Resolução de bioquímica

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Sumário
Degradação de ácidos graxos	1
Biossíntese de ácidos graxos	2
Sais biliares e síntese de colesterol	5
Oxidação do etanol e fermentação	8
Diabetes, obesidade e síndrome metabólica (p. 990)	10
Nutrição	12
Metabolismo muscular	14
Degradação de ácidos graxos
1) Mostre como os ácidos graxos são ativados antes de serem degradados. Em que compartimento celular isso ocorre?
Os ácidos graxos são ativados enzimaticamente formando Acetil-CoA graxa (reação de acilação dependente de ATP).
A ativação ocorre por uma família de tiocinases, que é uma família de acil-CoA sintetases
Ácido graxo + CoA + ATP <-> Acil-CoA + AMP + PPi
<-> = seta de equilíbrio da reação
A crescente concentração de AMP na célula indica sua necessidade de energia (síntese de ATP)
Depois dessa ativação no citosol, eles vão para a mitocôndria para oxidação. Como o Acil-CoA graxa de cadeia longa não atravessa a membrana mitocondrial diretamente, então sua porção acil é primeiramente transferida à ornitina, gerando acil-ornitina por meio da carnitina-palmitoil-transferase (reação de transesterificação).
2) Aonde e sob que forma são estocados os ácidos graxos? Como os ácidos graxos da reserva metabólica são mobilizados para serem oxidados na matriz mitocondrial?
Os ácidos graxos são estocados na forma de triacilgliceróis (TAG), sendo armazenados de forma anidra como gotículas de gordura intracelulares. A forma anidra é importante porque assim eles ficam concentrados. O armazenamento ocorre no tecido epitelial.
Em jejum de curto período (jejum noturno), eleva-se a concentração do hormônio glucagon (produzido nas células alfa do pâncreas) devido à menor concentração de glicose no sangue. O glucagon se liga a receptores específicos de células do fígado e do tecido adiposo. No caso de exercícios físicos, o hormônio liberado é a adrenalina. Para manter a glicemia sanguínea, os ácidos graxos são mobilizados do tecido adiposo para utilização pelo fígado e musculo, e corpos cetônicos, do fígado. 
Após 4 etapas, o Acil-CoA é convertido em Acetil-CoA. Os maiores níveis de Acetil-CoA citrato inibem a glicólise, ocorrendo oxidação pelo Ciclo de Krebs e finalizando a produção de ATP na fosforilação oxidativa.
O Acetil-CoA também pode se acumular nas mitocôndrias, gerando corpos cetônicos que servem de energia para o coração e o cérebro durante jejum prolongado (3º dia)
4) Explique os passos da -oxidação dos ácidos graxos, partindo de uma molécula de palmitato. Calcule o rendimento energético da oxidação completa de palmitato a CO2 e H2O.
Palmitoil-CoA + 23 O2 + 129 Pi + 129 ADP -> CoA + 16 CO2 + 145 H2O + 129 ATP, considerando desconto de 2 ATP para formação de Palmitoil-CoA a partir de palmitato.
O palmitato é gerado na síntese de ácidos graxos. Sofre 4 etapas pra oxidação total.
Biossíntese de ácidos graxos
1. Compare a Biossíntese de Ácidos Graxos com a β-oxidação em relação à: 
a. Local de ocorrência 
A betaoxidação ocorre nas mitocôndrias de células hepáticas, enquanto que a biossíntese ocorre no citoplasma (já que não é uma oxidação)
b. Aceptores ou doadores de elétrons 
FAD é o aceptor de elétrons da betaoxidação, enquanto que o aceptor da biossíntese é o NADPH
c. Utilização de L-β-Hidroxiacil ou D-β-Hidroxiacil 
A degradação usa L-β-Hidroxiacil, e a síntese usa D-β-Hidroxiacil 
d. O produto ou o doador da unidade de dois carbonos.
Na biossíntese, o doador da unidade de dois carbonos é o Malonil-CoA. Na betaoxidação, é o Acetil-CoA.
