( ) Como consequência do estímulo da PFK-1 pela insulina, ocorre aumento da concentração de frutose-1,6 bifosfato. ( ) É ativada pela frutose-2,6-bifosfato. ( ) É ativada por altas concentrações de ATP e citrato .( ) 12. Qual dos seguintes compostos não pode originar a síntese líquida de glicose em humanos ? Acetil-Coa Lactato Aminoácidos glicogênicos Oxaloacetato Glicerol 13. Os seguintes compostos são metabólitos na via glicolítica, exceto : Fosfoenolpiruvato Oxigênio Glicose-6-fosfato NAD+ Todos acima são glicolíticos 14. Considere as afirmativas (a)-(e) e indique verdadeiro (V) ou falso (F) nos espaços entre parênteses. Na fotossíntese a etapa fotoquímica também é denominada fase clara e a etapa química fase escura. ( ) Na fosforilação oxidativa a bomba de prótons libera H+ para o espaço intermembranas da mitocôndria, os quais serão utilizados posteriormente na produção de ATP. ( ). Nas plantas o ciclo do glioxilato permite obter glicose a partir de ácidos graxos. ( ) Na fotossíntese fótons são utilizados como fonte de energia para a doação de elétrons. ( ) Na fase escura da fotossíntese os elétrons são utilizados juntamente como ATP, para reduzir o CO2 a compostos orgânicos. ( ) 15. Identifique a alternativa incorreta. Cada FADH2 produz cerca de 1,5 ATP’s. A síntese de ATP é regulada pela relação ATP/ADP. Altas concentrações de ATP inibem alostericamente as enzimas que catalisam a síntese de alfa-cetoglutarato de succinil-coA e de citrato. A síntese de ATP requer 4 H+ , dos quais 1 é necessário para transportar fosfato, ADP e ATP através da membrana mitocondrial interna. Mitocôndrias isoladas que respiram ativamente ao serem incubadas em meio apropriado contendo substratos na presença de CO apresentam uma redução no consumo de oxigênio e na produção de ATP. Desacopladores da cadeia transportadora de elétrons e fosforilação oxidativa carreiam prótons dos espaços intermembranoso para a matriz mitocondrial, dissipando gradiente de prótons. Com isso, a síntese de ATP de transporte de elétrons são inibidas. 16. Correlacione a coluna da direita com a da esquerda: a) Termogenina b) Oligomicina c) 2,4-dinitrofenol d) Cianeto e) Malonato de Sódio ( ) Carreador hidrofóbicode prótons que desacopla a cadeia transportadora de elétrons da fosforilação oxidativa. ( ) Inibidor do completo IV da cadeia transportadora de elétrons ao ligar-se a citocromo oxidase. ( ) Inibidor competitivo da enzima succinato desidrogenase. ( ) Na gordura marrom, forma póros condutores de prótons na membrana mitocondrial interna. ( )Inibidor da enzima ATP sintase. 17. Qual das seguintes afirmativas sobre o glicogênio é correta. O estoque de glicogênio muscular é responsável por fornecer glicose aos órgãos que dependem dessa fonte de energia durante o jejum prolongado. O estoque de glicogênio muscular é responsável por fornecer glicose aos órgãos que dependem dessa fonte de energia durante o jejum curto. O glicogênio é um homopolissacarídeo de cadeia ramificada e altamente solúvel, formado por moléculas de α-D-glicose. A enzima glicogênio fosforilase catalisa a remoção sequencial de resíduo de glicose da ponta redutora da cadeia do glicogênio. A energia estocada na forma de glicogênio é menor do que na forma de triacilgliceróis, pois os ácidos graxos possuem maior número de átomos de carbono para formar glicose. 18. Indicar nos espaços correspondentes se a seguintes afirmações se aplicam apenas a mitocôndria, apenas a cloroplastooou a ambos. Cloroplasto Mitocôndria Ambos Fótons são utilizados como fonte de energia para doação de elétrons A transferência de elétrons leva ao estabelecimento de um gradiente de prótons O aceptor final de elétrons é o NADP+ A organela requer um sistema de membranas intacto para gerar ATP O componente P1 da ATP sintase esta voltado para a matriz 19. Considere as afirmativas (a)-(e) sobre o glucagon e indique verdadeiro (V) ou falso (F) nos espaços entre parênteses. Os níveis de glucagon aumentam após a ingestão de uma refeição rica em carboidratos. ( ) Altos níveis de glicose no sangue diminuem a secreção de glucagon pelo pâncreas, ( ) O glucagon diminue os níveis intracelulares de cAMP na células dos fígado,...... na degradação do glicogênio .( ) Altos níveis de glucagon no sangue estimulam a liberação da glicose na corrente sanguínea pelo tecido hepático. ( ) O glucagon é o principal hormônio estimulador da glicogenólise muscular. 20. Considere as afirmativas (a)-(e) e indique verdadeiro (V) ou falso (F) nos espaços entre parênteses. A frutose-2,6-bifostato inibe a frutose-1,5-bifosfatase e , consequentemente a gliconeogenese. ( ) A conversão de acetil-coA em glicose permite a manutenção da glicemia sanguínea pelo fígado. ( ) 3 reações da glicólise são essencialmente irreversíveis, não podendo ser usadas na gliconeogênese. ( ) A biossíntese da glicose a partir de piruvato é induzida sempre que se forma um excesso de acetil-coA mitocondrial. ( ) A gliconeogenese permite armazenar glicose na forma de glicogênio. ( ) 21.O glicogênio muscular não pode contribuir diretamente aos níveis sanguíneos da glicose porque : O músculo não contém glicoquinase O glicogênio muscular não pode ser convertido em glicose-6-fosfato O musculo não contém glicogênio fosforilase O musculo não possui fosfoglicoisomerase O musculo não possui glicose-6-fosfatase. 22. A viabilidade de eritrócito depende da glicólise como fonte de energia. A glicose irá cessar em: A fosfofrutoquinase-1 (PFK-1) for ativada Mitocôndrias não estão presentes na célula. NADH não for oxidado A concentração de AMP aumentar A concentração de cAMP diminuir 23. Qual das seguintes afirmações sobre a gliconeogênese é correta? Utiliza esqueletos de carbonos fornecidos pela degradação dos ácidos graxos. É importante na manutenção da glicemia somente durante o jejum noturno normal. Glucagon e epinefrina estimulam a produção de AMP cíclico, que ativa uma cascata de sinalização intracelular que culmina na fosforilação da enzima fosfofrutoquinase-2 (PFK-2) / frutose-2,6-bifosfato ( FBPase-2). O resultado é uma diminuição de frutose 2,6-bifosfato e ativação da gliconeogenese. É inibida por níveis elevados de acetil-CoA É estimulada por altas concentrações de AMP
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