Exercício sobre Metabolismo dos Carboidratos - Respondido

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EXERCÍCIO
METABOLISMO DE CARBOIDRATOS
(GLICÓLISE, GLICOGÊNESE E GLICOGENÓLISE)
GLICÓLISE:
No que consiste a via glicolítica (glicólise)?
Na glicólise (do grego glykys, “doce” ou “açúcar”, e lysis, “quebra”), uma molécula de glicose é degradada em uma série de reações catalisadas por enzimas, gerando duas moléculas do composto de três átomos de carbono, o piruvato. Durante as reações sequenciais da glicólise, parte da energia livre da glicose é conservada na forma de ATP e NADH.
Quais as duas faces da via glicolítica? O que caracteriza cada uma delas?
Estágio 1-Investimento de energia (reações 1 a 5). Nessa etapa preparatória a hexose-glicose é fosforilada e clivada para gerar duas moléculas da triose gliceraldeido-3-fosfato. Esse processo consome 2 ATPs.
Estágio 2-Recuperação de energia (reações 6 a 10). As duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato são convertidas em piruvato, com a geração concomitante de 4 ATP.
Relacione as enzimas que participam da primeira fase e correlacione com suas ações.
Hexocinase – Transfere o fosfato do ATP para a glicose, impedindo que ela saia da célula.
Fofafo-hexose-isomerase – converte a G6P a frutose-6-fosfato, pois elas são isômeras. Garante a assimetria necessária futuramente para a quebra da molécula.
Fosfofrutocinase-1 – Transferevo fosfato do ATP para a F6P, garantindo mais assimetria entres os lados esquerdo e direto da F6P.
Aldolase – Responsável pela clivagem da frutose-6-fosfato em dias moléculas de três carbonos. (GAP E DHAP)
Triosefosfatoisomerase – Vai converter o diidroxiacetonafosfato em GAP, Pois somente ela pode seguir na via glicolítica.
Onde há pontos de regulação da via glicolítica e quais compostos podem exercer essa atividade?
Nas reações 1, 3 e 10. Os compostos são: Hexocinase, Fosfofrutocinase-1 e Piruvato Cinase.
O principal macanismo regulador da glicose é a inibição do Fosfofrutocinase, principalmente pelo ATP.
Aponte onde há reações de oxirredução e qual é o agente oxidante?
Na fase de compensação, mais especificamente na reação 06. O NAD+ irá se reduzir a NADH.
Qual o destino desse agente oxidante?
Ele será reoxidados a NAD+ pela transferência de seus elétrons parar a CTE.
Qual o balanço energético, em moles de ATP, para a primeira e a Segunda fase do ciclo, respectivamente?
Na fase preparatória há um gasto de 2 ATPs, e na fase compensatória há um ganho de 4 ATPs, possuindo um saldo líquido de 2 ATPs a via glicolítica como um todo.
Qual o destino metabólico do "piruvato" formado na via glicolítica?
Em condições aeróbicas será descarboxilado a AcetilCoA e utilizado no ciclo de krebs e etc. Em condições anaeróbicas ou hipoxia, poderá ser utilizado na fermentação alcoólica ou láctica.
Em que condições o organismo transforma piruvato em lactato e qual o destino deste metabólito?
Quando o tecido não está recebendo O2 suficiente para realizar a oxidação aeróbica do Piruvato e do nadh, o nad+ será regenerado a partir do nadh para redução do Piruvato a Lactato. (Geralmente em condições anaeróbicas musculares). Ele é transferido pelo sangue até o fígado, onde será convertido a glicose durante a recuperação da atividade muscular exaustiva.
Considerando que uma molécula de glicose, oxidada completamente a CO2 e H2O, gera 30 ATPs, qual o rendimento, em termos proporcionais, da via glicolítica?