2. Quando a demanda por ATP é baixa, o acetil-CoA nas mitocôndrias pode ser armazenado para uso futuro como gordura. Como a célula transporta estes acetil-CoA ao citosol para que ocorra a biossíntese? Explique as etapas e os reagentes utilizados em cada ciclo 
O Acetil-CoA é o material de partida para a biossíntese. Ela é produzida na mitocôndria por descarboxilação oxidativa de piruvato (catálise por piruvato desidrogenase).
Como a demanda por ATP está baixa, a oxidação de Acetil-CoA pelo Ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa é mínima. A mitocôndria é impermeável ao Acetil-CoA, então ela vai para o citosol na forma de citrato.
O citrato, no citosol, é reconvertido a Acetil-CoA.
Citrato + CoA + ATP -> Acetil-CoA + Oxaloacetato + ADP + Pi (catálise por citrato-liase)
A seguir, o Acetil-CoA recém convertido no citosol é transformado em Malonil-CoA pela Acetil-CoA carboxilase.
Acetil-CoA + HCO3- + H+ + ATP <-> Malonil-CoA + ADP + Pi
O malonil-CoA é a preparação do Acetil-CoA para este ser utilizado pelo complexo ácido- graxo sintetase. A partir daqui, ocorrem 6 etapas sucessivas catalisadas por enzimas do sistema ácido graxo sintetase.
3. A primeira etapa comprometedora da biossíntese de ácidos graxos é também uma das controladoras de velocidade, catalisada pela Acetil-CoA-Carboxilase. 
a. Mostre esta reação de duas etapas e cite todos os seus cofatores. 
Tá respondida na 2.
b. Dê um exemplo de regulação desta reação.
A Acetil-CoA carboxilase regula o palmitoil-CoA e o citrato. O excesso de citrato vira Acetil-CoA, permitindo a saturação da Acetil-CoA carboxilase (alta concentração de insulina no sangue). Já o palmitoil-CoA favorece a betaoxidação, sendo que o seu excessivo desativa a enzima.
O Malonil-CoA inibe carnitina aciltransferase I (bloqueia a betaoxidação)
4. Descreva as reações de iniciação, condensação, redução e desidratação que compõem a ação da ácido graxo sintase de mamíferos, iniciando a síntese e adicionando dois carbonos a um substrato. Mostre em que etapa o ciclo volta a se repetir até que ocorra a síntese de um ácido graxo longo.
1. Acetil-CoA, em excesso após a glicólise (↑ [insulina]), vai para o citosol após sua conversão em citrato (citrato é permeável à membrana mitocondrial). O citrato é reconvertido a Acetil-CoA, que é convertido a Malonil-CoA por ação da Acetil-CoA carboxilase e a partir de bicarbonato – ativação do Acetil-CoA para a biossíntese. 
A partir de agora, as reações vão depender de um sistema coletivamente conhecido como ácido graxo sintase. Em cada uma das passagens pelo ciclo, a cadeia do grupo acila aumenta em 2 carbonos.
A ácido graxo sintase é um sistema com dois receptores: KS e ACP. Cada aceptor tem um grupo tiol (S-H) em sua superfície, por conta da cisteína. Os grupos acil do malonil e do acetil devem se ligar a seus respectivos receptores.
O grupo malonil se liga ao resíduo de cisteína do ACP, e o grupo acetil se liga ao resíduo de cisteína do KS. As enzimas correspondentes são, respectivamente, malonil-CoA ACP transacetilase, e Acetil-CoA ACP transacetilase.
3. Acontece a condensação de Claisen a partir de então (1ª reação na formação da cadeia de um ácido graxo) entre os grupos acetila e malonila, formando acetoacetil-ACP. Simultaneamente, é liberado CO2.
4. A carbonila é reduzida (CH3-C=O -> CH3-CH-OH)
5. Ocorre desidratação (perda de H2O pela carbonila reduzida), gerando a correspondente ligação dupla na molécula.
6. A ligação dupla é reduzida, tornando a molécula saturada.
7. Essas reações ocorrem mais 6 vezes, gerando palmitato, que é imediatamente liberado do ACP.
ACP: transportador de grupos acila... então quando o ciclo é finalizado, ele transfere o lipídeo semipronto pro KS e outro grupo malonil é adicionado para o grupo do ACP.
Assim é que a reação prossegue.
O palmitato é importante porque é a partir dele que ácidos graxos de cadeia longa são sintetizados.
