Questões Acidos Graxos

Prévia do material em texto

Questões
 1. Após a lipólise. Escreva uma equação balanceada para a conversão do glicerol em piruvato. Quais são as enzimas necessárias além daquelas da via glicolítica? 
2. Formas de energia. As reações parciais que levam à síntese de acil-CoA (equações 1 e 2, p. 649) são livremente reversíveis. A constante de equilíbrio para as somas dessas reações, aproxima-se de 1, o que significa que os níveis de energia dos reagentes e produtos são aproximadamente iguais, embora uma molécula de ATP tenha sido hidrolisada. Explique por que essas reações são prontamente reversíveis
3. Taxa de ativação. A reação para a ativação dos ácidos graxos antes da degradação é
Essa reação é muito favorável graças à hidrólise do equivalente de duas moléculas de ATP. Do ponto de vista de contabilidade bioquímica, explique por que o equivalente de duas moléculas de ATP é utilizado, embora o lado esquerdo da equação tenha apenas uma molécula de ATP. 
4. Sequência correta. Coloque a seguinte lista de reações ou locais relevantes da β-oxidação dos ácidos graxos na sequência apropriada. (a) Reação com carnitina (b) Ácido graxo no citoplasma (c) Ativação de ácidos graxos pela ligação a CoA (d) Hidratação (e) Oxidação ligada a NAD+ (f) Tiólise (g) Acil-CoA nas mitocôndrias (h) Oxidação ligada ao FAD 
5. Lembrança de reações passadas. Já nos deparamos com reações semelhantes às reações de oxidação, hidratação e oxidação da degradação de ácidos graxos em nosso estudo de bioquímica. Que outra via utiliza esse conjunto de reações? 
6. Uma acetil-CoA fantasma? Na equação da degradação de ácidos graxos apresentada, são necessárias apenas sete moléculas de CoA para produzir oito moléculas de acetil-CoA. Como essa diferença é possível? Palmitoil-CoA + 7 FAD + 7 NAD+ + 7 CoASH + 7 H2O → 8 Acetil-CoA + 7 FADH2 + 7 NADH + 7 H+ 
7. Comparando os rendimentos. Compare o rendimento de ATP do ácido palmítico e do ácido palmitoleico.
8. Contando os ATP 1. Qual a produção de ATP na oxidação completa do ácido graxo C17 (heptadecanoico)? Suponha que a propionil-CoA produza finalmente oxaloacetato no ciclo do ácido cítrico. 
9. Doce tentação. O ácido esteárico é um ácido graxo C18 componente do chocolate. Suponha que você teve um dia depressivo e decidiu devorar um chocolate para aliviar o problema. Quantos ATP você obteria com a oxidação completa do ácido esteárico a CO2? 
10. A melhor forma de armazenamento. Compare a produção de ATP da oxidação completa da glicose, um carboidrato de seis carbonos, e do ácido hexanoico, um ácido graxo de seis carbonos. O ácido hexanoico é também denominado ácido capricoico e é responsável pelo “aroma” das cabras. Por que as gorduras são maiores fontes de energia do que os carboidratos? 
11. De ácidos graxos a corpos cetônicos. Escreva uma equação balanceada para a conversão do estearato em acetoacetato. 
12. Generoso, mas nem tanto. O fígado constitui o principal local de síntese de corpos cetônicos. Entretanto, os corpos cetônicos não são utilizados pelo fígado, e sim são liberados para uso por outros tecidos. O fígado ganha energia no processo de síntese e liberação dos corpos cetônicos. Calcule o número de moléculas de ATP produzidas pelo fígado na conversão do palmitato, um ácido graxo C16, em acetoacetato. 
13. Contando os ATP 2. Quanta energia se obtém com a oxidação completa do corpo cetônico D-3hidroxibutirato? 
14. Outro ponto de vista. Por que se poderia argumentar que a resposta à questão 13 está errada? 
15. Um adágio acurado. Um antigo adágio químico é de que as gorduras queimam na chama dos carboidratos. Qual é a base molecular desse adágio? 
