Avanços-em-Bioquimica

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1– Qual a importância co-evolutiva da glicólise para os organismos vivos?
A glicólise é uma via central quase universal do catabolismo da glicose, a via com o maior fluxo de carbono na maioria das células. A quebra glicolítica da glicose é a única fonte de energia metabólica em alguns tecidos e células de mamíferos (p. ex., eritrócitos, medula renal, cérebro e esperma). Alguns tecidos vegetais modificados para o armazenamento de amido (como os tubérculos da batata) e algumas plantas aquáticas (p. ex., agrião) derivam a maior parte de sua energia da glicólise; muitos microrganismos anaeróbios são totalmente dependentes da glicólise. Como os organismos vivos surgiram inicialmente em uma atmosfera sem oxigênio, a quebra anaeróbia da glicose provavelmente seja o mais antigo mecanismo biológico de obtenção de energia a partir de moléculas orgânicas combustíveis.
2 – Qual a importância da via das pentoses fostato para os organismos?
Na maioria dos tecidos animais, o principal destino catabólico da glicose-6-fosfato é a degradação glicolítica até piruvato, cuja maior parte é então oxidada pelo ciclo do ácido cítrico, levando enfim à formação de ATP. No entanto, a glicose-6-fosfato tem outros destinos catabólicos, que levam a produtos especializados, necessários para a célula. De grande importância em alguns tecidos é a oxidação da glicose-6-fosfato até pentoses-fosfato pela via das pentoses-fosfato (também chamada de via do fosfogliconato ou via da hexose-monofosfato). Nessa via de oxidação, NADP+ é o aceptor de elétrons, gerando NADPH. As células que se dividem rapidamente, como aquelas da medula óssea, da pele e da mucosa intestinal, assim como aquelas de tumores, utilizam a pentose ribose-5 fosfato para fazer RNA, DNA e coenzimas como ATP, NADH, FADH2 e coenzima A.
Em outros tecidos, o produto essencial da via das pentoses-fosfato não é pentose, mas o doador de elétrons NADPH, necessário para as reduções biossintéticas ou para contrapor os efeitos deletérios dos radicais de oxigênio. Os tecidos em que ocorre a síntese de grande quantidade de ácidos graxos (fígado, tecido adiposo, glândulas mamárias durante a lactação) ou a síntese muito ativa de colesterol e hormônios esteroides (fígado, glândulas suprarrenais e gônadas) utilizam o NADPH produzido por essa via. Os eritrócitos e as células da córnea e do cristalino estão diretamente expostos ao oxigênio e, por isso, aos efeitos danosos dos radicais livres gerados pelo oxigênio.
3 - Qual a importância da fase não oxidativa da via das pentoses fosfato?
Em tecidos que requerem principalmente NADPH, as pentoses-fosfato produzidas na fase oxidativa da via são recicladas em glicose-6-fosfato. Nessa fase não oxidativa, a ribulose-5-fosfato é primeiro epimerizada a xilulose-5-fosfato. A reciclagem contínua leva finalmente à conversão de glicose-6-fosfato a seis CO2. As reações da parte não oxidativa da via das pentoses-fosfato são prontamente reversíveis e assim também proporcionam uma maneira de converter hexoses-fosfato a pentoses-fosfato. O processo que converte hexoses-fosfato a pentoses-fosfato é crucial para a fixação fotossintética de CO2 pelas plantas.
4 – Qual a importâncias da enzima glicose 6-fosfatodesidrogenase para a via das pentoses?
A primeira reação da via das pentoses-fosfato é a oxidação da glicose-6-fosfato pela glicose-6-fosfato-desidrogenase (G6PD) para formar 6-fosfoglicona-δ-lactona, um éster intramolecular. NADP+ é o aceptor de elétrons, e o equilíbrio global está muito deslocado no sentido da formação de NADPH. A lactona é hidrolisada ao ácido livre 6-fosfogliconato por uma lactonase específica, que sofre oxidação e descarboxilação pela 6-fosfogliconato-desidrogenase para formar a cetopentose ribulose-5-fosfato; a reação gera uma segunda molécula de NADPH. Essa ribulose-5-fosfato é importante na regulação da glicólise e da gliconeogênese.
5 - Qual o rendimento energético global de três moléculas de glicose em todo o metabolismo, explique sua resposta?