GD 9 (anexar)
Sais biliares e síntese de colesterol
1. Como os sais biliares auxiliam na digestão e na absorção de lipídeos? 4. Qual o precursor dos ácidos biliares? Onde ele é sintetizado e como é armazenado até sua soltura no intestino delgado?
O colesterol é primeiramente convertido em sais biliares, seguido de secreção para lúmen intestinal a fim de emulsificar lipídeos digeridos na dieta. Os sais biliares agem como detergentes (agentes emulsificantes e anfipáticos) que, no intestino, convertem partículas grandes de gordura (lipídeos) em pequenas micelas. As micelas aumentam muito a superfície de interação com as lipases digestivas hidrossolúveis no intestino.
2. Por que osníveis séricos do colesterol dependem da atividade do receptor de LDL?
A perda de TAG converte parte da VLDL em remanescentes IDL. A remoção adicional de TAG do IDL gera LDL (low density lipoproteins). Ela é rica em colesterol e ésteres de colesterila e transporta colesterol para o tecido adiposo e músculo, que não é reciclado. Para isso, o LDL é removido do plasma sanguíneo através de receptores específicos. A hipercolesterolemia é causada por problemas de reabsorção do colesterol. O excesso de colesterol não pode ser usado como combustível, sendo excretado.
A absorção no fígado é feita somente com HDL, que é retirado do plasma por meio de receptores neste órgão. Ele é estocado ou metabolizado em ácidos graxos. O HDL estocado pode ser convertido em sais biliares no fígado e armazenado na vesícula biliar, excretados no intestino após dieta rica em gordura para emulsificar os lipídeos. O HDL descarregado retorna ao sangue para se dissociar e circular a fim de extrair mais lipídeos dos remanescentes quilomícrons e VLDL, ou de células sobrecarregadas com colesterol.
5. Num experimento, um indivíduo colecistectomizado (retirou a vesícula biliar) recebe uma dieta rica de lipídeos já pré-digeridos. Este indivíduo terá uma absorção tão eficiente quanto um indivíduo saudável com uma dieta regular? Explique.
Infelizmente não vai, pois na vesícula biliar estão os sais biliares responsáveis pela emulsificação da gordura. As lipases não apresentam atividade catalítica se as gorduras (baixo contato) já não tiverem sido tratadas em micelas (alto contato).
6. Questão idiota.
7. Descreva: 
a. Como são transportados os ésteres de colesterol sintetizados pelo corpo. 
O fígado pode sintetizar colesterol, ésteres de colesterila e ácidos biliares.
O éster de colesterila é sintetizado no fígado por ação da enzima ACAT, que catalisa a transferência de um ácido graxo da Coenzima A para o grupo hidroxila do colesterol. Como o éster de colesterila resultante é uma versão mais hidrofóbica do colesterol, isso previne a entrada de colesterol nas membranas celulares e saída do fígado (é um colesterol emulsificado pela ACAT). Eles ficam armazenados no fígado em forma de gordura ou são transportados por lipoproteínas secretadas em outros tecidos que utilizem o colesterol. O LDL transporta colesterol e ésteres de colesterila para tecidos extra-hepáticos como músculo e tecido adiposo, ao se ligar a receptores específicos. 
O éster de colesterila é uma versão mais hidrofóbica do colesterol, escondendo-se dentro de uma partícula de HDL. O HDL é removido do plasma sanguíneo ao se ligar a receptores específicos do fígado, e lá o colesterol é metabolizado em ácidos biliares (indo para o pâncreas) ou estocado na forma de éster de colesterila. 
b. Como é transportado o colesterol proveniente da dieta. 
O colesterol é sintetizado pelo corpo, mas também pode ser obtido pela dieta através de alimentos ricos em gordura (o colesterol é um lipídeo).
O colesterol proveniente da dieta chega ao fígado a partir de quilomícrons remanescentes, provocando a inibição da síntese da enzima  da HMG-CoA redutase e diminuindo com isto a síntese endógena. O colesterol é emulsificado no fígado pela ACAT, sendo armazenada em forma de éster de colesterila.
c. Como é dado o descarte de colesterol excessivo pelo corpo.
