Estudo dirigido - Metabolismo energértico

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Universidade Federal Fluminense - Departamento de Biologia Celular e Molecular 
Disciplina de Bioquímica - Prof. Luiz Leão 
Estudo dirigido de metabolismo 
 
 
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ESTUDO DIRIGIDO SOBRE GLICÓLISE 
 
1. Por que motivo a glicose só pode ser estocada na célula na forma de polímeros? 
 
2. Qual a principal via de catabolismo da glicose? 
 
3. Como são chamados os polímeros de reserva energética de origem glicídica em animais e vegetais? 
 
4. Além de ser um excelente combustível, a glicose pode ser catabolizada por duas vias metabólicas secundárias. 
a) Uma delas produz um agente detoxificador. Que agente é este? 
a) Quais são os produtos biologicamente importantes da via das pentoses (via do fosfogliconato)? 
 
5. Em termos evolutivos, podemos sugerir que os seres capazes de fermentar a glicose são os ancestrais dos seres 
capazes de oxida-la através da respiração? 
 
6. Por que motivo a dihidroxiacetona-P gerada na glicólise deve ser convertida em gliceraldeído-3P para seguir a via 
glicolítica? 
 
7. Quais são os produtos finais da glicólise? 
 
8. Defina o termo fosforilação ao nível de substrato e cite as duas etapas da via glicolítica onde ocorrem. 
 
9. Como é obtida e armazenada a energia gerada na via glicolítica? 
 
10. Qual é o destino do piruvato em condições de aerobiose? 
 
11. Numa célula muscular, qual é o fator que pode definir o destino catabólico do piruvato? 
 
12. Qual é a coenzima utilizada na via glicolítica? 
 
13. Quais são as coenzimas utilizadas pelas enzimas responsáveis pelas fermentações alcoólica e láctica? 
 
14. Sendo : 
a) O ΔG0’ da reação abaixo igual à -146kJ/mol 
Glicose + 2 NAD 2 Piruvato + NADH + H+ 
B) O ΔG0’ da reação abaixo igual à 61kJ/mol 
2 ADP + 2Pi 2 ATP + 2 H2O 
podemos dizer que o acoplamento destas duas reações resulta num processo exergônico capaz de conservar uma parte 
da energia liberada durante o processo glicolítico. De quanto é esta parte? 
 
15. Três reações da via glicolítica são consideradas de maior importância, pois são catalisadas por enzimas alostéricas 
capazes de regular o fluxo da via glicolítica. 
a) Quais são as enzimas envolvidas nestas reações? 
b) De que maneira, algumas destas enzimas respondem a variações de concentração de um de seus principais 
moduladores alostéricos, o ATP. 
 
16. Louis Pasteur descobriu que as leveduras consumiam muito mais glicose em condições de anaerobiose que em 
aerobiose. Este fenômeno foi denominado efeito Pasteur. Qual foi a explicação proposta por Pasteur? 
 
17. Por que motivo o leite estraga? Por que motivo observa-se o surgimento do coalho? 
 
18. A intolerância a lactose é um problema comum entre adultos das maiorias das raças humanas. Qual é a causa desta 
doença? qual é a solução? 
 
 
 
 
 
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19. Numa via metabólica, algumas reações são controladas pela disponibilidade de substrato ([S]), estas reações são 
denominadas “reações limitadas pelo substrato”. Outras reações, de um modo geral exergônicas, são controladas pela 
atividade da enzima (enzimas alostéricas) em função das concentrações de moduladores alostéricos positivos e 
negativos. Estas enzimas (também conhecidas como “enzimas chave”) são catalisadoras de “reações limitadas por 
enzima”. Estas reações são conhecidas como “passos limitantes de velocidade” do fluxo de uma via metabólica. Quais 
são as enzimas-chave da via glicolítica? 
 
20. Compare, em termos energéticos, a fermentação láctica com a oxidação completa da glicose. 
 
21. O piruvato é um intermediário metabólico que pode ter destinos distintos, que dependem do tipo celular e do estado 
metabólico. Em que tipo celular e em que condições metabólicas: 
a) o piruvato é reduzido a lactato 
b) o piruvato é transaminado a alanina 
 
22. Durante realização de uma atividade física extenuante, como por exemplo uma corrida, o músculo esquelético obtém 
energia através da degradação parcial da glicose em um processo anaeróbico denominado fermentação láctica. 
Entretanto, o aumento da concentração de ácido láctico acarreta uma diminuição do pH citoplasmático. Descreva o 
mecanismo fisiológico responsável pela redução da concentração de ácido láctico no músculo esquelético e na corrente 
sanguínea 
 
23. Explique o mecanismo através do qual a célula muscular utiliza ácidos graxos como combustível preferencial em 
condições de aerobiose, inibindo a utilização de glicose. 
 