O metabolismo completo da glicose compreende as etapas de glicólise, oxidação do piruvato e oxidação do acetil-CoA com rendimento de 30 a 32 ATP por molécula de glicose, assim três moléculas de glicose resultaria num rendimento de 90 a 96 ATP. 
6 – Quais os pontos de regulação da glicólise? Explique sua resposta?
São em três etapas: na primeira, da glicose para glicose-6-fosfato pela ação da enzima hexocinase, na segunda, da glicose-6-fosfato para frutose-1,6-bifosfato pela ação da enzima fosfofrutocinase-1 e na terceira, do (2)fosfoenolpiruvato para (2)piruvato pela ação da enzima piruvato-cinase. A hexocinase, que catalisa a entrada da glicose na via glicolítica, é uma enzima reguladora. A hexocinase I do músculo e a hexocinase II são inibidas alostericamente por seu produto, a glicose-6-fosfato, de forma que, sempre que a concentração intracelular de glicose se eleva acima do seu nível normal, essas enzimas são temporária e reversivelmente inibidas, levando a velocidade da formação da glicose-6-fosfato ao equilíbrio com a velocidade de sua utilização e reestabelecendo o estado estável. O ATP não é somente um substrato para a PFK-1, sendo também um produto final da via glicolítica. Quando a concentração celular alta de ATP sinaliza que ele está sendo produzido mais rapidamente do está sendo consumido, o mesmo inibe a PFK-1 (fosfofrutocinase-1) por se ligar a um sítio alostérico na enzima, o que reduz sua afinidade pelo substrato frutose-6-fosfato. Quando a redução da glicose sanguínea causa a liberação de glucagon, a proteína-cinase dependente de cAMP fosforila a isoenzima L, inativando-a. Isso causa uma redução no uso da glicose como combustível no fígado, poupando-a para exportá-la para o cérebro e outros órgãos. No músculo, o efeito do aumento da [cAMP] é bem diferente. Em resposta à adrenalina, o cAMP ativa a degradação do glicogênio e a glicólise e fornece o combustível necessário para a resposta de luta ou fuga.
7- Como os hormônios insulina e glucagon controlam o metabolismo de carboidratos? Explique sua resposta.
Por meio do controle do nível de frutose-2,6-bifosfato. A concentração celular do regulador alostérico frutose-2,6-bifosfato é ajustada pelas taxas relativas de sua formação e degradação. Ela se forma pela fosforilação da frutose-6-fosfato, catalisada pela fosfofrutocinase-2 (PFK-2) e é degradada pela frutose-2,6-bifosfatase (FBPase-2). PFK-2 e FBPase-2 são duas atividades enzimáticas separadas de uma única proteína bifuncional. O equilíbrio dessas duas atividades no fígado, que determina o nível celular da frutose-2,6-bifosfato, é regulado pelo glucagon e pela insulina. O glucagon estimula a adenilil-ciclase do fígado a sintetizar 39,59-AMP cíclico (cAMP) a partir de ATP. O AMP cíclico ativa a proteína-cinase dependente de cAMP, a qual transfere um grupo fosforil do ATP para a proteína bifuncional PFK-2/FBPase-2. A fosforilação desta proteína aumenta sua atividade de FBPase-2 e inibe a atividade de PFK-2. Dessa forma, o glucagon reduz o nível celular de frutose-2,6-bifosfato, inibindo a glicólise e estimulando a gliconeogênese. A produção de mais glicose permite ao fígado repor a glicose sanguínea em resposta ao glucagon. A insulina tem o efeito oposto, estimulando a atividade de uma fosfoproteína-fosfatase que catalisa a remoção do grupo fosforil da proteína bifuncional PFK-2/FBPase-2, ativando sua atividade de PFK-2, aumentando o nível de frutose-2,6 bifosfato, estimulando a glicólise e inibindo a gliconeogênese.
8 – Quais os caminhos que o piruvato pode seguir? Explique sua resposta?
O piruvato formado na glicólise é mais adiante metabolizado por três rotas catabólicas. Em organismos aeróbios ou em tecidos em condições aeróbias, a glicólise é apenas o primeiro estágio da degradação completa da glicose. O piruvato é oxidado, com a perda de seu grupo carboxil na forma de CO2, para gerar o grupo acetil da acetil-coenzima A; o grupo acetil é então completamente oxidado a CO2 no ciclo do ácido cítrico. Os elétrons originados dessas oxidações são transferidos ao O2 poruma cadeia de transportadores na mitocôndria, formando H2O. A energia liberada nas reações de transferência de elétrons impulsiona a síntese de ATP na mitocôndria.
