Exercicios_de_Bioquimica_Metabolica_1ª_parte_(Biomedicina_e_Nutricao_2015)

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BRASÍLIA – UniCEUB
FACULDADE DE CIÊNCIAS DA EDUCAÇÃO E SAÚDE – FACES
CURSOS DE BIOMEDICINA E NUTRIÇÃO
DISCIPLINA: Bioquímica METABÓLICA
PROFESSOR: CLÁUDIO HENRIQUE CERRI E SILVA
Exercícios de Bioquímica Metabólica – 1ª parte
1) Uma célula apresentou concentrações elevadas de Frutose 1,6-bifosfato, 1,3-bifosfoglicerato e Diidroxiacetona fosfato. Também apresentou diminuição na sua concentração final de ATP. Com base nessas observações e considerando que foram efetuadas em eritrócitos, indique a enzima deficiente que poderia provocar as alterações referidas acima. 
a) Frutose 1,6-bifosfatase
b) Glicose 6-fosfato desidrogenase
c) Hexocinase
d) Glicocinase
e) 1,3-Bifosfoglicerato cinase
2) Por que razão existe no citoplasma das células muito mais lactato do que piruvato em condições anaeróbicas, e mais piruvato do que lactato em condições aeróbicas? 
a) Em condições anaeróbicas o piruvato é transportado para a mitocôndria 
b) Em condições aeróbicas o lactato é o aceptor final de elétrons (íons de Hidrogênio)
c) Em condições anaeróbicas o piruvato é convertido em glicose através da gliconeogênese 
d) Em condições anaeróbicas o piruvato é transformado em dióxido de carbono 
e) O lactato é produzido a partir do piruvato em grande quantidade em condições anaeróbicas
3) Qual das seguintes possibilidades de utilização da glicose-6-fosfato é provável no hepatócito e improvável no miócito?
a) Conversão em frutose-6-fosfato.
b) Conversão em glicose-1-fosfato.
c) Hidrólise em diidroxiacetona-fosfato e gliceraldeído-3-fosfato.
d) Hidrólise em glicose.
e) Conversão em lactato.
4) Indivíduos com intolerância à frutose não apresentam atividade da enzima frutose 1-P aldolase (aldolase tipo B). Nesses indivíduos, a frutose 1-P acumula no citosol e inibe a ação das enzimas glicogênio fosforilase e frutose 1,6-bifosfatase (FBPASE-1). Com base nessas informações pode-se afirmar que:
a) Nos indivíduos intolerantes à frutose, a ingestão de frutose em jejum pode levar à hiperglicemia.
b) Nos indivíduos intolerantes à frutose haverá acúmulo de glicose 6-P, formada a partir da frutose absorvida do plasma.
c) Nos indivíduos intolerantes à frutose, haveria alteração da glicemia após a ingestão de grande quantidade de frutose após período de 2 horas após a última refeição, promovendo seu aumento (hiperglicemia).
d) Nos indivíduos intolerantes à frutose, seria observada hipoglicemia severa após grande ingestão de frutose, associada a grande acúmulo de glicogênio.
e) Nos indivíduos intolerantes à frutose, seria observada hipoglicemia severa após grande ingestão de frutose, sem um grande acúmulo de glicogênio.
5) Organismos como as leveduras, crescendo em condições anaeróbicas, são capazes de converter piruvato em álcool (etanol) num processo conhecido como fermentação alcoólica, que ocorre em duas etapas, conforme ilustrado no esquema abaixo. Ao contrário, a conversão de piruvato em lactato ocorre em apenas uma etapa. Você poderia dizer que o segundo passo da conversão do piruvato em etanol, assim como a conversão de piruvato em lactato nos eritrócitos, é essencial para a manutenção das leveduras? Justifique.
6) O gráfico abaixo, comparativo do desempenho de dois indivíduos, um paciente, suspeito de patologia do metabolismo do glicogênio, e um controle, sabidamente não portador de qualquer patologia do glicogênio. Tomando por base que as coletas sanguíneas dos indivíduos foram realizadas periodicamente, durante a realização de atividade física anaeróbica (isquêmica), explique:
a) o motivo pelo qual o nível de lactato sofreu elevação no início da atividade física somente no indivíduo controle. 
b) se o paciente sofreria de hipoglicemia durante o jejum.
c) se o paciente sofreria de hiperglicemia no estado bem alimentado.
7) Já que a transformação de glicose em glicose 6-fosfato, primeiro passo da glicólise, consome ATP, por que não ministrar diretamente a glicose 6-fosfato na corrente sanguínea para nutrir pacientes em emergências médicas?