24. O piruvato é o produto final da glicólise, uma das etapas do catabolismo da glicose, realizada no citoplasma de 
células eucarióticas. Entretanto, o priruvato não é o produto final da degradação da glicose. Escolha, entre as 
alternativas abaixo, quais seriam os possíveis destinos do piruvato (falso/verdadeiro) 
( ) Em condições de aerobiose , o piruvato gerado na celula de levedura seria 
reduzido a etanol, num processo denominado fermentação alcóolica 
( ) Em condições de aerobiose, o piruvato seria descarboxilado oxidativamente, gerando acetil-CoA, que seria então 
oxidada no ciclo de Krebs. 
( ) Em condições de aerobiose, o piruvato poderia seria reduzido a lactato, em células musculares, com a finalidade de 
promover a re-oxidação do NADH (reduzido), gerado numa das reações da glicólise 
( ) Em condições de anaerobiose, o piruvato gerado na célula muscular seria reduzido a lactato, num processo 
denominado fermentação láctica 
 
25. Correlacione os processos abaixo com seus respectivos produtos finais, À PARTIR DE UMA MOLÉCULA DE 
GLICOSE: 
a) glicólise 
b) Fermentação láctica 
c) ciclo de Krebs 
d) oxidação completa da glicose 
e) descarboxilação oxidativa do piruvato 
( ) 2 NADH + H+ + 2CO2 + 2 Acetil-CoA 
( ) 6NADH + H+ + 2FADH2 + 2GTP(ATP) + 4CO2 
( ) 6CO2 + 6H2O + 36 ou 38 ATPs 
( ) 2 Lactato + 2ATP + 2H2O 
( ) 2 piruvato + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O 
 
26. Quais são os mecanismos de re-oxidação do NADH, gerado na reação de oxidação do gliceraldeído 3-P durante a 
glicólise, em condições de anaerobiose: (falso/verdadeiro) 
( ) redução do piruvato a lactato 
( ) redução do acetaldeído a etanol 
( ) inicialmente, ocorre a redução do oxaloacetato a malato no citoplasma. em seguida, o malato entra na mitocôndria e 
perde seus elétrons para o NAD+ no interior da matriz mitocondrial (sistema malato-aspartato). O NADH reduzido é, 
então, re-oxidado na cadeia transportadora de elétrons 
 ( ) redução da di-hidroxiacetona-P à glicerol 3P, que transfere seus elétrons a flavo-enzima glicerol 3-P desidrogenase, 
localizada na na face externa da membrana interna da mitocondria. Em seguida, estes elétrons são então passados a 
ubiquinona na cadeia respiratória. 
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27. A oxidação completa da molécula de glicose (formando CO2 e H2O) ocorre em 3 etapas: 1. Glicólise, 2. 
Descarboxilação oxidativa do piruvato, 3. Ciclo de Krebs e 4. Fosforilação oxidativa. Em que local da célula ocorrem 
estes processos: 
( ) citoplasma 
( ) membrana mitocondrial interna 
( ) membrana mitocondrial externa 
( ) matriz mitocondrial 
 
 
 
ESTUDO DIRIGIDO SOBRE CICLO DE KREBS 
 
1. Quais são os cinco cofatores que participam da descarboxilação oxidativa do piruvato, na reação catalisada pela 
piruvato desidrogenase? A partir de que vitaminas estes cofatores são produzidos? 
 
2. Animais que apresentam dieta pobre em tiamina são incapazes de oxidar o piruvato. Por isso, os níveis sanguíneos 
deste ácido são relativamente altos. Por que motivo, esta condição fisiológica pode levar ao comprometimento de 
funções cerebrais? 
 
3. Esquematize a reação de fosforilação ao nível de substrato que ocorre no ciclo do ácido cítrico4. O malonato, um análogo estrutural do sucinato é um bloqueador do Ciclo dos ácidos tri-carboxílicos. Qual é a reação 
do ciclo inibida pelo malonato? 
 
5. Quais são os reagentes e produtos do ciclo de Krebs? 
 
6. O ciclo de Krebs é a via central do metabolismo intermediário, apresentando-se como uma via anfibólica. O que isto 
significa? 
 
7. O oxaloacetato e o α-cetoglutarato, dois intermediários do ciclo de Krebs são precursores diretos de dois aminoácidos 
por reação de transaminação. Quais são eles? 
 
8. O consumo de intermediários do CK como precursores biossintéticos poderia resultar numa redução do fluxo através 
desta via. Entretanto, quatro enzimas são responsáveis pela reposição de intermediários do ciclo, em reações 
conhecidas como anapleróticas. Quais são os nomes destas enzimas? E quais são as reações que catalisam? 
 
9. A reação anaplerórtica de carboxilação do piruvato a oxaloacetato é realizada pela enzima piruvato carboxilase, uma 
enzima que utiliza um cofator enzimático. Qual é este fator? 
 
10. A biotina é uma vitamina abundante em várias fontes alimentares, além de ser sintetizada por bactérias intestinais. A 
ingestão de grandes quantidades de ovo cru, pode levar a uma deficiência desta vitamina no organismo. Por que motivo 
o ovo cozido ou frito não causa este problema? 
 
11. O fluxo de átomos de carbono derivados do piruvato no CK é regulado inicialmente pelo complexo enzimático da 
piruvato desidrogenase. Quais os moduladores positivos e negativos desta enzima alostérica? Em que condições 
energéticas os moduladores negativos estão em alta concentração na mitocôndria? 
 
12. Três enzimas do CK, catalisadoras de reações fortemente exergônicas, são reguladas alostéricamente. Quais são 
estas enzimas e as reações que catalisam? 
 
