estudo dirigido - glicólise, cliclo de krebs e gliconeogênese

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Estudo Dirigido N. 7
Glicólise, Gliconeogênese e Ciclo do Ácido Cítrico
1. A glicólise é uma série de reações na qual a degradação de uma molécula de glicose resulta na formação de duas outras moléculas, quais são elas? Em qual local da célula ocorre a glicólise?
 	Formação de duas moléculas de piruvato. A glicólise acontece no citosol.
2. Quantas etapas constituem a glicólise e como ela pode ser subdividida?
	Este processo é constituído de 10 etapas que são divididas em: 
·	Fase preparatória: Tem o investimento de duas moléculas de ATP e é nela que ocorre a clivagem da hexose(glicose) em duas trioses fosfato. Compreende as cinco primeiras etapas: Fosforilação da glicose, conversão da glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato, fosforilação da frutose-6-fosfato em frutose 1,6-bifosfato, clivagem da frutose 1,6-bifosfato e interconversão das trioses fosfato.
·	Fase de pagamento: Tem a produção de 4 moléculas de ATP, há a conversão de 2 trioses fosfato em 2 moléculas de piruvato e a redução de duas moléculas de NAD+ produzindo duas moléculas de NADH. Compreende as últimas 5 etapas: interconversão das trioses fosfato, oxidação do gliceraldeído-3-fosfato em 1,3-bifosfoglicerato, transferência do fosfato do 1,3-bifosfoglicerato para o ADP, conversão do 3-fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato, desedratação do 2-fosfoglicerato em fosfoenolpiruvato e transferência do grupo fosfato do fosfoenolpiruvato para o ADP.
3. Na primeira fase (fase preparatória), quantas moléculas de ATP são requeridas?
	Duas moléculas de ATP
4. Na fase de pagamento, quantos ATP são produzidos e qual é o saldo líquido de ATP desse processo?
	São produzidas 4 moléculas de ATP, mas como na fase preparatória duas moléculas são consumidas o saldo é de 2 ATPs.
5. Qual é a equação líquida da glicólise?
glicose + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi => 2NADH + 2piruvato + 2ATP + 2H2O + 2H+
6. Em que fase são produzidos os 2 NADH?
	Na 6° reação onde há a oxidação do gliceraldeído-3-fosfato em 1,3-bifosfoglicerato.
7. Depois da glicólise, quais os outros destinos catabólicos do piruvato?
	Pode ser transformado em Acetil-coA pela enzima piruvato desidrogenase, iniciando assim o ciclo de Krebs ou ser convertido em lactato no músculo por fermentação láctica, ou ainda ser convertido em etanol pela fermentação alcoólica.
8. Quais são os tipos de fermentações e quais são os produtos finais das mesmas? Qual a função das fermentações? Cite exemplos de situações em que elas ocorrem?
	Fermentação alcoólica (2etanol e 2CO2) e láctica(2lactato). Elas possuem a função de regenerar o NAD+ para continuidade da glicólise. A fermentação lática nas células musculares é um processo que ocorre de forma alternativa, frente a situações em que o organismo não realiza respiração aeróbia, um exemplo desta situação é o esforço físico. A fermentação alcoólica acontece em leveduras e é utilizada para a produção de cervejas e vinhos.
9. É bem conhecido entre os caçadores que carnes de animais que correram muito antes de morrer têm sabor ácido. Sugira a razão para essa observação.
	Esse gosto é proveniente da produção de ácido láctico devido ao esforço físico realizado por esses animais.
10. A concentração de lactato no sangue aumenta rapidamente durante uma corrida curta e decresce lentamente, mais ou menos uma hora depois. Qual é a causa do declínio da concentração de lactato após a corrida?
	O lactato formado pelo músculo esquelético em atividade (ou pelos eritrócitos) pode ser reciclado; ele é transportado pelo sangue até o fígado, onde é convertido em glicose durante a recuperação da atividade muscular exaustiva.