16. Doença de Refsum. O ácido fitânico é um componente de ácido graxo de cadeia ramificada da clorofila e também um componente importante do leite. Nos indivíduos suscetíveis, pode ocorrer acúmulo de ácido fitânico, resultando em problemas neurológicos. Essa síndrome é denominada doença de Refsum ou doença de armazenamento de ácido fitânico. (a) Por que o ácido fitânico se acumula? (b) Que atividade enzimática você poderia inventar para evitar o seu acúmulo? 
17. Uma dieta quente. O trítio é um isótopo radioativo do hidrogênio, que pode ser prontamente detectado. Um ácido graxo saturado de seis carbonos totalmente marcado com trítio é administrado a um rato, e uma biopsia muscular do animal é efetuada por técnicos assistentes interessados, cuidadosos e discretos. Esses assistentes isolam cuidadosamente toda a acetil-CoA obtida da βoxidação do ácido graxo radioativo e removem a CoA para formar acetato. Qual será a razão global entre trítio e carbono do acetato isolado? 
18. Encontrando triacilgliceróis sempre nos lugares errados. O diabetes melito insulinodependente é frequentemente acompanhado de altos níveis de triacilgliceróis no sangue. Sugira uma explicação bioquímica. 
19. Contraponto. Compare e contraste os seguintes aspectos da oxidação e da síntese de ácidos graxos (a) localização do processo. (b) carreador de acila. (c) redutores e oxidantes. (d) estereoquímica dos intermediários. (e) direção da síntese e da degradação. (f) organização do sistema enzimático. 
20. Uma síntese flexível. O miristato, um ácido graxo saturado C14, é usado como emoliente para cosméticos e preparações medicinais tópicas. Escreva uma equação balanceada para a síntese do miristato. 
21. O custo da limpeza. O ácido láurico é um ácido graxo de 12 carbonos, sem nenhuma dupla ligação. O sal sódico do ácido láurico (laurato de sódio) é um detergente comum empregado em uma variedade de produtos, incluindo detergente para lavagem de roupa, xampus e pasta de dente. Quantas moléculas de ATP e NADPH são necessárias para a síntese do ácido láurico? 
22. Organização. Organize as seguintes etapas da síntese de ácidos graxos na sua sequência correta. (a) Desidratação (b) Condensação (c) Liberação de um ácido graxo C16 (d) Redução de um grupo carbonila (e) Formação de malonil ACP 
23. Sem acesso a recursos. Qual seria o efeito sobre a síntese de ácidos graxos de uma mutação da ATP-citrato liase que reduzisse a atividade da enzima? Explique.
24. Nada mais que a verdade. Indique se verdadeiro ou falso. Se for falso, explique. (a) A biotina é necessária para a atividade da ácido graxo sintase. (b) A reação de condensação na síntese de ácidos graxos é acionada pela descarboxilação da malonil-CoA. (c) A síntese de ácidos graxos não depende de ATP. (d) O palmitato é o produto final da ácido graxo sintase. (e) Todas as atividades enzimáticas necessárias para a síntese de ácidos graxos nos mamíferos estão contidas em uma única cadeia polipeptídica. (f) Nos mamíferos, a ácido graxo sintase é ativa na forma de monômero. (g) O ácido graxo araquidonato é um precursor de moléculas de sinalização. (h) A acetil-CoA carboxilase é inibida pelo citrato. 
25. Gordura ímpar. Sugira como os ácidos graxos com número ímpar de carbonos são sintetizados. 
26. Marcadores. Suponha que você tem um sistema de síntese de ácidos graxos in vitro que contém todas as enzimas e os cofatores necessários para a síntese dos ácidos graxos, exceto a acetil-CoA. Para esse sistema, você acrescenta acetil-CoA que contém hidrogênio radioativo (3H, trítio) e carbono 14 (14C), conforme mostrado aqui.
A razão 3H/14C é de 3. Qual seria a razão 3H/14C após a síntese de ácido palmítico (C16) sem o uso da acetil-CoA radioativa? 
27. Abraço apertado. A avidina, uma glicoproteína encontrada em ovos, apresenta alta afinidade pela biotina. A avidina pode ligar-se à biotina e impedir o seu uso pelo corpo. Como uma alimentação rica em ovos crus poderia afetar a síntese de ácidos graxos? Qual será o efeito de uma alimentação rica em ovos cozidos sobre a síntese de ácidos graxos? Explique. 