13. Podemos afirmar que, sob condições normais, a glicólise e o ciclo de Krebs estão intimamente integrados, de modo 
que a glicose é metabolizada a piruvato à medida que o piruvato se torna necessário para suprir o CK com combustível, 
o acetil-CoA. Quais são os três componentes comuns, entre a fase glicolítica e a fase respiratória da oxidação da 
glicose, responsáveis por este controle? 
 
14. Por que motivo os vertebrados não conseguem sintetizar glicose a partir de ácidos graxos com cadeia de carbono de 
número par? 
 
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15. A reação de descarboxilação oxidativa do piruvato gerando acetil-CoA, catalizada pelo complexo enzimático piruvato 
desidrogenase, é um passo importante no processo de oxidação do piruvato, via ciclo de Krebs. Por este motivo, esta 
enzima chave do processo de oxidação da glicose é regulada alostericamente por alguns moduladores. Levando-se em 
consideração as necessidades energéticas da célula, marque as alternativas CORRETAS: 
a) o ATP é um inibidor alostérico desta enzima 
b) O AMP, produto de sucessivas reações de hidrólise do ATP, é um inibidor alostérico desta enzima 
c) A acetil-CoA é um um inibidor alostérico desta enzima 
d) o NADH (reduzido) é um inibidor alostérico desta enzima 
 
16. O ciclo de Krebs é um ponto de convergência de diferentes vias catabólicas oxidativas. Marque a afirmativa 
incorreta sobre o ciclo de Krebs 
( ) A produção de ATP resultante da oxidação de combustíveis no ciclo de Krebs é muito maior que aquela observada 
na cadeia respiratória. 
( ) A oxidação de combustíveis no Ciclo de Krebs é responsável pela redução de cofatores do tipo NAD e FAD, que 
serão os intermediários responsáveis pela redução de diferentes componentes da cadeia transportadora de elétrons. 
( ) Altas concentrações de ATP e NADH (reduzido) apresentam efeito inibitório sobre diferentes enzimas alostéricas do 
ciclo de Krebs. 
( ) O ciclo de Krebs ocorre somente na matriz mitocondrial de células eucarióticas. 
 
 
ESTUDO DIRIGIDO SOBRE FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA 
 
1. Discuta a afirmativa: “a síntese de ATP em condições aerobióticas é maior através do processo de fosforilação 
oxidativa que por fosforilação ao nível de substrato”. 
 
2. Quais são os doadores iniciais de elétrons na cadeia respiratória? 
 
3. Qual é o aceptor final de elétrons na cadeia respiratória? 
 
4. O fluxo de elétrons através dos intermediários da cadeia transportadora de elétrons é um processo exergônico. O 
transporte de prótons da matriz mitocondrial para o espaço inter-membranas, contra o gradiente eletroquímico, é um 
processo endergônico. Como estes dois eventos estão relacionados? 
 
5. A fosforilação do ADP pela ATP sintase é um processo endergônico. Entretanto, esta reação ocorre 
espontaneamente, quando acoplada a um processo exergônico. Que processo é este? Qual é a fonte de energia? 
 
6. “As mitocôndrias são organelas de células eucarióticas que provavelmente surgiram a partir de bactérias aeróbicas 
capazes de realizar a fosforialção oxidativa. Estas bactérias tornaram-se simbiontes de células hospedeiras eucarióticas 
anaeróbicas”. Discuta a afirmativa acima, citando algumas evidências. 
 
7. Em que parte da mitocôndria estão localizados os componentes da cadeia transportadora de elétrons? 
 
8. Quais são os componentes da cadeia respiratória que apresentam grupamento heme? 
 
9. Identifique o ponto de atuação dos seguintes inibidores do fluxo de elétrons na cadeia respiratória: 
a) Rotenona b) antimicina A c) Cianeto d) Monóxido de carbono 
 
10. Qual é o efeito de um inibidor do transporte de elétrons (citados acima) sobre síntese de ATP? 
 
11. Qual é o efeito de um inibidor da síntese de ATP, como a oligomicina ou venturicidina (antibióticos tóxicos), sobre o 
fluxo de elétrons na cadeia respiratória? 
 
12. Cite um mecanismo físico de desacoplamento entre o fluxo de elétrons na cadeia respiratória e a fosforilação 
oxidativa? 
 
13. Existem dois grupos de desacopladores químicos da fosforilação oxidativa. O grupo dos ácidos fracos com 
propriedades hidrofóbicas (DNP e CCCP) e o grupo dos ionóforos (valinomicina). Por que motivo, estes compostos 
permitem o fluxo normal de elétrons na cadeia respiratória, apesar de impedirem a síntese de ATP? 
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14. Por que motivo, os elétrons fluem do NADH para o O2, e não na direção contrária? 
 
15. Os componentes da cadeia transportadora de elétrons podem ser separados em quatro complexos carreadores de 
elétrons. Quais são eles? 
 