O segundo destino do piruvato é a sua redução a lactato por meio da fermentação láctica. Quando em contração vigorosa, o músculo esquelético trabalha em condições de baixa pressão de oxigênio (hipoxia), em que NADH não pode ser reoxidado a NAD1, mas NAD1 é necessário como aceptor de elétron para a oxidação do piruvato. Sob essas condições, o piruvato é reduzido a lactato, recebendo os elétrons do NADH, dessa forma regenerando o NAD1 necessário para continuar a glicólise. Certos tecidos e tipos celulares (p. ex., retina e eritrócitos) convertem glicose a lactato mesmo em condições aeróbias, e o lactato também é o produto da glicólise em condições anaeróbias em alguns microrganismos.
A terceira rota principal do catabolismo do piruvato leva à produção de etanol. Em alguns tecidos vegetais e em certos invertebrados, protistas e microrganismos como levedura da fabricação da cerveja e do pão, o piruvato é convertido, em hipoxia ou condições anaeróbias, em etanol e CO2, um processo chamado de fermentação etanólica (alcoólica). A oxidação do piruvato é um processo catabólico importante, mas o piruvato também tem destinos anabólicos. Ele pode, por exemplo, prover o esqueleto carbônico para a síntese do aminoácido alanina ou para a síntese de ácidos graxos. 
9 – Explique o processo de metabolismo anaeróbico de carboidratos nos tecidos em baixas concentrações de oxigênio?
Quando tecidos animais não podem ser supridos com oxigênio suficiente para realizar a oxidação aeróbia do piruvato e do NADH produzidos na glicólise, NAD1 é regenerado a partir de NADH pela redução do piruvato a lactato. Como mencionado antes, alguns tecidos e tipos celulares (como os eritrócitos, que não possuem mitocôndria e, portanto, não podem oxidar piruvato até CO2) produzem lactato a partir de glicose mesmo em condições aeróbias. O lactato formado pelo músculo esquelético em atividade (ou pelos eritrócitos) pode ser reciclado; ele é transportado pelo sangue até o fígado, onde é convertido em glicose durante a recuperação da atividade muscular exaustiva. Todavia, parte da energia da molécula da glicose é extraída pela sua conversão em lactato – o suficiente para dar um rendimento líquido de duas moléculas de ATP para cada molécula de glicose consumida. Fermentação é o termo geral para esse processo, que extrai energia (como ATP) mas não consome oxigênio nem varia as concentrações de NAD1 ou NADH. As fermentações são realizadas por uma grande variedade de organismos, muitos deles ocupando nichos anaeróbios e produzindo diversos produtos finais, alguns com aproveitamento comercial.
10 – Qual a importância da frutose 2,6-bifosfato na regulação da glicólise? Explique sua resposta.
A regulação hormonal rápida da glicólise e da gliconeogênese é mediada pela frutose-2,6-bifosfato, efetor alostérico das enzimas PFK-1 e FBPase-1. Quando a frutose-2,6-bifosfato se liga ao seu sítio alostérico na PFK-1, ela aumenta a afinidade dessa enzima pelo seu substrato, frutose-6-fosfato, e reduz a afinidade pelos inibidores alostéricos ATP e citrato. Em concentrações fisiológicas de seus substratos, ATP e frutose-6-fosfato, e de seus efetores positivos ou negativos (ATP, AMP, citrato), a PFK-1 está praticamente inativa na ausência da frutose-2,6-bifosfato, que tem efeito oposto sobre a FBPase-1: ela reduz a afinidade pelo seu substrato, reduzindo a gliconeogênese.
11 – Explique o mecanismo de ação da fosfogliceratomutase?