A via glicolítica possui um saldo líquido de 2 ATPs, considerando-se as moléculas redutoras que fazem parte dessa fase, e depois serão transportados, para a cadeia fosforilativa, para se converterem em ATP, possuímos 4 NADH, que renderiam (4x2,5) cerca de 10 ATPs na cadeia fosforilativa, proporcionando um ganho proporcional de 12 ATPs dos 30 ATPs, possibilitando um saldo proporcional de 40% do total produzido.
GLICOGÊNESE:
Em que condições o organismo lança mão da glicogênese?
Quando as células estão supridas de ATP a glicose ao invés de seguir a via glicolitica, ela segue a via de armazenamento da glicose na forma de glicogênio. 
Qual o papel da UTP na síntese do glicogênio?
A adição de glicose-1-P ao carbono 4' de uma extremidade da cadeia de glicogénio não é uma reação favorecida termodinamicamente em condições fisiológicas, uma vez que o potencial de transferência de fosfato das ligações C-O-P normais é bastante baixo. Por isso, a glicose-1-P vai ser ativada, vai ser transformada numa espécie com alto potencial de transferência de fosfato. Isto é conseguido por reação com a uracila trifosfatada (UTP, uma molécula análoga do ATP, mas com uracila no lugar da adenina).
Quais enzimas participam dessa síntese?
A glicose-6-fosfato é convertida em glicose 1-fosfato pela fosfoglicomutase 
Glicose 1-F convertido em UDP-glicose pela UDP-glicose pirofosforilase
Em seguida, a glicogênio-sintase promove a transferência da UDP-glicose para uma extremidade não redutora de uma molécula ramificada de glicogênio. 
A glicogênio-sintase não pode formar as ligações (a 1,6) encontradas nos pontos de ramificação do glicogênio, as quais são formadas pela enzima de ramificação. Assim, proteína glicogenina é ao mesmo tempo o iniciador, sobre o qual são montadas novas cadeias, e a enzima que catalisa essa montagem. A primeira etapa na síntese de uma nova molécula de glicogênio é a transferência de um resíduo de glicose da UDP-glicose para o grupo hidroxil da Tyr194 da glicogenina, catalisada pela atividade glicosil-transferase intrínseca da proteína. A cadeia nascente se alonga pela adição sequencial de mais sete resíduos de glicose, cada um derivado de uma UDP-glicose; as reações são catalisadas pela atividade de extensão de cadeia da glicogenina. Neste ponto, a glicogênio-sintase age, alongando ainda mais a cadeia de glicogênio. A glicogenina permanece escondida dentro da partícula b, unida covalentemente à única extremidade redutora da molécula de glicogênio
Onde se localizam os depósitos de glicogênio no organismo?
Tecido muscular: concentra o maior volume de glicogênio tecidual 
Celular hepática: concentra o maior volume de glicogênio celular 
Qual a função do glicogênio hepático e do glicogênio muscular?
Muscular: estoca glicogênio para consumo próprio 
Hepático: estoca glicogênio para consumo extra-hepática.
GLICOGENÓLISE:
Encontre uma razão para a estrutura do glicogênio ser altamente ramificada?
Pois este é um polímero de glicose; com essas ramificações se torna mais fácil o fornecimento de energia rápida, pois se essa molécula fosse linear a lise da molécula seria mais lenta, pois teria que agir só em duas pontas (já que essa lise, ocorre pelas pontas), assim com várias ramificações se torna mais fácil o fornecimento de energia, pois há mais pontas para fazer essa lise.
Em que condições o organismo lança mão da degradação do glicogênio?
Quando os níveis de glicose estão altos, pois não há necessidade de se degradar glicogênio para gerar mais moléculas de glicose para o organismo, já que, o organismo já está saturado de glicose.
Como ocorre essa degradação e quais enzimas participam?