16. Quais são os dois mecanismos de regeneração do NADH, gerado na glicólise, em condições de aerobiose? 
 
17. Qual é o princípio da teoria quimiosmótica? 
 
18. Em condições de aerobiose, a matriz mitocondrial é o principal compartimento celular responsável pela síntese do 
ATP. Como o ATP gerado na matriz mitocondrial chega ao citoplasma, onde ele é utilizado como fonte de energia para 
processos biossintéticos? 
 
19. Descreva detalhadamente o balanço energético da oxidação completa de uma molécula de glicose. 
 
20. O consumo de oxigênio no processo de respiração é controlado de que maneira? 
 
21. A hipótese quimiosmótica de Mitchel propõe que parte da energia liberada pelo fluxo de elétrons através da cadeia 
respiratória forneceria a energia necessária para a fosforilação do ADP. Alguns agentes químicos são capazes de 
interferir na fosforilação oxidativa do ADP. Uma das alternativas abaixo não descreve o efeito correto de um destes 
agentes. Marque a alternativa incorreta. 
( ) Os inibidores do fluxo de elétrons na cadeia respiratória inibem a síntese de ATP 
( ) Os inibidores da ATP-sintase inibem o fluxo de elétrons na cadeia respiratória 
( ) Os desacopladores da fosforilação oxidativa não inibem o fluxo de elétrons 
( ) os desacopladores da fosforilação oxidativanão inibem a síntese de ATP 
 
22. Quanto ao processo de fosforilação oxidativa, podemos afirmar que uma das alternativas abaixo não é correta. 
Identifique-a: 
( ) o aceptor final de elétrons na cadeia respiratória é o oxigênio 
( ) o rompimento da mitocôndria impossibilita a síntese de ATP, pois impede a formação do gradiente eletroquímico de 
prótons, fonte essencial de energia para o processo da fosforilação oxidativa 
( ) os componentes da cadeia transportadora de elétrons estão localizados na matriz mitocondrial 
( ) Parte da energia liberada através do fluxo de elétrons na cadeia transportadora de elétrons é conservada na forma de 
energia potencial eletroquímica (através da geração de um gradiente eletroquímico de prótons). O retorno de prótons a 
matriz mitocondrial (a favor de um gradiente de concentração) através da ATP sintase forneceria energia para a 
fosforilação oxidativa. 
 
23. Quanto aos agentes que interferem na fosforilação oxidativa, podemos afirmar: 
( ) Os inibidores do fluxo de elétrons na cadeia respiratória inibem a síntese de ATP 
( ) Os inibidores da ATP-sintase não inibem o fluxo de elétrons na cadeia respiratória 
( ) Os desacopladores da fosforilação oxidativa inibem o fluxo de elétrons 
( ) os desacopladores da fosforilação oxidativa inibem a síntese de ATP 
 
 
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ESTUDO DIRIGIDO SOBRE METABOLISMO DE GLICOGÊNIO 
 
1. A principal enzima da via de utilização do glicogênio, glicogênio fosforilase, pode ser regulada de modo covalente ou 
alosterico. A glicogênio fosforilase muscular ocorre em duas formas, uma fosforilada e cataliticamente ativa (fosforilase 
a) e outra não fosforilada e cataliticamente menos ativa (fosforialse b). Entretanto, a fosforialse b pode ser ativada 
indiretamente por cálcio, na célula muscular, através do efeito estimulatório do cálcio sobre a fosforilase b quinase. Entre 
os mecanismos de ativação enzimática por modulação alostérica e modificação covalente da enzima (por fosforilação), 
qual é o mais rápido? 
 
2. A teofilina é um inibidor da atividade fosfodiesterásica, o que resulta em acúmulo de c-AMP. Qual é o efeito da teofilina 
sobre a glicogenólise muscular induzida pelo hormônio epinefrina? 
 
3. Os hormônios epinefrina, glucagon e Insulina são responsáveis pela regulação do metabolismo de glicogênio. Quais 
são os efeitos destes hormônios sobre o metabolismo de glicogênio? Correlacione os efeitos de cada um dos hormônios 
com as condições fisiológicas que estimulam sua liberação. 
 
4. O hormônio epinefrina induz a glicogenólise hepática e muscular, numa via de sinalização celular que envolve o c-
AMP. Entretanto, a glicose gerada no fígado terá destino diferente daquela gerada na célula muscular. Discuta os 
destinos da glicose gerada nos dois tipos celulares. 
 
5. Explique sucintamente o mecanismo de alongamento da cadeia de glicogênio. 
 
6. Explique sucintamente a regulação recíproca das enzimas regulatórias do metabolismo de glicogênio hepático por 
glucagon e insulina 
 
7. Explique o mecanismo, dependente de cálcio (via IP3/DAG), responsável por estimular a glicogenólise hepática. Este 
mecanismo pode ser disparado pelos hormônios epinefrina, angiotensina II, vasopressina, ocitocina. 
 