As principais vias de excreção do colesterol do corpo são: (1) conversão a ácidos biliares, no qual é excretado nas fezes, onde é formado o coprostanol (principal esterol das fezes) por ação microbiana; (2) secreção de colesterol na bile, no qual é transportado ao intestino para eliminação e, (3) uma fração menor do colesterol é convertida em hormônios esteróides, sofrendo eliminação urinária.
LUDKE, Maria do Carmo Mohaupt Marques; LOPEZ, Jorge. Colesterol e composição dos ácidos graxos nas dietas para humanos e na carcaça suína. Cienc. Rural,  Santa Maria ,  v. 29, n. 1, p. 181-187,  Mar.  1999 .   Available from <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-84781999000100033&lng=en&nrm=iso>. access on  01  Dec.  2019.  http://dx.doi.org/10.1590/S0103-84781999000100033.
8. Descreva a endocitose de partículas de LDL mediada por receptores específicos e seus efeitos. É preferível a utilização de um esquema da célula.
A ligação do LDL ao seu receptor inicia a endocitose. O LDL e seu receptor, já ligados, é internalizado em um endossomo, que devolve o receptor à membrana para que ele continue captando LDL e se funde a um lisossomo. O lisossomo contém enzimas que hidrolisam ésteres de colesterila, liberando ácidos graxos e colesterol no citosol (lembre-se que ésteres de colesterila são colesterol + ácidos graxos).
Se o receptor das células extra-hepáticas tem alguma mutação que impede a captação normal de LDL, há elevação anormal dos níveis de LDL no sangue (e do colesterol que ele carrega). Isso gera aterosclerose, doença do sistema circulatório em que os vasos sanguíneos são ocluídos por placas ricas em colesterol. 
As LDL levam o colesterol do fígado e dos intestinos para diversos tecidos, onde ele é usado para reparar membranas ou produzir esteróides. As HDL  transportam o colesterol para o fígado, onde ele é eliminado ou reciclado. O colesterol ligado à LDL é o que se deposita nas paredes das artérias, quando em excesso. Por isso é denominado “mau colesterol”. Por outro lado, o HDL pode ser considerado o "bom colesterol", pois ele retira o LDL colesterol da parede das artérias e o transporta para ser metabolizado no fígado, "como se limpasse as artérias por dentro", desempenhando assim papel de proteção contra a aterosclerose.
Para ler mais: <https://afh.bio.br/sistemas/digestorio/2.php>
Oxidação do etanol e fermentação
1. Quais são os três principais destinos do piruvato em seres vivos? Descreva os passos envolvidos nas transformações, as enzimas e coenzimas.
O piruvato pode ser utilizado no ciclo de Krebs, através do complexo piruvato desidrogenase, TPP, lipoato, FAD e CoA-SH.
O piruvato pode ser utilizado na neoglicogênese, reconvertido a glicose por meio de diversas etapas inerentes ao ciclo. Ele entra no ciclo sendo transformado em oxaloacetato através da piruvato-carboxilase e quebra de ATP em ADP + Pi
O piruvato pode ser utilizado durante a fermentação. Pela lactato-desidrogenase, ele é convertido em lactato, regenerando o NAD+. Ele também pode ser transformado em acetaldeído pela piruvado-descarboxilase, liberando CO2. A conversão de acetaldeído em etanol regenera o NAD+.
2. Qual a função evolutiva da fermentação? Por que a fermentação láctea é utilizada nas fibras musculares de organismos eucariontes em situações de estresse?
A fermentação é útil porque, através dela, coenzimas importantes para o organismo são regeneradas anaerobicamente. Em situações de estresse (exercício físico intenso), a fermentação láctea é utilizada porque a demanda por O2 é muito alta, com fornecimento insuficiente para o tecido. O piruvato resultante da glicólise é convertido a lactato (pela lactato desidrogenase), acumulado no tecido muscular e difundido na corrente sanguínea (Ciclo de Cori). Quando o exercício físico termina, o lactato é reconvertido a glicose pela neoglicogênese (citoplasma de hepatócitos). A glicose é devolvida aos músculos, armazenada na forma de glicogênio. O indivíduo continua a ter uma respiração acelerada por algum tempo porque o O2 extra consumido neste período promove a fosforilação oxidativa no fígado e, consequentemente, uma produção elevada de ATP. 