A degradação dos estoques de glicogênio (glicogenólise) ocorre através da ação da enzima glicogênio fosforilase. A ação desta é remover fosforoliticamente um resíduo de glicose a partir da quebra de uma ligação alfa-(1,4) da molécula de glicogênio. O produto desta reação é a glicose-1-fosfato. A concentração Pi (fosfato inorgânico) nas células é alta o suficiente para dirigir o equilíbrio da reação no sentido favorável. A glicose-1-fosfato produzida pela ação da fosforilase é convertida em glicose-6-fosfato pela fosfoglicomutase: esta enzima, (como a fosfoglicerato mutase da via da glicólise) contém um aminoácido fosforilado no sítio ativo (no caso da fosfoglicomutase é um resíduo de serina). O grupo fosfato da enzima é transferido para o C-6 da glicose-1-fosfato gerando a glicose-1,6-fosfato como intermediário. O fosfato no C-1 é, então, transferido para a enzima regenerando-a e liberando glicose-6-fosfato.
A conversão de glicose-6-fosfato para glicose, que ocorre no fígado, rim e intestinos, é auxiliada pela ação da glicose6-fosfatase, não ocorre no músculo esquelético devido à falta desta enzima. No fígado, a ação desta enzima conduz a glicogenólise para geração de glicose livre e a manutenção da concentração desta no sangue.
Qual o papel da enzima desrramificadora?
Está enzima tem um papel posterior à reação da fosforilase; ela atua quando a fosforilase não consegue mais agir, pois esta chega próxima a (ligação alfa 1,6) das ramificações do glicogênio, chegando próximo a essas ramificações, as moléculas que “sobrarem” que a fosforilase não consegue agir são retiradas pela enzima desrramificadora, sobrando apenas 1 resíduo de glicose, que posteriormente será retirada, proporcionando a quebra da ramificação com (ligações alfa 1,6).
Em que ponto da via glicolítica os resíduos de glicose liberada da degradação do glicogênio participam?
No músculo o resíduo utilizado é a glicose 6-fosfato, que é um intermediário da via glicolítica, pertencente a 1 reação dessa via, sendo a primeira conversão da glicose. Já no fígado, o fosfato presente na gligose 6-fosfato, é retirado e a molécula passa a ser uma molécula pura, que posteriormente é lançada para a corrente sanguínea, sendo assim ela participa da via glicolítica como glicose propriamente dita, pertencendo então também a 1 reação.
GLICONEOGÊNESE :
Em que consiste a gliconeogênese?
É a síntese de glicose q partir de precursores não glicídios. A gliconeogênese fornece uma porção substancial da glicose produzida em seres humanos em jejum, mesmo algumas horas após a alimentação. Ocorre no fígado e em menor grau no córtex renal.
Existem três etapas irreversíveis na glicólise, e é nessas três reações que são encontradas as diferenças entre elas e a gliconeogênese. Quais são elas?
1° Reação: O Piruvato é convertido a oxaloacetato e esse é convertido a PEP pela ação das enzimas piruvato carboxilase e fosfoenol piruvato carboxilase, respectivamente.
2° Reação: A frutose-1,6- bisfosfato é desfosfolirada a frutose 6-fosfato pela ação da enzima frutose-1,6-bisfosfatose
3° Reação: A G6P é desfosfolirada a glicose pela ação da enzima fosfotase.
Qual a utilidade para o organismo da neoglicogênese?
Quando o alimento ingerido for pobre em glicose e não houver reservas de glicogênio, a gliconeogênese será necessária e em seguida atividada para suprir as necessidades do organismo.
Em que diferem as reações da glicólise e da gliconeogênese?
São, com excessão de três, em sua maioria contrárias oi inversas as da glicólise. Há ação de outras enzimas, e não há produção de ATP. 
VIA DAS PENTOSES-FOSFATO:
Em que consiste a via das pentoses-fosfato?
Quais os principais produtos derivados da via das pentoses-fosfato?
Quais os tipos de reações ocorrem nesta via?
Como se dá o controle das reações desta via, e o que permite ao organismo realizar este controle?