28. Alfa ou ômega? Apenas uma molécula de acetil-CoA é utilizada diretamente na síntese de ácidos graxos. Identifique os átomos de carbono no ácido palmítico que foram doados pela acetil-CoA. 
29. Ora se vê, ora não. Embora o HCO3– seja necessário para a síntese de ácidos graxos, o seu átomo de carbononão aparece no produto. Explique como essa omissão é possível. 
30. É tudo questão de comunicação. Por que o citrato é um inibidor apropriado da fosfofrutoquinase? 
31. Rastreando átomos de carbono. Considere um extrato celular que sintetiza ativamente palmitato. Suponha que uma ácido graxo sintase nessa separação forme uma molécula de palmitato em cerca de 5 min. Uma grande quantidade de malonil-CoA marcada com 14C em cada átomo de carbono da unidade malonil é acrescentada de repente a esse sistema, e a síntese de ácidos graxos é interrompida um minuto depois por alteração do pH. Os ácidos graxos são analisados quanto à sua radioatividade. Qual é o átomo de carbono do palmitato formado por esse sistema mais radioativo – C-1 ou C-14?
32. Um mutante inaceitável. Os resíduo de serina na acetil-CoA carboxilase alvo da proteína quinase dependente de AMP é mutado para alanina. Qual é a provável consequência dessa mutação? 
33. Fontes. Para cada um dos seguintes ácidos graxos insaturados, indique se o precursor de biossíntese nos animais é o palmitoleato, o oleato, o linoleato ou o linolenato. (a) 18:1 cis-Δ11 (b) 18:3 cis-Δ6, Δ9, Δ12 (c) 20:2 cis-Δ11, Δ14 (d) 20:3 cis-Δ5, Δ8, Δ11 (e) 22:1 cis-Δ13 (f) 22:6 cis-Δ4, Δ7, Δ10, Δ13, Δ16, Δ19
34. Impulsionada pela descarboxilação. Qual é o papel da descarboxilação na síntese de ácidos graxos? Cite outra reação-chave em uma via metabólica que empregue esse tipo de mecanismo.
35. Excesso de quinase. Suponha que uma mutação no promotor leve à superprodução de proteína quinase A nas células adiposas. Como o metabolismo de ácidos graxos poderia ser alterado por essa mutação? 
36. Bens bloqueados. A presença de uma molécula energética no citoplasma não assegura que ela possa ser efetivamente usada. Cite dois exemplos de como o transporte prejudicado de metabólitos entre compartimentos causa doença. 
37. Inversão elegante. Os peroxissomos apresentam uma via alternativa para a oxidação de ácidos graxos poli-insaturados. Eles contêm uma hidratase, que converte a D-3-hidroxiacil-CoA em transΔ2-enoil CoA. Como essa enzima pode ser utilizada para oxidar-CoA contendo uma dupla ligação cis em um átomo de carbono par (p.ex., a dupla ligação cis-Δ12 do linoleato)? 
38. Catástrofe covalente. Qual a potencial desvantagem de haver muitos sítios catalíticos reunidos em uma cadeia polipeptídica muito longa? 
39. Ausência de acil-CoA desidrogenases. Foram descritas várias deficiências genéticas das acilCoA desidrogenases. Essa deficiência surge no início da vida, depois de um período de jejum. Os sintomas consistem em vômitos, letargia e, algumas vezes, coma. Não apenas os níveis de glicemia estão baixos (hipoglicemia), mas também a cetose induzida por jejum prolongado está ausente. Forneça uma explicação bioquímica para essas últimas duas observações. 
40. Efeitos do clofibrato. A presença de níveis elevados de triacilgliceróis no sangue está associada a ataques cardíacos e acidentes vasculares cerebrais. O clofibrato, um fármaco que aumenta a atividade dos peroxissomos, é algumas vezes utilizado no tratamento de pacientes com essa condição. Qual é a base bioquímica desse tratamento? 
41. Um tipo diferente de enzima. A Figura 22.36 mostra a resposta da acetil-CoA carboxilase a quantidades variáveis de citrato. Explique esse efeito à luz dos efeitos alostéricos que o citrato tem sobre a enzima. Preveja os efeitos de concentrações crescentes de palmitoil-CoA.