11. Quais são as enzimas reguladoras da glicólise? Como elas são reguladas?
	Hexocinase (por apresentar uma inibição pelo produto, a hexoquinase para de funcionar logo que uma quantidade significativa de glicose-6-fosfato é produzida e permanece inativa até que o nível dessa molécula reduz como resultado de seu uso por outras reações), fosfofutocinase (sua atividade é estimulada pelo ADP e quando há excesso de ATP ela é inibida), piruvato cinase (Em altas concentrações de ATP, a afinidade aparente da cinase do piruvato pelo fosfoenolpiruvato é relativamente baixa e a velocidade da reação será igualmente baixa em concentrações normais de fosfoenolpiruvato. A cinase do piruvato é inibida também por Acetil CoA e por ácidos graxos de cadeia longa, ambos importantes combustíveis do Ciclo de Krebs. Assim, sempre que a célula já dispõe de uma concentração de ATP alta, a glicólise é inibida pela ação da fosfofrutoquinase ou da piruvato cinase. Por outro lado, em baixas concentrações de ATP, a afinidade aparente da piruvato cinase pelo fosfoenolpiruvato aumenta, este comportamento capacita a enzima a transferir o grupo fosfato do fosfoenolpiruvato para o ADP.)
12. O que é gliconeogênese? Em quais órgãos ela ocorre?
Quando o suprimento de glicose a partir de estoques do próprio corpo não é suficiente os organismos precisam de um método para sintetizar glicose a partir de precursores que não são carboidratos. Isso é realizado por uma via chamada de gliconeogênese (“nova formação de açúcar”), que converte em glicose o piruvato e os compostos relacionados, com três e quatro carbonos. Em mamíferos, a gliconeogênese ocorre principalmente no fígado, e em menor extensão no córtex renal e nas células epiteliais que revestem internamente o intestino delgado.
13. Por que a biossíntese de glicose é tão crucial para mamíferos?
Porque alguns tecidos dos mamíferos dependem quase completamente de glicose para sua energia metabólica. Para o cérebro humano e o sistema nervoso, assim como para os eritrócitos, os testículos, a medula renal e os tecidos embrionários, a glicose do sangue é a principal ou a única fonte de combustível.
14. Quais são os precursores metabólicos utilizados pela gliconeogênese?
	Os precursores importantes da glicose em animais são compostos de três carbonos como o lactato, o piruvato e o glicerol, assim como certos aminoácidos.
15. Explique os três desvios presentes na gliconeogênese em relação a glicólise.
	1° Desvio – O piruvato é convertido a oxaloacetato e o oxaloacetato é convertido a fosfoenol piruvato pela ação das enzimas piruvato carboxilase e fosfoenol piruvato carboxiquinase respectivamente.
2° Desvio – Frutose-1-6-bifosfato é convertido a frutose-6-fosfato pela ação da enzima frutose-1-6-bifosfatase.
3° Desvio – Glicose-6-fosfato é convertida a glicose pela ação da enzima fosfatase.
16. Uma das consequências do jejum prolongado, ou da fome crônica, é a redução da massa muscular. Nessas condições, o que acontece com as proteínas musculares?
17. A respiração celular se resume em completa oxidação de compostos orgânicos a CO2 e H2O. Quais são os três estágios envolvidos nesse processo?
	A respiração celular acontece em três estágios principais. No primeiro(glicólise), moléculas combustíveis orgânicas – glicose, ácidos graxos e alguns aminoácidos – são oxidadas para produzirem fragmentos de dois carbonos, na forma do grupo acetil da acetil-coenzima A (acetil-CoA). No segundo estágio(ciclo de krebs), os grupos acetil entram no ciclo do ácido cítrico, que os oxida enzimaticamente a CO2; a energia liberada é conservada nos transportadores de elétrons reduzidos NADH e FADH2. No terceiro estágio da respiração, estas coenzimas reduzidas são oxidadas, doando prótons (H1) e elétrons. Os elétrons são transferidos ao O2 – o aceptor final de elétrons – por meio de uma cadeia de moléculas transportadoras de elétrons, conhecida como cadeia respiratória. No curso da transferência de elétrons, a grande quantidade de energia liberada é conservada na forma de ATP, por um processo chamado de fosforilação oxidativa
18. Por que o ciclo do ácido cítrico é considerado parte do metabolismo aeróbio, embora o oxigênio molecular não apareça em nenhuma reação?
