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ATENÇÃO! ESSAS RESPOSTAS NÃO SÃO DO GABARITO OFICIAL, FORAM FEITAS POR ALUNO.
AD2 BIOQ2 – 2012.2
Questão 1. Os aminoácidos são moléculas importantes tanto para construção de proteínas como para síntese de ATP. Em que situações ocorre o uso de aminoácidos como fonte de energia? Que vias metabólicas são utilizadas para tornar isso possível?
As situações em que ocorre o uso de aminoácidos são as seguintes: 
Na via de degradação de proteínas, durante a síntese e degradação normal das proteínas, que é conhecida como turnover de proteínas;
Quando a dieta é rica em proteínas, e a ingestão excede as necessidades do corpo para a síntese de suas próprias proteínas. Desta forma o excesso é degradado porque os aminoácidos não podem ser estocado;
Nos casos de jejum ou de enfermidades como o diabetes melitus, quando os carboidratos já não estão mais disponíveis ou não podem ser utilizados, as proteínas celulares são utilizadas como combustível.
As vias metabólicas utilizadas para tornar o uso de aminoácidos como fonte de energia são:
A partir dos açúcares (graças ao intermediário piruvato), por descarboxilação oxidativa; 
A partir dos lípidos que se decompõem em ácidos graxos livres, por β-oxidação; 
A partir das proteínas, por desaminação oxidativa dos aminoácidos cetogénicos.
Questão 2. Qual relação entre síntese de ribulose 5-fosfato e a geração de NADPH? Qual o via metabólica responsável pela síntese destas moléculas? Qual a importância destes produtos para a célula?
A relação está no fato de que para cada glicose-6-fosfato desviada para a via das pentoses, é gerado uma molécula de ribulose 5-fosfato e 2 dois NADPH.
A primeira reação da via das pentoses fosfato é a oxidação da glicose 6-fosfato pela glicose 6-fosfato desidrogenase para a formação de 6-fosfoglicono-δ-lactona. O NADP+ é o receptor de elétrons e o equilíbrio final está muito deslocado na direção da formação do NADPH. Na segunda reação, a 6-fosfoglicono-δ-lactona é hidrolisada pela ação da 6-fosfogluconolactase específica e forma o 6-fosfogliconato. Na terceira reação do ramo oxidativo, temos uma descarboxilação catalisada pela 6-fosfogliconato desidrogenase, levando à redução de NADP+, liberação de Co2 e formação da pentose ribulose-5-fosfato. 
Glicose 6-fosfato + 2NADP+ + H2O → ribose 5-fosfato + CO2 + 2NADPH + 2H+
A via metabólica responsável pela síntese da ribulose-5-fosfato e NADPH é Via das Pentoses Fosfato.
A importância destes produtos é que as pentoses (da ribulose-5-fosfato, produto da fase não oxidativa) atuam na biossíntese de nucleotídeos e o NADPH (produto da fase oxidativa) funciona como agente redutor para síntese de ácidos graxos e de colesterol.
Questão 3. Por que hemácias têm alta atividade da glicose-6P desidrogenase?
Isto se dá porque a glicose-6-fosfato desidrogenase desempenha um papel de fundamental importância no metabolismo eritrocitário, tanto na obtenção de energia a partir da glicose, quanto na sua proteção contra agentes oxidantes. A glicose-6-fosfato desidrogenase cataliza a primeira reação da via da hexose monofosfato na qual a glicose-6-fosfato é oxidada a 6-fosfogluconolactona com a redução concomitante de NADP a NADPH. Portanto, é essencial na proteção da hemácia contra a ação de oxidantes por manter a glutationa no estado reduzido.
Questão 4. Qual o papel do acetil-CoA como molécula integradora do metabolismo (mencione as vias e as reações em que esta molécula apareceu até agora)
Independente da origem do Acetil-CoA, este será totalmente oxidado a CO2 pelo Ciclo de Krebs e irá favorecer a produção de coenzimas que serão oxidadas na cadeia respiratória produzindo energia (ATP), dessa forma, todas as vias catabólicas e anabólicas passam pelo Acetil-CoA. Esta molécula aparece as seguintes reações: na reação que converte o piruvato em Acetil-CoA catalizada pela enzima piruvato desidrogenase; aparece também no Ciclo de Krebs na formação do citrato catalizada pela enzima citrato sintase; aparece ainda como produto da β-oxidação de qualquer ácido graxo, levando a formação de Acetil-CoA. Outra reação em que aparece a Acetil-CoA é a reação onde este é convertido em malonil-CoA catabolizada pela enzima acetil-CoA carboxilase durante a síntese do palmitato. Ainda temos os aminoácidos cetogênicos que produzem Acetil-CoA.
Questão 5. A degradação completa de uma molécula de ácido graxo pode gerar quase 4 vezes mais energia na forma de ATP que aquela extraída da glicose. Falso ou verdadeiro? Justifique descrevendo as vias metabólicas envolvidas com a degradação completa de um ácido graxo e seus produtos.
Verdadeiro, pois a partir da glicose, na via glicolítica pode-se gerar algo em torno de 30 a 32 ATPs. Por outro lado, a degradação completa de uma molécula de ácido graxo pode gerar algo em torno de 130 ATP. 