8) Uma amostra de glicogênio de um paciente com uma patologia no fígado é incubada com Pi, com glicogênio fosforilase normal e com enzima de desramificação normal. A razão entre Glicose 1-P (G 1-P) e Glicose (G 1-P/G), formadas nessa mistura de reação é de 100. Qual é a deficiência enzimática mais provável do paciente, sabendo que a mesma razão encontrada em pacientes normais é de 10?
9) A Metformina é uma droga que diminui a expressão gênica da enzima Piruvato Carboxilase. Explique por que esse mecanismo da Metformina pode ser útil no tratamento do Diabetes.
10) Observe as reações abaixo e a seguir assinale a alternativa correta:
1) Glicose + ATP → Glicose 6-P + ADP
2) Glicose 6-P → Glicose 1-P
3) Glicose 1-P + UTP → UDP-glicose +2 Pi
4) UDP-glicose + (Glicogênio)n → UDP + (Glicogênio)n+1
5) UDP + ATP → UTP + ADP
a) O conjunto de reações apresentado acima acontece na presença de epinefrina, uma vez que a enzima que atua na reação representada pelo número 4 está ativada.
b) No caso da reação representada no número 4, por não haver consumo direto de ATP, podemos dizer que se trata da ação de uma sintetase.
c) Pode-se dizer que não são necessárias duas moléculas de ATP para cada glicose plasmática adicionada ao glicogênio.
d) Tanto a reação do número 1 como a do número 5 representam ações de cinases.
e) As reações apresentadas acima representam a síntese de glicogênio a partir da glicose, à custa de um ATP.
11) Considere um diabético tipo 1 que negligenciou sua utilização de insulina pelas últimas 72 horas e também não comeu muito. Qual das seguintes alternativas descreve melhor o nível de atividade de enzimas hepáticas envolvidas no metabolismo de glicogênio sob essas condições, mesmo considerando que as reservas de glicogênio possam estar esgotadas? 
		Glicogênio 			Glicogênio 			Glicogênio 
		Sintase				Fosforilase			Fosforilase
						Cinase
a)		Inativa				Ativa				Ativa
b)		Inativa				Ativa				Inativa
c)		Inativa				Inativa				Inativa
d)		Ativa				Inativa				Inativa
e)		Ativa				Ativa				Inativa
12) Suponha um procedimento de biotecnologia tenha provocado uma alteração metabólica na célula de uma levedura, que agora apresenta um atalho durante a via glicolítica, devido à presença de uma nova enzima que catalisa a reação a seguir:
Quais as consequências dessa alteração genética para essa levedura? Considere a possibilidade de ocorrência de fermentação (glicólise anaeróbica) e saldo energético durante a via glicolítica.
13) Justifique bioquimicamente a afirmação: ”O Piruvato, produzido a partir da glicose, pode ser reduzido pela lactato desidrogenase (enzima que requer NADH + H+) a lactato. Dessa forma o metabolismo encontrado nos eritrócitos recicla o NADH, possibilitando a continuidade da glicólise nessas células”.
14) Considere uma fibra muscular sob estímulo da epinefrina. Preveja o rendimento de ATP e saldo de NADH, sabendo que:
Essa fibra muscular não está recebendo grande suprimento de oxigênio;
Seu citosol é rico em glicogênio;
Não há qualquer tipo de alteração enzimática nessa fibra muscular.
Nessa fibra muscular ocorre a formação de lactato? Isso pode ser vantajoso de alguma forma para essa célula? Explique.
15) Um paciente adolescente com uma deficiência de glicogênio fosforilase muscular foi examinado enquanto exercitava seu antebraço apertando uma bola de borracha, durante estado de jejum. Comparado com uma pessoa normal, realizando o mesmo exercício, esse paciente exibiria qual das seguintes características?
a) Capacidade de manter o exercício por um tempo maior sem fadiga.
b) Níveis aumentados de glicose no sangue retirado do antebraço.
c) Níveis diminuídos de lactato no sangue retirado do antebraço.
d) Níveis mais baixos de glicogênio em espécimes de biópsia do músculodo antebraço.
e) Acidose láctica no sangue retirado do antebraço.
16) Com base no texto acima, descreva os efeitos da epinefrina nas vias glicolítica e gliconeogênica, considerando para isso a célula hepática. Não se esqueça de mencionar os principais pontos de regulação de cada via, bem como esse hormônio vai influenciar no sentido e velocidade dessas vias.
17) Na ausência de oxigênio, a principal função da fermentação é: 
a) produzir aminoácidos para a síntese de proteínas
b) gerar um gradiente de prótons para a síntese de ATP 
c) oxidar glicose para produzir a forma reduzida dos transportadores de elétrons 
d) produzir álcool para bebidas 
e) regenerar NAD+ a partir de NADH para permitir que a glicólise continue.