	Porque ele faz parte da respiração que é um processo aeróbico, ou seja, processo molecular por meio do qual as células consomem O2 e produzem CO2.
19. Como o piruvato entra no ciclo do ácido cítrico?Ele é oxidado a acetil-CoA e CO2 pelo complexo da piruvato-desidrogenase, um grupo de enzimas (múltiplas cópias de três enzimas)localizado nas mitocôndrias de células eucarióticas e no citosol de bactérias.
20. Como a velocidade do ciclo do ácido cítrico é regulada?
	O fluxo de metabólitos durante o curso do ciclo do ácido cítrico é mantido sob regulação rigorosa. Três fatores controlam a velocidade do fluxo no ciclo: disponibilidade de substrato, inibição pelos produtos acumulados e inibição alostérica por retroalimentação das enzimas que catalisam as etapas iniciais do ciclo.
21. Do ponto de vista energético, qual a finalidade do ciclo do ácido cítrico? Onde ele ocorre?
	Tem o objetivo de oxidar o grupo acetila a 2CO2 e armazenar a energia liberada durante a oxidação em moléculas carreadoras de energia como o NADH(3 moléculas) e o FADH2(1 molécula). O ciclo ocorre dentro da mitocondria.
22. Em quais pontos (etapas) do ciclo do ácido cítrico são produzidos os 3 NADH e o FADH2?
	- os 3 NADH são produzidos em: 3° etapa (oxidação do isocitrato em a-cetoglutarato e CO2), 4° etapa (oxidação do a-cetoglutarato a succinil-CoA e CO2) e na 8° etapa (oxidação do malato a oxaloacetato).
23. Quais os três principais pontos de regulação do ciclo do ácido cítrico? Comente os principais inibidores e ativadores de cada ponto.
	1° ponto: é regulado pela enzima citrato sintase
	2° ponto: é regulado pela enzima isocitrato desidrogenase
	3° ponto: é regulado pela enzima a-cetoglutarato desidrogenase
24. Qual o destino dos NADH e FADH2 produzidos no ciclo do ácido cítrico?
	As moléculas de NADH e FADH2 provenientes do ciclo de Krebs liberam os elétrons energizados e os íons H+. Os elétrons assim liberados - e também aqueles provenientes da glicólise - passam por uma série de proteínas transportadoras (citocromos e quinonas) presentes nas membranas internas da mitocôndria. A essa série de proteínas dá-se o nome de cadeia respiratória e, durante a passagem através dela, os elétrons perdem energia que é, então, armazenada em em moléculas de ATP.
25. Em quais locais da célula eucariótica ocorrem a glicólise e o ciclo do ácido cítrico?
	A glicólise acontece no citosol e o ciclo do ácido cítrico na mitocondria.
26. Somente o acetil-CoA pode ser oxidado pelo ciclo do ácido cítrico? *
	Não. Outros compostps também são oxidados: isocitrato, \u3b1-cetoglutarato, succinato e malato.
27. Porque razão diz-se que o ciclo do ácido cítrico é anfibólico?
	Porque ele possui reações anabólicas e catabólicas (de degradação e construção de substâncias) com a finalidade de produzir energia suficiente para as atividades desenvolvidas pela célula.
28. O que são reações catapleróticas e anapleróticas?
	Reações catapleróticas drenam os intermediários e reações anapleróticas há a reposição de intermediários.