O ciclo evita que o lactato se acumule na corrente sanguínea, mas, por ser um sal, o lactato não poderia provocar acidose. Embora o sangue se comporte como uma solução tampão, o seu pH poderia diminuir (mais ácido) com um excesso de hidrogênio, que também é liberado pela dissociação do ácido lático. O ciclo é muito importante para manter a glicemia constante durante o período de elevada atividade física.
5. Músculo esquelético pode ser subdividido em dois tipos de fibras, as fibras de contração lenta (tipo 1) e as de contração rápida (tipo 2). De modo geral, as fibrastipo 1 são avermelhadas e escuras, e as de tipo 2 brancas e pálidas. Explique o motivo desta observação
A fibra de contração lenta tem capacidade oxidativa que permite um grande número de mioglobina e mitocôndrias. Por isso a cor vermelha. 
6. Uma criança é admitida no pronto-socorro de um hospital, confusa e letárgica. A mãe informa que ela ingeriu grande quantidade de anticongelante que se encontrava na garagem da casa. Sabendo que anticongelantes são compostos em grande parte por metanol, a equipe socorrista prontamente executa uma lavagem gastrointestinal e administra carvão ativado. Então a equipe insere uma sonda nasogástrica para administração de etanol. Explique a atitude de administração de etanol neste caso de intoxicação por metanol, explicando o mecanismo de ação.
O uso do etanol é justificado pelo fato de ele ser substrato da mesma enzima que degrada o metanol (álcool desidrogenase, ou ADH). Haverá competição entre os dois substratos (etanol e metanol) pelo centro ativo da enzima. Como o etanol possuirá concentração muito maior, ele vencerá a competição pelo centro ativo, e, com isso, haverá redução da degradação do metanol para formação de formaldeído. A eliminação do metanol (que, por si só, não é tóxico para o organismo; o que é tóxico é o acetaldeído) ocorre pela urina e pelos pulmões. A sua metabolização é muito lenta após ação catalítica da ADH.
O etanol não é um inibidor competitivo. O etanol é apenas competidor. O inibidor competitivo se liga à enzima sem gerar produto, e no caso do etanol, um produto é gerado: acetaldeído. Porém, o ADH tem afinidade muito maior pelo etanol (menor km).
7. O consumo intensivo de álcool aumenta em até 2 vezes a probabilidade de se desenvolver carcinoma hepatocelular e colangiocarcinoma intra-hepático, e em até 5 vezes a chance de se desenvolver cânceres da faringe, cavidade oral e esôfago. Explique como se dá este efeito carcinogênico considerando o metabolismo do etanol no corpo humano.
O efeito carcinogênico ocorre devido ao estresse oxidativo resultante da oxidação/metabolização do etanol. O acúmulo de radicais livres como superóxidos, radicais hidróxido e peróxidos de hidrogênio gera lesões celulares e lesões no DNA, causando mutações.
8. 10% a 20% da população adulta mundial tem algum transtorno de acúmulo de gordura hepática (esteatose). A maior parte destes casos dá-se pela ingestão de álcool em grandes quantidades. Explique como este acúmulo é promovido, indicando as vias relevantes.
O fígado gordo ocorre da seguinte forma: o etanol é oxidado e gera acetato. O acetato pode ser convertido em Acetil-CoA pela acetil-CoA sintase. O Acetil-CoA acumulado promove a biossíntese de ácidos graxos, acumulação de triacilglicerídeos e fígado gordo (esteatose).
O acúmulo de NADH gerado pela oxidação do etanol inibe o Ciclo de Krebs e a betaoxidação.
Com o bloqueio da betaoxidação, ocorre síntese de triacilglicerídeos com respectiva acumulação e fígado gordo (esteatose).
GD 10
RICARDO
Diabetes, obesidade e síndrome metabólica (p. 990)
2. Por que a atividade da AMPK pode ser chamada de um “sensor de combustível” da célula e por que esta quinase é um alvo para o tratamento do diabetes do tipo II.