Questões sobre mecanismo 
42. Variação sobre um tema. A tiolase tem uma estrutura homóloga à da enzima de condensação. Com base nessa observação, proponha um mecanismo para a clivagem da 3-cetoacil-CoA pela CoA. 
43. Dois mais três são quatro. Proponha um mecanismo de reação para a condensação de uma unidade acetila com a uma unidade malonila para formar uma unidade acetoacetila na síntese de ácidos graxos.
Questões | Integração de capítulos 44. Dieta mal recomendada. Suponha que, por alguma razão bizarra, você decidiu viver com uma dieta exclusiva de gorduras de baleia e de foca. (a) Como a ausência de carboidratos poderia afetar a sua capacidade de utilizar as gorduras? (b) Como deverá ser o odor de sua respiração? (c) Um de seus melhores amigos, após tentar sem sucesso convencê-lo a abandonar essa dieta, fez com que prometesse que consumiria uma dose saudável de ácidos graxos de cadeia ímpar. Seu amigo deseja o melhor para você? Explique. 
45. Gorduras em glicogênio. Um animal é alimentado com ácido esteárico que é marcado com carbono radioativo [14C]. Uma biopsia hepática revela a presença de glicogênio marcado com 14C. Como esse achado é possível considerando que os animais não são capazes de converter gorduras em carboidratos?
Questões | Interpretação de dados 46. Enzima mutante. A carnitina palmitoil transferase I (CPTI) catalisa a conversão de acil-CoA de cadeia longa em acil carnitina, um pré-requisito para transporte para dentro das mitocôndrias e degradação subsequente. Foi construída uma enzima mutante com alteração de um único aminoácido na posição 3, de ácido glutâmico para a alanina. Os Gráficos A a C mostram os dados de estudos realizados para identificar o efeito da mutação [dados de J. Shi, H. Zhu, D. N. Arvidson e G. J. Woldegiorgis. J. Biol. Chem. 274:9421-9426, 1999]. (a) Qual é o efeito da mutação sobre a atividade enzimática quando a concentração de carnitina é variada (Gráfico A)? Quais são os valores de KM e Vmáx. para as enzimas de tipo selvagem e mutante?
(b) O que acontece quando o experimento é repetido com concentrações variadas de palmitoil-CoA (Gráfico B)? Quais são os valores de KM e Vmáx. para as enzimas de tipo selvagem e mutante?
(c) O Gráfico C mostra o efeito inibitório da malonil-CoA sobre as enzimas de tipo selvagem e mutante. Qual a enzima mais sensível à inibição pela malonil-CoA?
(d) Suponha que a concentração de palmitoil-CoA = 100 μM, da carnitina = 100 μM, e da malonilCoA = 510 μM. Nessas condições, qual o efeito mais proeminente da mutação sobre as propriedades da enzima? (e) O que você pode concluir acerca do papel do glutamato 3 na função da carnitina aciltransferase I?
. Glicerol + 2 NAD+ + Pi + ADP →
piruvato + ATP + H2O + 2 NADH + H+
Glicerol quinase e glicerol fosfato desidrogenase 2. A reversibilidade imediata deve-se à natureza de alta energia do tioéster na acil-CoA. 3. Para que o AMP retorne a uma forma passível de ser fosforilada pela fosforilação oxidativa ou pela fosforilação ao nível do substrato, outra molécula de ATP precisa ser consumida na reação. ATP + AMP ⇄ 2 ADP 4. b, c, a, g, h, d, e, f. 5. O ciclo do ácido cítrico. As reações que transformam o succinato em oxaloacetato ou o inverso assemelham-se àquelas do metabolismo dos ácidos graxos (Seção 17.2). 6. O penúltimo produto de degradação, a aceto acetil-CoA, produz duas moléculas de acetil-CoA com a tiólise por apenas uma molécula de CoA. 7. O ácido palmítico gera 106 moléculas de ATP. O ácido palmitoleico tem uma dupla ligação com os carbonos C-9 e C-10. Quando o ácido palmitoleico é processado na β-oxidação, uma das etapas da oxidação (para introduzir uma dupla ligação antes da adição de água) não ocorre, visto que já existe uma dupla ligação. Por conseguinte, não há produção de FADH2, e o ácido palmitoleico produz 1,5 molécula de ATP a menos do que o ácido palmítico, com um total de 104,5 moléculas de ATP. 8.