 
 
ESTUDO DIRIGIDO SOBRE VIA DAS PENTOSES 
 
1. Quais são os tecidos onde as reações oxidativas da via das pentoses ocorrem com maior frequência? Por que? 
 
2. Quais são os principais produtos da fase oxidativa da via das pentoses 
 
3. Quais são os principais produtos da fase não-oxidativa da via das pentoses 
 
4. A fase não oxidativa da via das pentoses é reversível. Sendo assim, responda os itens abaixo: 
a) Em que condições e tecidos ocorreria à síntese de ribose-5P a partir de glicose-6P 
b) Em que condições e tecidos ocorreria à síntese de G6P a partir de R5P 
 
5. Quais são os destinos dos produtos da fase oxidativa da via das pentoses 
 
6. Correlacione um dos produtos da fase oxidativa da via das pentoses com a proteção ao stress oxidativo 
 
 
 
ESTUDO DIRIGIDO SOBRE GLICONEOGÊNESE 
 
1. Discuta a afirmativa: “as vias catabólicas, de um modo geral, são oxidativas, enquanto as vias anabólicas são 
redutoras”. 
 
2. A energia consumida numa via biossintética sempre excede a quantidade mínima de energia livre necessária para 
conversão do precursor no seu produto biossintético. Por que motivo isto acontece? 
 
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3. A gliconeogenese é o processo de síntese de glicose a partir de precursores que não sejam açucares do tipo hexose. 
Quais são os principais precursores de glicose em hepatócitos? 
 
4. Quais são os dois órgãos humanos onde ocorre a gliconeogenese? Em qual dos dois o processo é mais importante? 
 
5. De um modo geral, a via de biossíntese de uma molécula é diferente da sua via de catabolismo, apesar de algumas 
reações reversíveis serem compartilhadas entre as duas vias. Sete das dez reações da glicólise são reversíveis, e 
portanto são catalisadas pelas mesmas enzimas em ambas as vias. Descreva as três reações altamente exergônicas 
(irreversíveis) da glicólise que não podem ser utilizadas pela via de gliconeogenese? 
 
6. Descreva as três reações de desvio no processo de gliconeogênese? Estas reações são exergônicas? Alguma das 
três reações de desvio depende de energia? 
 
7. A primeira reação de desvio do processo de gliconeogenese é a conversão do piruvato em fosfoenolpiruvato. Esta via 
de conversão pode ser realizada de duas formas diferentes. Descreva estas vias quando: 
a) o precursor gliconeogenico é piruvato ou alanina 
b) o precursor gliconeogenico é lactato 
 
8. A enzima piruvato carboxilase, que converte piruvato em oxalocetato, é a primeira enzima regulatória da via de 
gliconeogênese. 
a) Qual é o modulador positivo desta reação anaplerótica? 
b) Em que condições metabólicas este modulador está presente em altas concentrações na célula hepática? 
 
9. Por que motivo, uma molécula de CO2 é consumida e liberada durante a conversão de piruvato em oxaloacetato? 
(Esta reação de carboxilação/ descarboxilação também será observada no processo de biossíntese de ácidos graxos) 
 
10. O processo de gliconeogênese consome NADH, que existe no citoplasma da célula em baixa concentração. Quais 
são as fontes de NADH para o processo de biossíntese de glicose, quando: 
a) o lactato é o precursor gliconeogênico 
b) o piruvato ou alanina são os precursores gliconeogênicos 
 
11. Sendo o fígado um órgão que não gera lactato a partir da fermentação da glicose. Quais são as fontes de lactato 
para o processo de gliconerogenese no fígado? 
 
12. Em que condições metabólicas o processo de biossíntese de glicose ocorrerá predominantemente á partir de: 
a) lactato 
b) alanina 
 
13. Como se chama a enzima que catalisa a segunda reação de desvio na gliconeogênese? Qual é o modulador 
alostérico desta enzima? 
 
14. Como se chama a enzima que catalisa a terceira reação de desvio na gliconeogenese? 
 
15. As reações anapleróticas servem para repor intermediários do ciclo de Krebs utilizados em reações anabólicas como 
a gliconeogênese. Entretanto, a acetil-CoA gerada a partir de ácidos graxos no hepatócito não pode ser convertida em 
glicose, pois o fígado não é capaz de fazer o ciclo do glioxilato (via de biossíntese de glicose a partir de ácidos garaxos 
com numero par de carbonos, durante a germinação) e a conversão de piruvato em acetil-CoA é uma reação 
irreverssível. Por que motivo, a acetil-CoA que entra no ciclo de Krebs não pode ser convertida em glicose? 
 
16. O que é o ciclo fútil de degradação de ATP? E como este processo é evitadoem condições metabólicas que não tem 
finalidade de geração de calor? 
 
17. Quais são os dois mecanismos que o fígado dispõe para gerar glicose no hepatócito e lança-la na corrente 
sanguínea em condições de hipoglicemia? 
 
18. Quais são os hormônios peptídicos responsáveis por estimular a gliconeogenese no hepatócito. Qual é o mecanismo 
de ação destes hormônios? 
 
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19. Qual é o hormônio, secretado pela medula adrenal, responsável por estimular a glicólise na célula muscular? 
 
20. Explique a relação existente entre o metabolismo de glicose e glicogênio na regulação hepática da glicemia. 
 
21. Qual é a principal fonte de energia utilizada pelo fígado para a síntese de glicose? 
 
22. Explique o comportamento das enzimas hepática e muscular envolvidas no metabolismo de Frutose-2,6-difosfato em 
resposta ao hormônio epinefrina. 
 
