Lista Exercícios 11 - Glicólise

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Lista de Exercícios Glicólise 
 
1 – Medidas intracelulares das concentrações de metabólitos. Medir a concentração de 
metabolitos em uma célula viva apresenta grandes dificuldades. Eventualmente uma 
célula deverá ser destruída antes das medidas de concentração serem realizadas. As 
enzimas que catalisam as inter conversões dos metabolitos variam rapidamente, 
fazendo com que os resultados obtidos mais refletem as condições de equilíbrio do que 
as fisiológicas. Uma técnica confiável requer que todas as enzimas a serem estudadas 
estejam “paradas” no exato instante de destruição do tecido celular, de modo que os 
intermediários metabolitos (substratos) não sofram alterações em suas concentrações. 
Em uma destas técnicas confiáveis, denominada de Freeze-Clamping, dados da 
concentração intracelular dos substratos e produtos da enzima da via glicolítica 
fosfofrutoquinase contida em células de coração de rato são mostrados na tabela 
abaixo: 
 
Metabolito Concentração (μM) 10-6 M 
 
Frutose 6-fosfato 87 
Frutose 1,6-bifosfato 22 
ATP 11,4 
ADP 1,32 
Source: From Williamson, J.R. (1965) Glycolytic control mechanisms I: inhibition of glycolysis by acetate and pyruvate 
in the isolated, perfused rat heart. J. Biol. Chem. 240, 2308–2321. *Calculated as μmol/mL of intracellular water. 
 
a) Calcule Q = [frutose 1,6 bifosfato] [ADP] / [frutose 6-fosfato] [ATP], para a 
fosfofrutoquinase em condições biológicas. 
 
b) Dado o ΔGº para a reação da fosfofrutoquinase (-14,2 KJ/mol), calcule a constante 
de equilíbrio para a reação. 
 
c) Compare os valores de Q e Keq. A reação fisiológica está próxima ou longe das 
condições de equilíbrio? Explique. O que este experimento sugere sobre a participação 
da fosfofrutoquinase na regulação da glicólise? 
 
2 - Equação para a fase preparatória da Glicólise. Escreva a equação bioquímica 
balanceada para a reação da glicose até a formação de duas moléculas de gliceraldeído 
3-fosfato (a fase preparatória), incluindo a energia livre padrão. 
 
3 - Equação para a formação de lactato. Escreva a equação bioquímica balanceada 
para a reação de gliceraldeído 3-fosfato até a formação de lactato (glicólise anaeróbica), 
incluindo a energia livre padrão. 
 
4 - Caminhos da Fermentação. Um experimento usando carbono-14 é realizado em 
extratos de leveduras mantidas sobre condições anaeróbicas com a finalidade de 
produzir etanol. O experimento consiste em incubar o extrato de leveduras em tempo 
suficiente para cada intermediário do caminho da fermentação alcoólica tornar-se 
marcado pelo composto radioativo. 
 
(a) Se glicose marcada no Carbono 1 com o C-14 é usada no experimento, qual será a 
localização do C-14 no etanol produzido? Explique 
 
(b) Qual deverá ser a marcação de C-14 para garantir que todo o CO2 produzido na 
fermentação seja marcado com o C-14? Explique 
 
5 - Glicólise é o nome dado ao metabolismo que ocorre em muitos tipos celulares. 
Consiste em 11 reações enzimáticas que convertem glicose para piruvato e também 
ácido lático. A glicólise é um exemplo de: 
 
a) metabolismo aeróbico 
b) metabolismo anabólico 
c) uma rede de processos redutores 
d) fermentação 
e) processos oxidativos por fosforilação 
 
6 - A conversão anaeróbica de 1 mol de glicose para 2 mol de ácido láctico pela 
fermentação é acompanhada pelo ganho de: 
 
a) 1 mol de ATP 
b) 1 mol de NADH 
c) 2 mol de ATP 
d) 2 mol de NADH 
e) 4 mol de ATP 
 
7 - Durante o exercício intenso, o NADH formado na reação catalisada pela gliceraldeído 
3 fosfato desidrogenase no musculo esquelético deve ser reoxidado para NAD+ se a 
glicólise continuar. A reação mais importante envolvendo a reoxidação do NADH é? 
 
a) dihidroxicetona fosfato → glicerol 3 fosfato 
b) glicose 6-fosfato → frutose 6-fosfato 
c) isocitrato → alfa ceto glutarato 
d) glicose → glicose 6-fosfato 
e) piruvato → lactato 
 