Taxa de ativação para formar acil-CoA – 2 ATP Sete voltas para produzir: 
7 acetil-CoA com 10 ATP/acetil-CoA + 70 ATP
7 NADH com 2,5 ATP/NADH + 17,5 ATP
7 FADH2 com 1,5 ATP/FADH2 + 10,5 ATP
Propionil-CoA, que requer 1 ATP para sua conversão em succinil-CoA – 1 ATP
Succinil-CoA → succinato + 1 ATP (GTP)
Succinato → fumarato + FADH2 + 1,5 ATP FADH2 com 1,5 ATP/FADH2 
Fumarato → malato 
Malato → oxaloacetato + NADH + 2,5 ATP NADH com 2,5 ATP/NADH 
Total 120 ATP
 9. Você iria se odiar no dia seguinte, mas pelo menos não teria de se preocupar com a energia. Para a formação de estearil-CoA, é necessário o equivalente a duas moléculas de ATP. Estearil-CoA + 8 FAD +8 NAD+ + 8 CoA + 8 H2O → 9 acetil-CoA + 8 FADH2 + 8 NADH + 8 H+
9 acetil-CoA com 10 ATP/acetil-CoA + 90 ATP
8 NADH com 2,5 ATP/NADH + 20 ATP
8 FADH2 com 1,5 ATP/FADH2 + 12 ATP
Taxa de ativação –2,0
Total 122 ATP
 
10. É preciso ter em mente que, no ciclo do ácido cítrico, 1 molécula de FADH2 produz 1,5 molécula de ATP; 1 molécula de NADH produz 2,5 moléculas de ATP; e 1 molécula de acetil-CoA, 10 moléculas de ATP. São produzidas 2 moléculas de ATP quando a glicose é degradada em 2 moléculas de piruvato. São também produzidas 2 moléculas de NADH, porém os elétrons são transferidos para o FADH2 para entrada nas mitocôndrias. Cada molécula de FADH2 pode gerar 1,5 molécula de ATP. Cada molécula de piruvato produzirá uma molécula de NADH. Cada molécula de acetil-CoA gera 3 moléculas de NADH, 1 molécula de FADH2 e 1 molécula de ATP. Por conseguinte, temos um total de 10 moléculas de ATP para cada acetil-CoA, ou 20 para 2 moléculas de acetil-CoA. O total para a glicose é de 30 moléculas de ATP. É quanto ao ácido hexanoico? O ácido caprioico é ativado em caprioico-CoA à custa de 2 moléculas de ATP, de modo que já perdemos 2 ATP. O primeiro ciclo de β-oxidação gera 1 FADH2, 1 NADH e 1 acetil-CoA. Após a passagem da acetilCoA pelo ciclo do ácido cítrico, essa etapa terá gerado um total de 14 moléculas de ATP. O segundo ciclo de β-oxidação gera 1 FADH2 e 1 NADH, porém 2 acetil-CoA. Após a passagem da acetil-CoA pelo ciclo do ácido cítrico, essa etapa terá produzido um total de 24 moléculas de ATP. O total é de 36 ATP. Por conseguinte, o ácido caprioico de odor desagradável tem uma produção efetiva de 36 ATP. Por conseguinte, para cada carbono, essa gordura produz 20% mais ATP do que a glicose, uma manifestação do fato de que as gorduras são mais reduzidas do que os carboidratos. 11. Estearato + ATP + 13,5 H2O + 8 FAD + 8 NAD+ → 4,5 acetoacetato + 14,5 H+ + 8 FADH2 + 8 NADH + AMP + 2 Pi 12. O palmitato é ativado e, em seguida, processado pela β-oxida-ção, de acordo com as seguintes reações. Palmitato + CoA + ATP → palmitoil-CoA + AMP + 2 Pi Palmitoil-CoA + 7 FAD + 7 NAD + 7 CoASH + H2O → 8 acetil-CoA + 7 FADH2 + 7 NADH + 7 H+ As oito moléculas de acetil-CoA combinam-se para formar 4 moléculas de acetoacetato para liberação no sangue, de modo que elas não contribuem para a produção de energia no fígado. Entretanto, o FADH2 e o NADH gerados na preparação da acetil-CoA podem ser processados por fosforilação oxidativa, produzindo ATP. 1,5 ATP/FADH2 × 7 = 10,5 ATP 2,5 ATP/NADH × 7 = 17,5 ATP O equivalente de 2 ATP foi usado na formação da palmitoil-CoA. Por conseguinte, foram produzidas 26 moléculas de ATP para uso pelo fígado. 13. NADH produzido com a oxidação a acetoacetato = 2,5 ATP. O acetoacetato é convertido em acetoacetil-CoA. Duas moléculas de acetil-CoA resultam da hidrólise da acetoacetil-CoA, cada uma com 10 moléculas de ATP quando processada pelo ciclo do ácido cítrico. A produção total de ATP é de 22,5 moléculas. 14. Devido à utilização de uma molécula de succinil-CoA para formar acetoacetil-CoA. A succinil-CoA poderia ser usada para produzir uma molécula de ATP (GTP) de modo que alguém poderia argumentar que a produção é de 21,5 moléculas.