 
ESTUDO DIRIGIDO SOBRE METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS 
 
1. Qual é a principal fonte de aminoácidos em animais carnívoros? 
 
2. Qual é o principal órgão envolvido na metabolização dos aminoácidos? 
 
3. Em que local(is) do hepatócito ocorre o ciclo da uréia? 
 
4. Qual é o órgão responsável pela excreção de uréia? 
 
5. A amônia gerada em excesso no catabolismo de aminoácidos em tecidos extra-hepáticos necessita ser convertida em 
compostos não-tóxicos para que seja transportada até o fígado? Quais são as moléculas não tóxicas transportadoras de 
grupos amino? Defina o papel de cada uma delas. 
 
6. Quais são os destinos da amônia gerada no catabolismo de aminoácidos? 
 
7. Quais são as três condições metabólicas em que ocorre a degradação oxidativa dos aminoácidos? 
 
8. Os esqueletos carbônicos derivados da oxidação dos aminoácidos podem seguir destinos diferentes dependendo do 
tipo de tecido em que se encontram. Qual é o destino destes esqueletos carbônicos em órgãos como: 
a) fígado b) músculo 
 
9. Quais são as três formas excreção de grupamentos amino em diferentes organismos? 
 
10. Como são chamadas as enzimas responsáveis pelo primeiro passo do catabolismo dos aminoácidos? Que tipo de 
reação estas enzimas catalisam? 
 
11. Como é chamado o grupo prostético (derivado da vitamina B6), que funciona como carreador de grupamentos amino 
no sítio ativo das aminotransferases? 
 
12. Por que motivo, a alanina aminotransferase (também conhecida como transaminase glutâmica-pirúvica - TGP) e a 
aspartato aminotransferase (também conhecida como transaminase glutâmica-oxalacética - TGO) são utilizadas como 
indicadores para monitoraração de danos teciduais em casos de infarto do miocárdio e doenças hepáticas 
degenerativas? 
 
13. O primeiro passo do catabolismo de aminoácidos no fígado ocorre no citoplasma do hepatócito, onde o aminoácido 
perde o seu grupamento amino para o α-cetoglutarato, num processo denominado transaminação. Em que parte do 
hepatócito ocorrem as reações seguintes? Como se chama a reação em que o glutamato perde o seu grupo amino na 
forma de amônia? Como se chama a enzima que catalisa esta reação? 
 
14. A enzima alostérica glutamato desidrogenase é inibida por GTP e estimulada por ADP. Comente o controle do 
catabolismo de aminoácidos na célula, levando em consideração o seu estado energético. Lembre-se que o GTP é 
produto de uma das reações do ciclo de Krebs. 
15. A amônia é um composto tóxico, especialmente para o cérebro. Apesar das bases moleculares deste processo não 
serem totalmente conhecidas, os possíveis efeitos tóxicos deste composto no cérebro são três: 1) variação do pH 
celular, 2) depleção de certos intermediários do ciclo de Krebs, 3) depleção do glutamato, que além de ter a função de 
neurotransmissor é também precursor do GABA (um outro neurotransmissor). Comente as conseqüências destes efeitos 
sobre o cérebro. 
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Estudo dirigido de metabolismo 
 
 
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16. A cada volta no ciclo da uréia, dois grupamentos amino são consumidos. Um deles é consumido no interior da 
mitocôndria, e o outro no citoplasma. Quais são os dois aminoácidos doadores diretos de grupamentos amino nestas 
reaçoes? 
 
17. Doentes com um determinado tipo de fenilcetonúria não devem consumir uma dieta rica em proteínas nem utilizar 
adoçante a base de aspartame. Qual o motivo deste procedimento? 
 
18. Quais são os dois aminoácidos exclusivamente cetogênicos, ou seja, capazes de gerar corpos cetônicos? 
 
19. Quais são os quatro aminoácidos que podem ser considerados cetogênicos e glicogênicos? 
 
20. Cite duas condições metabólicas em que ocorre a síntese de corpos cetônicos a partir da degradação de 
aminoácidos e oxidação de ácidos graxos? 
 
22. Discuta os papeis das seguintes enzimas evolvidas na oxidação de aminoácidos: 
Transaminases, Glutamato desidrogenase, glutaminase e glutamina sintetase 
 
23. Correlacione os aminoácidos abaixo com seus derivados: 
a) triptofano ( ) niacina, precursor do NAD e NADP 
b) fenilalanina/tirosina ( ) Indoleacetato, fator de crescimento de plantas 
( ) serotonina, um neurotransmissor 
( ) hormônios epinefrina e nor-epinefrina, secretados pela medúla adrenal 
( ) Neurotransmissor dopamina 
( ) melanina, pigmento que responsável pela cor negra de cabelos e pele. 
 