A oxidação completa de ácidos graxos requer algumas etapas:
- β oxidação;
- Ciclo do Ácido Cítrico;
- Cadeia transportadora de elétrons;
- Fosforilação Oxidativa;
Na β oxidação o ácido graxo sofre remoção gradativa de dois átomos de carbonos na forma de Acetil-CoA, começando pela extremidade da carboxila do ácido graxo, para a formação de 1 molécula de Acetil-CoA, 1 de NADH e 1 de FADH2 a cada quebra. Os produtos da β oxidação seguem o Ciclo do Ácido Cítrico, a Cadeia Transportadora de Elétrons e a Fosforilação Oxidativa, para a formação de ATP. O resultado da β oxidação de um ácido graxo de 16C é a formação de 8 moléculas de Acetil-CoA, 7 de NADH e 7 de FADH2. A degradação completa de uma molécula de ácido graxo com 16 átomos de carbonos liberará 8 unidades de Acetil-CoA, 7 NADH e 7 FADH2 durante a β oxidação, 24 NADH, 8 FADH2 e 8 GTP durante o ciclo do ácido cítrico, e Fosforilação Oxidativa totaliza 131 moléculas de ATP, sendo que 2 são gastos na fase de ativação, deixando 129 moléculas de ATP como rendimento energético.
Questão 6. Que mecanismo de regulação controla a liberação de ácidos graxos armazenados nos adipócitos?
	O metabolismo do tecido adiposo envolve os processos de síntese (lipogênese) e hidrólise de TAG (lipólise). A liberação dos ácidos graxos presentes nos adipócitos acontece da seguinte forma: Os adipócitos são células que armazenam lipídeos (triacilglicerol – TAG). O nosso organismo quando necessita de energia libera o glucagon, que é um hormônio produzido no pâncreas. Este hormônio indica para o organismo que chegou a hora de gastar suas reservas (lipólise). Desta forma, o glucagon se liga a receptores específicos na membrana dos adipócitos que tornará ativa a adenilato ciclase. A adenilato ciclase vai catalizar a conversão de ATP em AMP cíclico que por sua vez ativará a proteína cinase dependente de AMPc (PKA). Assim, será ativada a lipase hormônio-sensível (LHS), atuando na lipólise, que consiste da hidrólise sequencial da molécula de TAG, formando subsequentemente diacilglicerol (DAG), monoacilglicerol (MAG), glicerol e três ácidos graxos livres. Uma vez separados, os ácidos graxos (apolares) seguirão pela corrente sanguínea por meio da albumina, que é polar.
	
Questão 7. Qual o produto primário da degradação do glicogênio pelo fosforilase? Que enzimas estão envolvidas com a conversão desta molécula em glicose livre?
	O produto primário da degradação do glicogênio pelo fosforilase é a glicose-1- fosfato. As enzimas envolvidas na conversão desta molécula em glicose livre são as seguintes: fosfoglicomutase e a glicose 6-fosfatase (somente no fígado, pois nos músculos esta enzima não está presente).
Questão 8. Embora as células musculares sintetizem e degradem o glicogênio, os monômeros de glicose liberados não podem ser exportados para outros tecidos. Por que? Justifique do ponto de vista bioquímico.
A glicose-6-fosfatase hidrolisa o grupo fosfato ligado ao carbono 6 da glicose-6-fosfato. O produto dessa reação é a glicose não fosforilada que, assim, pode atravessar a membrana plasmática. A enzima glicose-6-fosfatase só ocorre no fígado e rins.
O músculo não possui glicose-6-fosfatase,e não pode por isso transformar a glicose-6-P (que não pode sair da célula) em glicose (que pode sair das células). O glicogênio do músculo é por isso uma reserva de glicose-6-P para consumo próprio, é usado pela própria fibra como fonte emergencial de energia quando a necessidade desta é muito intensa.
Questão 9. Qual o custo energético da adição de uma molécula de glicose livre ao glicogênio? Explique. 
Uma vez que nosso organismo está bem abastecido energeticamente, quando consumimos alimento extra, nosso organismo promove o estoque da glicose extra na forma de glicogênio. A glicose livre na corrente sanguínea segue um caminho diferente da glicólise. A síntese de glicogênio é ativada e a cada molécula de glicose, serão gastos uma molécula de ATP e uma outra de UDP que quanto ao gasto, é similar ao gasto de ATP. 
Questão 10. Como o glucagon regula o metabolismo do glicogênio? Especifique o mecanismo de ação, as etapas e os alvos finais do processo. 
O metabolismo do glicogênio engloba os processos de síntese e de degradação. Ambos ocorrem no mesmo compartimento celular, o citosol.
O glucagon é um hormônio produzido pelo pâncreas e liberado na corrente sanguínea sinalizando para o organismo que nossa reservas devem ser utilizadas como combustível. Acontece que quando o nível de glicose no sangue diminui, o glicogênio do fígado é quebrado estimulado pela ação deste hormônio. O que ocorre é que o glucagon ativa a enzima adenilciclase na membrana das células do fígado e desta forma aumentando o AMPc (monofosfato de adenosina cíclico) que ativará a enzima glicogênio fosforilase, que catalisa a fosforólise do glicogênio. a segunda etapa vai ser catalisada pela fosfoglicomutase, formando uma molécula de glicose 6-P.
Em contrapartida, quando nosso organismo está bem alimentado, o excesso de glicose provoca a síntese de glicogênio. Neste processo, a glicose em excesso é convertida em glicose 6-fosfato pela ação da enzima hexoquinase com gasto de ATP. Uma segunda reação converte a Glicose 6-fosfato em glicose 1-fosfato pela ação da enzima fosfoglicomutase. Neste ponto, a glicose 1-fosfato é convertida em UDPGlicose pela ação da enzima glicose-1P uridiltransferase. Uma última reação a UDP-glicose é convertida em UDP pela ação da enzima glicogênio sintase que vai ligar uma glicose a outra formando o glicogênio. A enzima glicogênio sintase é a enzima chave da síntese do glicogênio.