15. Para que as gorduras sejam queimadas, não apenas elas precisam ser convertidas em acetil-CoA, mas também a acetil-CoA precisa ser processada pelo ciclo do ácido cítrico. Para que a acetil-CoA entre no ciclo do ácido cítrico, é necessário um suprimento de oxaloacetato. Este último pode ser formado pelo metabolismo da glicose a piruvato e carboxilação subsequente do piruvato para formar oxaloacetato. 16. (a)
O problema com o ácido fitânico é que, como ele sofre β-oxidação, encontramos o temido átomo de carbono pentavalente. Como o átomo de carbono pentavalente não existe, a β-oxidação não pode ocorrer e há acúmulo de ácido fitânico.
(b) A remoção de grupos metila, embora teoricamente possível, consumiria muito tempo, e esse procedimento não teria nenhuma sofisticação. O que faríamos com os grupos metila? Nossos fígados solucionaram o problema inventando a α-oxidação.
Um ciclo de α-oxidação, em lugar de β-oxidação, converte o ácido fitânico em um substrato da β-oxidação. 17. A primeira oxidação remove dois átomos de trítio. A hidratação acrescenta H e OH não radioativos. A segunda oxidação remove outro átomo de trítio do átomo de carbono β. A tiólise remove a acetil-CoA com apenas um átomo de trítio, de modo que a razão entre trítio e carbono é de 1/2. Essa razão será a mesma para dois dos acetatos. Entretanto, o último não sofre oxidação, permanecendo todos os átomos de trítio. A razão para esse acetato é de 3/2. A razão para toda a molécula é, portanto, de 5/6. 18. Na ausência de insulina, ocorrerá mobilização dos lipídios até sobrepujar a capacidade do fígado de convertê-los em corpos cetônicos.
19. (a) Oxidação nas mitocôndrias; síntese no citoplasma. (b) Coenzima A na oxidação; proteína carreadora de acil para síntese. (c) FAD e NAD+ na oxidação; NADPH para síntese. (d) O isômero L da 3-hidroxiacil-CoA na oxidação; o isômero D na síntese. (e) Da carboxila para a metila na oxidação; da metila para a carboxila na síntese. (f) As enzimas da síntese de ácidos graxos, mas não as da oxidação, estão organizadas em um complexo multienzimático. 20. 7 acetil-CoA + 6 ATP + 12 NADPH + 12 H+ → miristato + 7 CoA + 6 ADP + 6 Pi + 12 NADP+ + 5H2O. 21. Serão necessárias seis unidades de acetil-CoA. Uma unidade de acetil-CoA será usada diretamente, transformando-se nos dois átomos de carbono mais distantes da extremidade ácida. As outras cinco unidades precisam ser convertidas em malonil-CoA. A síntese de cada molécula de malonil-CoA custa uma molécula de ATP; por conseguinte, serão necessárias 5 moléculas de ATP. Cada ciclo de alongamento necessita de 2 moléculas de NADPH, 1 molécula para reduzir o grupo ceto a um álcool e 1 molécula para reduzir a dupla ligação; assim, serão necessárias 10 moléculas de NADPH. Por conseguinte, serão necessárias 5 moléculas de ATP e 10 moléculas de NADPH para sintetizar o ácido láurico. 22. e, b, d, a, c. 23. Essa mutação inibiria a síntese de ácidos graxos, visto que a enzima cliva o citrato citoplasmático, gerando acetil-CoA para a síntese de ácidos graxos. 