24. Correlacione as doenças hereditárias abaixo com suas respectivas características 
a) fenilcetonúria 
b) alcaptonúria 
c) albinismo 
( ) acúmulo de fenilalanina (hiperfenilalaninemia) e fenilpiruvato no sangue e urina 
( ) a urina de pacientes com esta doença, tem cheiro avinagrado devido a presença de fenilacetato 
( ) está relacionada com uma falha no metabolismo de fenilalanina 
( ) pode causar retardo mental 
( ) não é um doença grave 
( ) indivíduos doentes excretam homogentisato na urina, um composto que é rapidamente oxidado gerando urina de cor 
escura 
( ) está realcionada com deficiência da síntese de melanina à partir de tirosina 
( ) indivíduos com este problema apresentam pele e cabelos brancos, devido a ausência de melanina 
 
 
ESTUDO DIRIGIDO SOBRE LIPÓLISE, BETA-OXIDAÇÃO E CETOGÊNESE 
 
1. Quais são os três estágios da oxidação completa de ácidos graxos a CO2 e água? 
 
2. Quais são as três fontes de ácidos graxos em animais vertebrados? 
 
3. Quais são os órgãos de vertebrados que utilizam os ácidos graxos como principal fonte de energia (mais de 50% das 
necessidades diárias)? 
 
4. Quais são os produtos da lipólise? Quais são seus respectivos destinos metabólicos? 
 
5. Em que condições fisiológicas a lípase hormônio-sensível se torna ativa? Quais são os hormônios capazes de ativa-
la? 
 
6. Qual é a proteína plasmática responsável pelo transporte de ácidos graxos dos adipócitos para outros tecidos? 
 
7. Em que compartimentos celulares ocorrem à oxidação de ácidos graxos em células animais? 
 
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Estudo dirigido de metabolismo 
 
 
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8. Explique o mecanismo responsável pelo transporte de ácidos graxos de cadeia longa para o interior da mitocôndria? 
 
9. Explique o papel do malonil-CoA no controle da beta oxidação de ácidos graxos. 
 
10. Quais são os papéis da CoA-SH citoplasmática e mitocondrial? 
 
11. Quais são os produtos do processo de beta-oxidação? 
 
12. Faça o balanço energético da oxidação completa do palmitato (16C). 
 
 
13. Qual é o produto final da beta-oxidação de: 
a) ácidos graxos saturados com número par de carbonos 
a) ácidos graxos saturados com número impar de carbonos 
b) ácidos graxos monoinsaturados com número par de carbonos 
c) ácidos graxos poli-insaturados com número par de carbonos 
 
14. O quesão corpos cetônicos e como são formados? 
 
15. Em que condições fisiológicas e em que tecidos os corpos cetônicos são sintetizados? 
 
16. Explique a utilização dos corpos cetônicos como combustíveis 
 
 
ESTUDO DIRIGIDO SOBRE BIOSSÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS, TRIACILGLICEROL, FOSFOLIPÍDEOS, 
EICOSANÓIDES E COLESTEROL 
 
1. Qual é a molécula precursora inicial na via de biossíntese de ácidos graxos? 
 
2. Qual é a molécula precursora intermediária na via de biossíntese de ácidos graxos? 
 
3. Como se chama o complexo multi-enzimático responsável pela biossíntese de ácidos graxos? 
 
4. Qual é o principal produto da biossíntese de ácidos graxos? Esta molécula é composta de quantos átomos de 
carbono? 
 
5. Em que compartimento celular ocorre a biossíntese de ácidos graxos? 
 
6. Quando a dieta é composta de uma grande quantidade de carboidratos, o excesso é convertido em ácidos graxos 
pelo fígado. Onde e como são estocados estes ácidos graxos? Como são transportados ao tecido onde serão 
estocados? 
 
7. Qual é a principal fonte de NADPH utilizada na biossíntese de ácidos graxos: 
a) em adipócitos 
b) em hepatócitos e glândulas mamárias 
 
8. Qual é o papel do ATP e do NADPH + H+ na biossíntese de ácidos graxos? 
 
9. Quantos ATPs e NADPH + H+ são necessários a biossíntese de uma molécula de palmitato? 
 
10. O malonil-CoA, um dos precursores diretos no processo de biossíntese de ácidos graxos, é inibidor da via de 
oxidação de ácidos graxos. Em que ponto da via de degradação de ácidos graxos atua o malonil-CoA? Discuta a 
compartimentalização celular como fator primordial na prevenção do ciclo fútil de síntese/degradação de ácidos graxos. 
 
11. Qual das enzimas da via de biossíntese de ácidos graxos pode ser inibida por ácidos graxos de cadeia longa? 
 
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Estudo dirigido de metabolismo 
 
 
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12. A acetil-CoA, precursora inicial na via de biossíntese de ácidos graxos, é gerada basicamente a partir da oxidação do 
piruvato na mitocôndria ou a partir do catabolismo do esqueleto carbônico de aminoácidos. Ambos os processos ocorrem 
na matriz mitocondrial. Como a acetil-CoA chega ao citoplasma, onde é utilizada para biossíntese de ácidos graxos? 
 
13. A enzima acetil-Coa carboxilase é a enzima que catalisa o passo limitante de velocidade na via de biossíntese de 
ácidos graxos. Um dos mecanismos de controle da atividade desta enzima é a modificação covalente da enzima por 
fosforilação. Este mecanismo é ativado pelos hormônois glucagon e epinefrina. Qual é o efeito destes hormônios sobre o 
metabolismo de ácidos graxos 
 
 
 
 
14. As enzimas Citrato liase e piruvato desidrogenase produzem acetil-CoA, a partir de citrato e piruvato, 
respectivamente. A atividade destas enzimas é modulada pelos hotrmônios glucagon e insulina. 
a) Quais são os efeitos dos hormônios insulina e glucagon na atividade da enzima aceteil-CoA carboxilase e na 
biossíntese de ácidos graxos? 
b) Como se comporta a biossíntese de ácidos graxos num caso grave de Diabetes Mellittus ? 
 