No fígado e no músculo, a leptina estimula a proteína-cinase ativada por AMP (AMPK), que inibe a biossíntese de ácidos graxos e ativa a beta-oxidação, favorecendo o catabolismo energético (a leptina também torna as células do fígado e do músculo mais sensíveis à insulina). Sua ativação ocorre com o acúmulo de AMP. Ela funciona como sensor energético justamente por perceber o balanço ATP:AMP na célula em situações de exercício e repouso.
A diabetes do tipo II é caracterizada pela resistência à insulina (resposta ineficiente ao seu estímulo), disfunção nas células beta e alta concentração glicosídica no sangue. A ativação do AMPK promove aumento da sensibilidade pela insulina e homeostase glicosídica, e fármacos que, indiretamente, ativem o AMPK, auxiliam no tratamento contra a diabetes do tipo II. Pacientes diabéticas (tipo II) e obesas possuem níveis sanguíneos de adiponectina mais baixos, e são menos sensíveis à ação da insulina do que aqueles com a adiponectina normal, apresentando baixa tolerância a glicose removendo-a mais lentamente do sangue. 
O jejum prolongado ou a inanição resultam na redução das reservas de triacilgliceróis no tecido adiposo, o que desencadeia a produção de adiponectina e sua liberação dos adipócitos. A elevação da adiponectina plasmática age por meio de seus receptores de membrana plasmática em vários órgãos e tipos celulares, inibindo processos que consomem energia e estimulando processos geradores de energia. A adiponectina age no cérebro, por meio de seus receptores, estimulando a ingestão de alimentos e inibindo a atividade física que consome energia e a termogênese na gordura marrom. Este hormônio exerce seus efeitos metabólicos por ativar a AMPK, que regula (por fosforilação) enzimas específicas em processos metabólicos essenciais. O exercício também estimula a AMPK, por meio da conversão de ATP em ADP e AMP.
Coughlan KA, Valentine RJ, Ruderman NB, Saha AK. AMPK activation: a therapeutic target for type 2 diabetes?. Diabetes Metab Syndr Obes. 2014;7:241–253. Published 2014 Jun 24. doi:10.2147/DMSO.S43731
5. A leptina é considerada um hormônio com efeito anti-diabetes. Explique.
A leptina torna as células do fígado e do músculo mais sensíveis à insulina. O receptor de insulina tem atividade intrínseca de tirosina-cinase (ver Figura 12-15), e o receptor de leptina, quando ocupado pelo seu ligante, é fosforilado por uma tirosina-cinase solúvel (JAK). Uma possível explicação para a interação observada entre a insulina e a leptina é que ambas podem fosforilar o mesmo substrato – no caso mostrado aqui, o substrato-2 do receptor de insulina (IRS-2). Quando fosforilado, o IRS-2 ativa a PI3K, o que tem consequências a jusante, incluindo a inibição da ingestão de alimento. O IRS-2 serve aqui como integrador do sinal dos dois receptores.
A deficiência de leptina também está relacionada com a obesidade.
6. Insulina secretada em quantidades excessivas: hiperinsulinismo. Certos tumores malignos do pâncreas induzem uma produção excessiva da insulina pelas células β. Indivíduos afeitados exibem calafrios, tremores, fraqueza e fadiga, sudorese e fome.
a. Qual é o efeito do hiperinsulinismo no metabolismo dos carboidratos, aminoácidos e lipídios no fígado?
A captação excessiva e o uso da glicose pelo fígado levam à hipoglicemia. Com a abundância de glicose no interior dos hepatócitos, a degradação de aminoácidos e ácidos graxos é interrompida, e os processo anabólicos serão então estimulados.
b) Quais as causas dos sintomas observados? Sugira a razão pela qual essa condição, se prolongada, leva a dano cerebral. 
Por causa da hipoglicemia, há pouco combustível disponível para suprir as necessidades de ATP nos diferentes tecidos, causando tremores, fraqueza, fadiga e fome. O dano cerebral é em virtude da glicose ser a principal fonte de combustível para o cérebro.
Nutrição
1- Por que dietas ricas em proteínas levam a um acúmulo de citrato?
A acetil−CoA provém do metabolismo dos carboidratos e dos lipídios, e do metabolismo das proteinas (em menor proporção).