A enzima fosfoglicerato-mutase catalisa o deslocamento reversível do grupo fosforil entre C-2 e C-3 do glicerato; Mg2+ é essencial para essa reação. A reação ocorre em duas etapas. O grupo fosforil inicialmente acoplado a um resíduo de His da mutase é transferido a um grupo hidroxil em C-2 do 3-fosfoglicerato, formando 2,3-bifosfoglicerato (2,3-BPG). O grupo fosforil em C-3 do 2,3-BPG é então transferido para o mesmo resíduo de His, produzindo 2-fosfoglicerato e regenerando a enzima fosforilada. A fosfoglicerato-mutase é inicialmente fosforilada pela transferência de um fosforil de 2,3-BPG, necessário em pequenas quantidades para iniciar o ciclo catalítico e é continuamente regenerado por esse ciclo.
12 – Quais os destinos dos NADH + H gerados na glicólise? Explique sua resposta.
As duas moléculas de NADH formadas pela glicólise no citosol são, em condições aeróbias, reoxidadas a NAD+ pela transferência de seus elétrons para a cadeia de transporte de elétrons, que em células eucarióticas está localizada na mitocôndria. A cadeia de transporte de elétrons conduz esses elétrons para o seu destino final, o O2:
2NADH + 2H+ + O2 → 2NAD+ + 2H2O
A transferência de elétrons do NADH para o O2 na mitocôndria fornece a energia para a síntese de ATP pela fosforilação ligada à respiração.
13 - Explique a importância da gliconeogênese e como ela ocorre?
A importância da gliconeogênese está relacionado ao período em que o glicogênio (fonte de glicose) se esgota. Assim, em mamíferos a gliconeogênese converte em glicose o piruvato e os compostos, com três e quatros carbonos. A gliconeogênese ocorre em todos os animais, vegetais, fungos e microrganismos. As reações são essencialmente as mesmas em todos os tecidos e em todas as espécies. Os precursores importantes da glicose em animais são compostos de três carbonos como o lactato, o piruvato e o glicerol, assim como certos aminoácidos. Em mamíferos, a gliconeogênese ocorre principalmente no fígado, e em menor extensão no córtex renal e nas células epiteliais que revestem internamente o intestino delgado. A glicose assim produzida passa para o sangue e vai suprir outros tecidos.
14 – Qual a importância dos intermediários fosforilados no metabolismo de carboidratos?
1 - Como a membrana plasmática geralmente não tem transportadores para açúcares fosforilados, os intermediários glicolíticos fosforilados não podem sair da célula. Depois da fosforilação inicial, não é necessária energia adicional para reter os intermediários fosforilados na célula, apesar da grande diferença entre as suas concentrações intra e extracelular. 2 - Os grupos fosforil são componentes essenciais na conservação enzimática da energia metabólica. A energia liberada na quebra das ligações de fosfoanidrido (como aquelas do ATP) é parcialmente conservada na formação de ésteres de fosfato, como glicose-6-fosfato. Compostos de fosfato de alta energia formados na glicólise (1,3-bifosfoglicerato e fosfoenolpiruvato) doam grupos fosforil ao ADP para formar ATP. 3 - A energia de ligação resultante do acoplamento de grupos fosfato ao sítio ativo de enzimas reduz a energia de ativação e aumenta a especificidade das reações enzimáticas. Os grupamentos fosfato do ADP, do ATP e dos intermediários glicolíticos formam complexos com Mg2+, e os sítios de ligação ao substrato de muitas enzimas glicolíticas são específicos para esses complexos. A maior parte das enzimas da glicólise requer Mg2+ para sua atividade.
15 – Descreva como a lactose, um dissacarídeo formado por glicose e galactose, é utilizado como fonte de energia? Explique sua resposta.
Os dissacarídeos (como lactose) devem ser hidrolisados a monossacarídeos antes de entrar na célula. Dissacarídeos intestinais e dextrinas são hidrolisados por enzimas acopladas à superfície externa das células epiteliais intestinais. Os monossacarídeos assim formados são transportados ativamente para as células epiteliais, em seguida passam para o sangue e são transportados para vários tecidos, onde são fosforilados e entram na sequência glicolítica.
A D-galactose, produto da hidrólise da lactose (açúcar do leite), passa, pela corrente sanguínea, do intestino para o fígado, onde é primeiro fosforilada em C-1, à custa de ATP, pela enzima galactocinase: A galactose-1-fosfato é então convertida ao seu epímero em C-4, a glicose-1-fosfato, por um conjunto de reações nas quais que o difosfato de uridina (UDP) funciona como coenzima transportadora de gruposhexoses. A epimerização envolve primeiro a oxidação do grupo ¬OH em C-4 para uma cetona, em seguida a redução da cetona para um ¬OH, com inversão da configuração em C-4. NAD é o cofator tanto para a oxidação como para a redução.