8 - A fermentação é um processo anaeróbio de produção de energia a partir de 
substâncias orgânicas. A respeito desse processo metabólico é incorreto afirmar que: 
a) Na indústria de laticínios, microrganismos genericamente conhecidos como 
lactobacilos realizam fermentação láctica, produzindo lactato, gás carbônico e ATP. 
b) O saldo de ATPs por moléculas de glicose gerados na fermentação alcóolica é o 
mesmo da fermentação láctica. 
c) A fermentação alcóolica tem grande utilidade na fabricação de bebidas alcóolicas, 
bem como de pães e algumas massas. 
d) Durante um esforço muscular muito rápido ou intenso, a quantidade de oxigênio que 
chega ao músculo é insuficiente para obtenção de toda a energia necessária, sendo 
preciso recorrer à fermentação láctica. 
 
9 - A figura abaixo ilustra a etapa extramitocondrial da respiração celular. Analisando a 
figura é possível concluir que, na glicólise: 
 
a) As reações químicas são catalisadas por enzimas que aumentam a energia 
necessária à ativação dos reagentes. 
b) Ligações fosfato de alta energia são quebradas para geração de moléculas de ATP 
e realização de trabalho celular. 
c) A adição de fosfatos inorgânicos à molécula de glicose gera frutose-1,6-difosfato, com 
gasto energético para a célula. 
d) As moléculas de NADH transportam elétrons e íons hidrogênios e são reoxidadas na 
cadeia respiratória para síntese de ATP. 
e) Uma molécula de glicose é quebrada em ácido pirúvico, que é convertido em produtos 
finais de alta energia, tais como o etanol. 
 
10 - Em alguns treinos de atletas de alto rendimento, é necessário monitorar 
anaerobicamente o trabalho dos músculos. Uma das maneiras de fazer isso é medir, 
nos músculos, o aumento de: 
 
a) ATP. 
b) ácido láctico. 
c) CO2. 
d) creatina. 
e) ADP. 
 
 
 
Respostas 
 
a) A razão das massas = Q = (22 uM).(1,32 uM) / (87 uM).(11,4 uM) = 0,0293 
 
b) ΔGº = -RTlnKeq (RT a 25ºC = 2,48 KJ/mol) 
lnKeq = ΔGº/ - RT 
https://djalmasantos.wordpress.com/2017/12/28/testes-de-bioenergetica-xii/26-80/
lnKeq = -14,2 (KJ/mol) / - 2,48 KJ/mol) 
lnKeq = 5,73 
Keq = e5,73 
Keq = 308. 
 
c) Como o Keq é muito maior do que Q, mostra que a reação da fosfofrutoquinase não 
se aproxima do equilíbrio e assim seu produto, frutose 1,6 bisfosfato não se encontra na 
concentração de equilíbrio. Como as vias metabólicas são sistemas abertos com os 
reagentes e produtos sendo produzidos e consumidos a todo o momento, podemos 
dizer que como a frutose 1,6 bisfosfato está fora das condições de equilíbrio, mostra 
que a enzima fosfofrutoquinase não se aplica as condições de equilíbrio e por isso, esta 
enzima é uma candidata forte como ponto de controle da via glicolítica. 
 
2 – Glicose + 2 ATP → 2 gliceraldeído 3-fosfato + 2 ADP + 2 H+ ΔG°’ = 2,1 KJ/mol 
 
3 – Gliceraldeído 3-fosfato + 2 ADP + Pi + H+ → lactato + 2 ATP + H2O ΔG°’ = -57 
KJ/mol 
 
4 – Na reação 3 da glicólise é o C1 que será fosforilado para formar a frutose 1,6 
bisfosfato. Isso se manterá até a formação da dupla ligação desse carbono na molécula 
de fosfoenolpiruvato, o que irá garantir que na descarboxilação do piruvato a etanol é 
nesse carbono que não tenha o grupo ácido carboxílico. Assim na molécula de etanol 
formada o C14 que estava no carbono 1 da glicose estará no primeiro carbono do etanol 
(3HC-). 
 
(b) A marcação deverá ocorrer no carbono 3 ou 4 de molécula de glicose, pois é entre 
estes carbonos que a molécula de frutose 1,6 bisfosfato será quebrada, gerando assim 
os sítios de descarboxilação do piruvato a etanol. 
 
5 - D 
6 – C 
7 – E 
8 – A 
9 – D 
10 - D