O acetil−CoA gerada nas mitocôndrias não se difunde espontaneamente para o citosol; em lugar disso, atravessa a membrana mitocondrial interna sob a forma de citrato, produzido a partir da condensação do oxaloacetato e acetil−CoA no ciclo do ácido cítrico. O Ciclo de Krebs é interrompido por conta do acúmulo de ATP, que inibe a isocitrato-desidrogenase.
3- Listar as razões que tornam obrigatória a ingestão de proteínas.
Precisamos da ingestão de proteínas pois : 
1. O organismo humano não dispõe de reservas de proteína ou aminoácidos e é incapaz de sintetizar nove dos vinte aminoácidos 
2. As proteínas sintetizadas em um dado instante não são as mesmas que estão sendo degradadas: os aminoácidos não utilizados, ainda que sejam aminoácidos essenciais, são oxidados. 
3. A gliconeogêneseutiliza seletivamente os esqueletos de carbono dos aminoácidos glicogênicos, retirando-os do conjunto em proporções significativas
Em concentrações elevadas, o ATP inibe a enzima isocitrato-desidrogenase no ciclo do ácido cítrico, provocando o acúmulo de citrato na mitocôndria; o excesso difunde-se livremente para o citosol pela membrana mitocondrial interna por meio do carreador do tricarboxilato. No citosol, a acetil−CoA é regenerada a partir do citrato pela ação da enzima ATP-citrato−-liase.
4- a) Definir balanço de nitrogênio.
É a diferença existente entre a quantidade de nitrogênio (das proteínas) que é ingerida e a quantidade que é excretada.
b) Citar as condições que levam a um balanço positivo ou negativo de nitrogênio. 
Excreção > Ingestão (-): estado de jejum, dieta pobre em proteínas, dieta restritiva, doenças altamente catabólicas como câncer e AIDS, etc. Diabetes, câncer e infecções, queimaduras graves, cirurgias.
Ingestão > Excreção (+): crianças (fase de crescimento), gestantes, lactação, treino de musculação com o objetivo de hipertrofia muscular, etc.
c) Descrever as consequências de um balanço energético negativo e de um balanço energético positivo.
O corpo está mantendo as suas proteínas e sintetizando novas proteínas (anabolismo). Se o balanço estiver negativo (excreção maior do que ingestão) indica que proteínas estão sendo quebradas e massa muscular está sendo perdida (catabolismo).
7- Definir fibra dietética, indicando os tipos principais. Avaliar os efeitos benéficos e adversos da sua ingestão.
São componentes dos alimentos que sejam resistentes à hidrólise pelas enzimas digestivas do estômago e intestino delgado dos seres humanos e que sofram fermentação pelos microrganismos presentes no intestino grosso (cólon). 
fibras solúveis em água: heteropolissacarídios (formados por monossacarídios diferentes) ramificados, como as pectinas, gomas e mucilagens; 
Fibras solúveis em água diminuem o nível de colesterol, retardam o esvaziamento gástrico e retardam a absorção de glicose: reduzem a glicemia pósprandial
• fermentadas por bactérias durante o trânsito pelo cólon. 
• polpa de frutas, legumes, aveia, cevada, milho, lentilha, feijões e outras leguminosas. 
fibras insolúveis em água: (celulose) 
- mais resistentes à fermentação no cólon. 
- cereais integrais (principalmente trigo) e alimentos deles derivados, e em legumes, verduras, frutas e sementes em geral
Uma refeição rica em fibras é processada mais lentamente e tem volume maior que uma refeição com baixo teor de fibra, acarretando uma sensação de saciedade maior, além de ser, em geral, menos calórica.
8- Justificar a necessidade de ingerir uma quantidade mínima de carboidratos
Com a diminuição de carboidratos da dieta, o organismo passa a usar as proteínas para produzir energia, causando possível perda da massa muscular. A ingestão correta de carboidrato previne o uso da proteína muscular.
Metabolismo muscular
1. Esquematize o sarcômero (unidade funcional de contração da fibra muscular).
Na contração muscular, os miofilamentos não diminuem de tamanho, mas os sarcômeros ficam mais curtos e toda a célula muscular se contrai. O sarcômero consiste na disposição existente entre a actina e a miosina: os filamentos de proteínas contrácteis de actina e miosina estão lado a lado nas fibras musculares. Esses filamentos se repetem ao longo da extensão da fibra muscular, constituindo o sarcômero.