16 – Por que a via glicolítica possui mais de um ponto de regulação?
Porque nesses pontos são produzidos produtos que podem interferir nas etapas posteriores de transformação de glicose a piruvato.
17 – Qual a importância da via das pentoses fosfato para os tecidos que estão envolvidos na biossíntease de lipídios?
Nos hepatócitos e adipócitos, NADPH citosólico é amplamente gerado pela via das pentoses-fosfato e pela enzima málica. Já a enzima málica ligada ao NADP, que opera na via de fixação do carbono em plantas C4, tem uma função diferente. O piruvato produzido na reação entra novamente na mitocôndria. Nos hepatócitos e em glândulas mamárias de animais lactentes, o NADPH necessário para a biossíntese dos ácidos graxos é fornecido principalmente pela via das pentoses-fosfato.
18 – As reações celulares estão longe do equilíbrio? Explique sua resposta.
Nem todas as reações estão longe do equilíbrio como no caso da célula no seu estado estável dinâmico. As reações que ocorrem longe do equilíbrio que o processo é exergônico sob condições celulares, são realizadas nessas condições porque, sob condições correntes de concentrações de substrato, de produto e de efetor, a taxa de conversão de produtos podem ser limitadas por ação de enzimas caso estivessem próximo ao equilíbrio como é o caso da frutose-6-fosfato a frutose-1,6-bifosfato que está limitada pela atividade da PFK1 em condição de equlíbrio.
19 – Explique o efeito Pasteur?
É o efeito em que tanto a velocidade quanto a quantidade total de glicose consumida é muitas vezes maior em condições anaeróbias do que em aeróbias. Esse “efeito Pasteur” ocorre sem mudança significativa nas concentrações de ATP ou da maioria das centenas de intermediários metabólicos e produtos derivados da glicose. Assim, quando O2 é adicionado a uma suspensão anaeróbia de células consumindo glicose em alta velocidade, essa velocidade diminui marcantemente à medida que o O2 é consumido e o acúmulo de lactato cessa.
20 – Qual a importância da conversão das oses em glicose, frutose, gliceraldeido? Explique sua resposta?
As células não fotossintéticas produzem glicose a partir de precursores simples com três ou quatro átomos de carbono pelo processo de gliconeogênese, que reverte a glicólise em uma via que utiliza muitas enzimas glicolíticas. Assim, a importância da conversão de oses está relacionado a obtenção de fonte de energia quando a glicose não está disponível.
21 – A transformação de glicose em glicose 6-fosfato é um processo acoplado? Explique sua resposta.
Sim. A fosforilação da glicose na célula está acoplada à hidrólise de ATP; isto é, parte da energia livre da hidrólise de ATP é usada para fosforilar a glicose. A fosforilação da glicose acoplada ao ATP é catalisada em hepatócitos pela enzima glicocinase. Essa enzima liga ATP e glicose formando um complexo glicose-ATP-enzima, e o grupo fosforil é transferido diretamente do ATP para a glicose.
22 – Qual a importância das fosforilases do glicogênio para o metabolismo de carboidratos? Explique sua resposta.
As fosforilases são importantes porque catalisam a reação na qual uma ligação glicosídica (a1→4) entre dois resíduos de glicose em uma extremidade não redutora do glicogênio é atacada por um fosfato inorgânico (Pi ), removendo o resíduo terminal na forma de a-D-glicose-1-fosfato. A glicose-6-fosfato formada no músculo esquelético a partir do glicogênio pode entrar na glicólise e serve como fonte de energia para a contração muscular. No fígado, a degradação do glicogênio serve a um propósito diferente: liberar glicose para o sangue quando o nível de glicose sanguínea diminui, como acontece entre as refeições.
23 – Quais são as fases da glicólise? explique sua resposta
Fase preparatória e fase de pagamento. Na fase preparatória ocorre a fosforilação da glicose e sua conversão a gliceraldeído-3-fosfato. Na fase de pagamento ocorre com a conversão oxidativa do gliceraldeído-3-fosfato em piruvato e formação acoplada de ATP e NADH.
24 - Quais os fatores de inibição da enzima piruvato quinase? Explique sua resposta.