15. Por que motivo os ácidos graxos linoleato e linolenato são considerados essenciais para mamíferos? 
 
16. O araquidonato (ácido graxo de 20 átomos de carbono) é o precusor dos eicosanóides, uma família de potentes 
moléculas sinalizadoras biológicas, que agem como mensageiros autócrinos/parácrinos. Quais são os principais 
eicosanóides gerados pelas vias lipooxigenase e ciclooxigenase? E quais são suas respectivas funções? 
 
17. Por que motivo à aspirina (ácido acetil-salicílico) é considerada um agente antiinflamatório e anticoagulante (sendo 
utilizado inclusive para previnir ataques cardíacos)? 
 
18. O glicerol-3P e os ácidos graxos-CoA são os precursores de lipideos de reserva (triacilglicerol) e lipídeos de 
membrana (glicerofosfolipídeos). As vias de biossíntese de triacilglicerol e glicerofosfolipídeos apresentam um 
intermediário comum. Qual é este intermediáio comum? 
 
19. Quais são as quatro funções biológicas do colesterol (três delas como precursor)? 
 
20. Qual é o precursor direto do colesterol, formado a partir de acetil-CoA? 
 
21. A maior parte do colesterol é sintetizada no fígado de vertebrados. Entretanto, uma pequena parte deste colesterol é 
incorporada na membrana do hepatócito, podendo também ser estocado na forma esterificada a um ácido graxo. Qual é 
a principal forma de exportação de colesterol a partir do hepatócito? 
 
22. Quais são as 4 classes de lipoproteínas plasmáticas responsáveis pelo transporte de lipídeos na corrente 
sanguínea? 
 
23. Como é feito a absorção e o armazenamento de colesterol em tecidos periféricos, extra-hepáticos? 
 
24. A biossíntese de colesterol é regulada em três níveis, alostérico, absorção (a nivel de receptor) e Hormonal. Qual é o 
papel da insulina e do glucagon sobre a síntese de colesterol? 
 
 
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Estudo dirigido de metabolismo 
 
 
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ESTUDO DIRIGIDO SOBRE METABOLISMO ESPECIALIZADO DE ALGUNS ÓRGÃOS E INTEGRAÇÃO 
METABÓLICA 
 
1. Discuta a regulação hormonal do metabolismo de lipídeos e carboidratos durante o jejum 
 
2. Discuta a regulação hormonal do metabolismo de lipídeos e carboidratos após uma refeição rica em carboidratos 
 
3. Quais são os cinco diferentes destinos da glicose-6P hepática? 
A) Qual deles é prioritário em condições de jejum? 
B) Quais deles são prioritários após uma refeição rica me caroidratos 
 
4. Quais são os três diferentes destinos da glicose 6-P no músculo? 
 
5. Quais são os seis destinos dos ácidos graxos no fígado? 
 
6. Quais são os três destinos possíveis para o piruvato no músculo? 
 
7. Quais são os três destinos possíveis para o piruvato no hepatócito? 
 
8. Quais são os quatro destinos possíveis da acetil-CoA no hepatócito? 
 
9. Como funciona o ciclo de cori (glicose-lactato-glicose)? Explique a alta taxa de respiração durante a recuperação de 
um exercício físico intenso. 
 
10. Como funciona o ciclo glicose-alanina, iniciado no músculo durante o catabolismo de aminoácidos? 
 
11. Qual é o principal combustível metabólico do fígado? 
 
12. Os músculos equeléticos e cardíaco podem utilizar ácidos graxos, corpos cetônicos ou glicose como combustível 
metabólico, dependendo do grau de atividade muscular. 
a) Quais são os combustíveis utilizados preferencialmente por músculos esqueléticos e cardíaco em condições de 
repouso? 
b) Quais são os combustíveis utilizados por músculos esqueléticos em condições exercício muscular moderado? 
c) Quais são os combustíveis utilizados preferencialmente por músculos esqueléticos em condições de exercício 
muscular intenso? 
 
13. Qual é o principal combustível metabólico utilizado pelo cérebro em: 
a) condições normais de dieta 
b) jejum 
 
14. Por que motivo, a falta de oxigenação do tecido cerebral resulta em morte cerebral? 
 
15. Por que motivo, a arterosclerose e a trombose coronariana provocam o ataque cardíaco? 
16. Em humanos, o fígado é o principal órgão responsável pela síntese de ácidos graxos. No entanto, os ácidos graxos 
são armazenados no tecido adiposo, na forma de triacilglicerol. Como são transportados os tracilgliceróis do fígado , ou 
do trato intestinal (após refeição rica em lipídeos), para o tecido adiposo? 
 
17. Podemos afirmar que o excesso de proteínas, ingerido através da dieta, é convertido em lipídeos no hepatócito? 
Justifique