A contração muscular ocorre por encurtamento do sarcômero, como resultado do deslizamento de filamentos finos existentes entre os grossos. A cabeça da miosina catalisa a hidrólise do ATP levando à movimentação dos filamentos.
2. Descreva sucintamente o mecanismo de contração muscular.
Na contração das fibras musculares esqueléticas, ocorre o encurtamento dos sarcômeros: os filamentos de actina “deslizam” sobre os de miosina, graças a certos pontos de união que se formam entre esses dois filamentos, levando á formação da actomiosina.
Para esse deslizamento acontecer, há a participação de grande quantidade de dois elementos importantes : íons Ca ++ e ATP. Nesse caso cabe à molécula de miosina o papel de “quebrar” (hidrolisar) o ATP, liberando a energia necessária para a ocorrência de contração.
3. Como o Ca2+ promove ao mesmo tempo a contração e degradação de glicogênio no músculo? Qual a relevância deste processo para o metabolismo muscular.
No músculo, a via de degradação do glicogênio também pode ser ativada por Ca2+ e AMP. Quando o músculo está ativo, há a liberação de Ca2+ no citoplasma e a concentração de AMP aumenta. Isso é importante porque durante o exercício físico intenso, há muito gasto de energia, sendo sempre reposta pelo Ca2+ que também é responsável pela contração muscular.
A fosfocreatina 
a) O que é a fosfocreatina e qual a importância desta molécula na contração muscular?
A fosfocreatina é um grupo de fosfatos ricos em energia que são transferidos dela para o ADP, transformando-se em ATP. Ela constitui, além do ATP, um suprimento imediato de energia (sua concentração é de 3-5 vezes mais do que a concentração de ATP e ela é suficiente para ~10 segundos, ao contrário do ATP, que é suficiente para 1~2 segundos). É um processo estritamente anaeróbio e a principal fonte de energia para o desempenho de atividades como maratona etc.
b. Esta figura abaixo é do Lehninger 6ª edição (versão traduzida para o português). Indique o que há de incorreto nesta figura e refaça o esquema.
A creatinina não gera creatina, e as estruturas foram confundidas (a creatina não é um anel). A creatina quinase fosforila a creatina, gerando a fosfocreatina, e depois o anel é fechado para formar a creatinina. A creatinina é excretada (não tem destino metabólico) e é importante para excretar nitrogênio pelo ciclo da ureia.
c. Qual tipo de alteração na fisiologia muscular poderia ocorrer se um indivíduo tivesse uma mutação no sítio ativo da fosfocreatina quinase que resultasse em atividade diminuída da enzima?
Ele não teria a formação da fosfocreatina para suprimento rápido de energia (ou melhor, ele teria suprimento insuficiente de energia), e haveria dependência do ATP nativo do músculo.
Creatina quinase também é a enzima mais específica para diagnóstico de dano muscular. Níveis extremamente altos no plasma são observados logo após uma lesão muscular.
Quando o exercício físico é rápido, a gente usa nossa reserva de glicogênio muscular e fosfocreatina. Quando o exercício físico se prolonga, a contribuição da glicólise anaeróbia para o fornecimento de energia para a contração vai sendo substituída pela oxidação aeróbia completa da glicose. Paralelamento, o fornecimento de ácidos graxos para o sistema muscular aumenta, em virtude da ação da adrenalina sobre o tecido adiposo. Isso é importante porque com o passar do tempo, a reserva de glicogênio muscular diminui. 
6. Justifique por que a atividade física é indicada para portadores de diabetes do tipo II? O que ocorre com a AMPK no exercício e por que esta quinase tem papel crucial na regulação do metabolismo do exercício.
O exercício físico promove a quebra de ATP, aumentando a concentração de AMP. A AMPK percebe a variação do fluxo [AMP]:[ATP], sendo ativada. Como essa enzima aumenta a sensibilidade à insulina, à qual o paciente apresenta resistência, acaba sendo um tratamento recomendado.
A AMPK inibe a neoglicogênese hepática ao ativar a proteína quinase dependente de AMP
Hipóxia HIF 
Pessoa diabética e não diabética