18) Uma deficiência hereditária da glicose 6-fosfato desidrogenase nos eritrócitos é prejudicial porque provoca:
1) diminuição do nível de NADPH 
2) possível aumento da oxidação das membranas, provocada por espécies radicalares do oxigênio
3) aumento do consumo de oxigênio pelas mitocôndrias nos eritrócitos.
a) 1, 2 e 3 estão corretas.
b) 1 e 3 estão corretas.
c) 2 e 3 estão corretas.
d) Somente a afirmação 1 está correta.
e) Somente a afirmação 2 está correta.
19) Pode-se dizer que a glicólise a partir de glicose plasmática gera 2 ATP + 2 NADH + 2 Piruvato. A mesma glicólise a partir do glicogênio gera 3 ATP + 2 NADH + 2 piruvato. Explique a diferença de ATP, considerando para isso o início do transporte de glicose plasmática através do GLUT, e o início da glicogenólise, quando, por exemplo, uma fibra muscular é excitada. Considere na sua resposta o número de reações (etapas) necessárias para formação do piruvato a partir da glicose e a partir do glicogênio.
20) O molho de soja é preparado por fermentação de uma mistura salgada de grãos de soja e trigo, além de diversos microrganismos, incluindo as leveduras, por um período de 8 a 12 meses. O molho resultante, após separação de material sólido, é rico em lactato e etanol. Explique como esses dois compostos podem ter sido produzidos, lembrando que os grãos de soja e trigo são ricos em amido. Para melhor qualidade desse molho, o O2 deve ser mantido longe dos tanques de fermentação, evitando assim a formação de vinagre (ácido acético diluído em água). Por que a presença de O2 pode interferir na quantidade de ácido acético, lactato e etanol? (lembrete: o ácido acético pode ser hidrolisado a partir do acetil-CoA na presença de O2).
21) Suponha que uma amostra de células tenha sido exposta a um meio de cultura contendo apenas glicose como fonte de energia. Sabendo que as células utilizadas no procedimento são dotadas de mitocôndrias, mas também são anaeróbias facultativas, você seria capaz de apontar uma razão para explicar o motivo do aumento na velocidade de consumo de glicose, quando o meio de cultura é isolado do ar atmosférico? (Pista: considere a ação do ATP como efetor alostérico).
22) Um indivíduo voluntário numa pesquisa toma uma injeção de insulina numa concentração alta. Considerando que este indivíduo encontrava-se em estado bem alimentado, o que se deve esperar quanto aos seus níveis glicêmicos? Algum hormônio pode rapidamente ser secretado no caso desse voluntário? O que se deve esperar quanto a ação deste hormônio? Justifique.
23) A partir de seis moléculas de glicose, a via das pentoses-fosfato (eventualmente em conjunto com a glicólise ou a gliconeogênese) pode produzir:
a) 6 moléculas de ribose-5-P, 2 moléculas de piruvato, 2 NADH e 2 ATP
b) 12 NADPH, 6 moléculas de ribose-5-P e 6 CO2
c) 12 NADPH, 5 moléculas de frutose-6-P e 6 CO2
d) 5 moléculas de ribose 5-P, 3 moléculas de piruvato, 2 NADPH e 2 ATP
e) 6 NADPH, 6 moléculas de ribose 5-P e 6 CO2.
24) Uma biópsia hepática de um menino de quatro anos indicou que a atividade da enzima frutose-1,6-bifosfatase era 20% do normal, isto é, representava um quinto da capacidade da mesma enzima em indivíduos normais. Os níveis de glicose no sangue do paciente eram normais no começo de um jejum, mas a seguir diminuíam repentinamente. No decorrer do jejum ocorriam hipoglicemia e aumento nos níveis plasmáticos de lactato nesse indivíduo. Qual o motivo para não ocorrer a hipoglicemia no início do jejum? O que poderia ser feito para esse menino não sofrer de hipoglicemia? Nesse caso considere também se há possibilidade de se evitar o aumento do nível de lactato plasmático.
25) Uma das implicações do diabetes tipo 2 (não insulino-dependente) é a resistência insulínica. Esses indivíduos podem apresentar concentrações muito mais altas da fosfoenolpiruvato carboxicinase (PEPCK), do que aqueles encontrados nos indivíduos não diabéticos. Explique a consequência dessa característica enzimática no organismo de um indivíduo em estado bem alimentado, principalmente após a ingestão de uma refeição contendo carboidratos.
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