24. (a) Falso. A biotina é necessária para a atividade da acetil-CoA carboxilase. (b) Verdadeiro. (c) Falso. O ATP é necessário para a síntese de malonil-CoA. (d) Verdadeiro. (e) Verdadeiro. (f) Falso. A ácido graxo sintase é um dímero. (g) Verdadeiro. (h) Falso. A acetil-CoA carboxilase é estimulada pelo citrato, que é clivado para produzir o seu substrato, acetil-CoA. 25. Os ácidos graxos com número ímpar de átomos de carbono são sintetizados a partir da propionil ACP (em lugar da acetil ACP) que é formada a partir da propionil-CoA transacetilase. 26. Todos os átomos de carbono marcados serão conservados. Como necessitamos de 8 moléculas de acetil-CoA, e apenas 1 átomo de carbono está marcado no grupo acetila, teremos 8 átomos de carbono marcados. A única acetil-CoA usada diretamente conservará 3 átomos de trítio. As 7 moléculas de acetil-CoA utilizadas para a formação de malonil-CoA perderão 1 átomo de trítio com a adição de CO2 e outro na etapa de desidratação. Cada uma das 7 moléculas de malonil-CoA conservará 1 átomo de trítio. Por conseguinte, serão conservados, no total, 10 átomos de trítio. A razão entre trítio e carbono é de 1,25. 27. Com uma alimentação rica em ovos crus, a avidina inibirá a síntese de ácidos graxos ao reduzir a quantidade de biotina necessária para a acetil-CoA carboxilase. O cozimento dos ovos provoca desnaturação da avidina, que, portanto, não se ligará à biotina. 28. A única acetil-CoA utilizada diretamente, não na forma de malonil-CoA, fornece os dois átomos de carbono na extremidade ω da cadeia de ácido graxo. Como o ácido palmítico é um ácido graxo C16, a acetil-CoA fornece os carbonos 15 e 16. 29. O HCO3– liga-se à acetil-CoA para formar malonil-CoA. Quando esta última se condensa com a acetil-CoA para formar ceto acilCoA de 4 carbonos, oHCO3– é perdido na forma de CO2. 30. A fosfofrutoquinase controla o fluxo pela via glicolítica. A glicólise funciona para gerar ATP ou unidades básicas de construção para biossíntese, dependendo do tecido. A presença de citrato no citoplasma indica que essas necessidades são atendidas, de modo que a glicose não precisa ser metabolizada. 31. O C-1 é mais radioativo. 32. A enzima mutante será persistentemente ativa, visto que ela não pode ser inibida por fosforilação. A síntese de ácidos graxos será anormalmente ativa. Esse tipo de mutação pode levar à obesidade. 33. (a) Palmitoleato; (b) linoleato; (c) linoleato; (d) oleato; (e) oleato; (f) linolenato. 34. A descarboxilação impulsiona a condensação da malonil ACP com acetil ACP. Em contrapartida, a condensação de duas moléculas de acetil ACP é energeticamente desfavorável. Na gliconeogênese, a descarboxilação impulsiona a formação de fosfoenolpiruvato a partir do oxaloacetato. 35. A mobilização da gordura nos adipócitos é ativada por fosforilação. Por conseguinte, a superprodução da quinase ativada por cAMP levará a uma degradação acelerada de triacilgliceróis e a uma depleção das reservas de gordura.