Altas concentrações de ATP, acetil-CoA e ácidos graxos de cadeia longa (sinais de suprimento abundante de energia) inibem alostericamente todas as isoenzimas da piruvato-cinase. A isoenzima do fígado (forma L), mas não a do músculo (forma M), está sujeita à regulação adicional por fosforilação. Quando a redução da glicose sanguínea causa a liberação de glucagon, a proteína-cinase dependente de cAMP fosforila a isoenzima L, inativando-a. Isso causa uma redução no uso da glicose como combustível no fígado, poupando-a para exportá-la para o cérebro e outros órgãos. No músculo, o efeito do aumento da [cAMP] é bem diferente. Em resposta à adrenalina, o cAMP ativa a degradação do glicogênio e a glicólise e fornece o combustível necessário para a resposta de luta ou fuga.
25 - Qual a função do NADPH2, explique sua resposta?
NADPH é a coenzima comum em reduções – quase sempre como parte de uma reação anabólica. Nos eritrócitos, o NADPH produzido pela via das pentoses-fosfato é tão importante em impedir o dano oxidativo que um defeito genético na glicose-6-fosfato-desidrogenase, a primeira enzima da via, pode causar, levando a sérias consequências médicas. Assim, o NADPH fornece a força redutora para as reações biossintéticas.
26 – Explique a relação ADP/ATP na regulação do metabolismo de carboidratos?
O metabolismo é regulado para manter a alta razão [ATP]/[ADP], porque a relação [ATP]/[ADP] relativamente alta nas células em geral impulsiona a reação para a formação líquida de NTP e dNTP. A atividade da PFK-1 também pode ser regulada pela proporção [ATP]/[ADP]. 
27 – Qual o papel metabólico da vitamina niacina? Explique sua resposta
A niacina da dieta é usada para sintetizar NAD+. As oxidações efetuadas pelo NAD+ são parte de processos cíclicos, tendo o NAD+ como carreador de elétrons (agente redutor); uma molécula de NAD+ oxida muitos milhares de moléculas de glicose, e assim a necessidade da vitamina precursora (niacina) na dieta é relativamente pequena.
28 – Explique porque as variações de energia livre são aditivas?
A variação de energia livre de uma reação é independente da via pela qual a reação ocorre. As variações de energia livre são aditivas, porque a reação química final é resultante de sucessivas reações que compartilham intermediários comuns que possuem uma variação de energia livre global que é a soma dos valores de ΔG para as reações individuais.
29 – Explique porque o ATP fornece energia por transferência de grupos e não por simples hidrólise?
Porque parte da molécula de ATP, ou seja, um grupo fosforil ou pirofosforil ou a porção adenilato (AMP), é primeiro transferida para uma molécula de substrato ou para um resíduo de aminoácido de uma enzima, tornando-se covalentemente acoplada ao substrato ou à enzima, aumentando, dessa forma, seu conteúdo de energia livre. Em seguida, em uma segunda etapa, a porção com fosfato transferida na primeira etapa é deslocada, gerando Pi, PPi ou AMP. Assim, o ATP participa covalentemente da reação enzimática, para a qual ele fornece energia livre. As condições de hidrólise são verificadas em situação em que são produzidos movimento mecânico como na contração muscular, no movimento das enzimas ao longo do DNA ou no deslocamento dos ribossomos ao longo do RNA mensageiro. 
30 - Explique o processo de deslocamentos nucleofílicos do grupo fosforil do ATP e qual a importância desta reação?
Qualquer um dos três átomos de P (α, β ou γ) pode servir como o alvo eletrofílico para o ataque nucleofílico – neste caso, pelo nucleófilo marcado R¬18O: O nucleófilo pode ser um álcool (ROH), um grupo carboxil (RCOO-) ou um fosfoanidrido (p. ex., um nucleosídeo mono- ou difosfato). Quando o oxigênio do nucleófilo ataca a posição γ, a ligação de oxigênio do produtoestá marcada, indicando que o grupo transferido do ATP é um fosforil (¬PO32-) e não um fosfato (¬OPO32-).