36. Deficiência de carnitina translocase e deficiência do transportador de glicose 6-fosfato. 37. Na quinta volta da β-oxidação, ocorre formação de cis-Δ2-enoil-CoA. A desidratação pela hidratase clássica gera D-3-hidroxiacilCoA, o isômero errado para a próxima enzima da β-oxidação. Essa via sem saída é evitada por uma segunda hidratase, que remove água produzindo trans-Δ2-enoil-CoA. A adição de água pela hidratase clássica produz então L-3-hidroxiacil-CoA, o isômero apropriado. Por conseguinte, as hidratases com estereoespecificidades opostas servem para epimerizar (inverter a configuração) o grupo 3-hidroxila do intermediário da acil-CoA. 38. A probabilidade de sintetizar uma cadeia polipeptídica sem erros diminui à medida que aumenta o comprimento da cadeia. Um único erro pode tornar todo o polipeptídio ineficaz. Em contrapartida, uma subunidade defeituosa pode ser desprezada na formação de um complexo multienzimático não covalente; as subunidades boas não são desperdiçadas. 39. A ausência de corpos cetônicos deve-se ao fato de que o fígado, que constitui a fonte de corpos cetônicos no sangue, não pode oxidar ácidos graxos para produzir acetil-CoA. Além disso, devido ao comprometimento da oxidação de ácidos graxos, o fígado torna-se mais dependente da glicose como fonte de energia. Essa dependência resulta em diminuição da gliconeogênese e queda dos níveis de glicemia, que é exacerbada pela ausência de oxidação de ácidos graxos no músculo e aumento subsequente na captação de glicose do sangue. 40. Os peroxissomos intensificam a degradação de ácidos graxos. Em consequência, o aumento da atividade dos peroxissomos poderia ajudar a reduzir os níveis de triglicerídios no sangue. Com efeito, o clofibrato é raramente usado devido à ocorrência de efeitos colaterais graves. 41. O citrato atua para facilitar a formação de filamentos ativos a partir de monômeros inativos. Em essência, ele aumenta o número de sítios ativos disponíveis, ou a concentração da enzima. Em consequência, seu efeito torna-se visível como aumento no valor de Vmáx.. As enzimas alostéricas que alteram os valores de Vmáx.em resposta a reguladores são algumas vezes denominadas enzimas de classe V. O tipo mais comum de enzima alostérica, com valor de Km alterado, compreende as enzimas da classe K. A palmitoil-CoA causa despolimerização e, portanto, inativação. 42. O ânion tiolato da CoA ataca o grupo 3-ceto, formando um intermediário tetraédrico. Esse intermediário colapsa para formar acilCoA e o ânion enolato da acetil-CoA. A protonação do enolato gera acetil-CoA. 43.
44. (a) As gorduras queimam na chama dos carboidratos. Sem carboidrato, não haveria reações anapleuróticas para repor os componentes do ciclo do ácido cítrico. Com uma dieta exclusiva de gorduras, ocorreria acúmulo de acetil-CoA proveniente da degradação de ácidos graxos. (b) Acetona a partir dos corpos cetônicos. (c) Sim. Os ácidos graxos de cadeia ímpar levariam à produção de propionil-CoA, que pode ser convertida em succinil-CoA, um componente do ácido cítrico. Serviria para repor o ciclo do ácido cítrico e melhorar a halitose.
45. Uma gordura marcada pode entrar no ciclo do ácido cítrico como acetil-CoA e produzir oxaloacetato marcado, porém somente após a perda de dois átomos de carbono na forma de CO2. Em consequência, embora o oxaloacetato possa estar marcado, pode não ocorrer nenhuma síntese efetiva de oxaloacetato e, portanto, nenhuma síntese efetiva de glicose ou de glicogênio. 46. (a) Vmáx. está diminuída, e o valor de Km, aumentado. Vmáx. (tipo selvagem) = 13 nmol minuto–1 mg–1; Km (tipo selvagem) = 45 μM; Vmáx. (mutante) = 8,3 nmol minuto–1 mg–1; Km (mutante) = 74 μM. (b) Ambos, Vmáx. e Km, estão diminuídos. Vmáx. (tipo selvagem) = 41 nmol minuto–1 mg–1; Km (tipo selvagem) = 104 μM; Vmáx. (mutante) = 23 nmol minuto–1 mg–1; Km (mutante) = 69 μM. (c) O tipo selvagem é significativamente mais sensível à malonil-CoA. (d) Quanto à carnitina, o mutante exibe aproximadamente 65% da atividade do tipo selvagem; quanto à palmitoil-CoA, aproximadamente 50% da atividade. Por outro lado, 10 μM de malonil-CoA inibem aproximadamente 80% do tipo selvagem, porém não têm essencialmente nenhum efeito sobre a enzima mutante. (e) O glutamato parece desempenhar um papel mais proeminente na regulação pela malonil-CoA do que sobre a catálise.