30 - Explique a frase de Antoine Lavoisier (1743-1794) “A tocha da vida inflama-se a si mesmo no momento em que uma criança respira pela primeira vez, não se extinguindo a não ser na morte “Antoine Lavoisier (1743-1794)”
O químico francês Antoine Lavoisier reconheceu que de alguma forma os animais transformam os combustíveis químicos (alimentos) em calor e que esse processo de respiração é essencial para a vida. Em geral, a respiração é nada mais que a combustão lenta de carbono e hidrogênio, semelhante à que ocorre em uma lâmpada ou vela acesa. Assim, a tocha da vida ilumina a si mesma no momento em que a criança respira pela primeira vez, e ela só se extingue na morte.
31 – Explique porque as reações enzimáticas que envolvem o ATP como doador do grupo fosforil o verdadeiro substrato e o Mg+2? 
A hexocinase, como muitas outras cinases, requer Mg2+ para sua atividade, já que o verdadeiro substrato da enzima não é ATP4-, mas sim o complexo MgATP2-. O Mg2+ protege as cargas negativas do grupo fosforil do ATP, tornando o átomo de fósforo terminal um alvo mais fácil para o ataque nucleofílico por um grupo ¬OH da glicose.
32 – Porque as reações de hidrólise com variações de energia livre negativa os produtos são mais estáveis que os reagentes?
Nas reações de hidrólise com variações de energia livre padrão elevadas e negativas, os produtos são mais estáveis do que os reagentes por uma, ou mais, das seguintes razões: (1) a tensão de ligação dos reagentes devido à repulsão eletrostática é aliviada pela separação de cargas, como para o ATP; (2) os produtos são estabilizados por ionização, como no ATP, nos acil-fosfatos e nos tioésteres; (3) os produtos são estabilizados por isomerização (tautomerização), como para o PEP; e/ou (4) os produtos são estabilizados por ressonância, como para a creatina liberada da fosfocreatina, o íon carboxilato liberado do acil- -fosfato e dos tioésteres, e o fosfato (Pi) liberado das ligações anidrido ou éster.
33 – Porque o ATP fornece energia por transferência de grupos, e não por simples hidrólise?
Porque parte da molécula de ATP, ou seja, um grupo fosforil ou pirofosforil ou a porção adenilato (AMP), é primeiro transferida para uma molécula de substrato ou para um resíduo de aminoácido de uma enzima, tornando--se covalentemente acoplada ao substrato ou à enzima, aumentando, dessa forma, seu conteúdo de energia livre. Em seguida, em uma segunda etapa, a porção com fosfato transferida na primeira etapa é deslocada, gerando Pi, PPi ou AMP. Assim, o ATP participa covalentemente da reação enzimática, para a qual ele fornece energia livre. As condições de hidrólise são verificadas em situação em que são produzidos movimento mecânico como na contração muscular, no movimento das enzimas ao longo do DNA ou no deslocamento dos ribossomos ao longo do RNA mensageiro. 
34 – Como a 1º e 2º leis termodinâmicas estão relacionadas com os sistemas biológicos?
Organismos vivos são formados por uma coleção de moléculas, cujo grau de organização é muito maior que o dos componentes do seu meio ambiente a partir dos quais eles são formados, e os organismos produzem e mantêm a organização, aparentemente imunes a segunda lei da termodinâmica. No entanto, os organismos não violam a segunda lei; eles operam em rigorosa concordância com ela. Para discutir as aplicações da segunda lei aos sistemas biológicos, deve-se primeiro definir esses sistemas e o seu meio ambiente. células vivas e organismos são sistemas abertos, trocando tanto matéria quanto energia com o seu meio ambiente; os sistemas biológicos jamais atingem o equilíbrio com o seu meio ambiente, e a constante interação entre o sistema e o meio explica como os organismos podem se auto-organizar enquanto operam de acordo com a segunda lei da termodinâmica.
35 – Caso Clínico:
Perguntas: 
a) Fundamentação bioquímica b) Explicar o metabolismo da bilirrubina c) Quais os métodos de dosagem de bilirrubina d) Como ocorre o diagnostico diferencial das icterícias e) Quais são as provas da função hepática
Respostas:
a) O grupo ferro-porfirina (heme) da hemoglobina, liberado no baço a partir de eritrócitos em degeneração, é degradado, produzindo Fe2+ livre e, por fim, bilirrubina. Essa via é surpreendente por sua capacidade de conferir cor à bioquímica humana.
b) O metabolismo da bilirrubina inicia-se com a degradação das hemácias no sistema retículo-endotelial em que a hemoglobina liberada é degradada em moléculas de globina e heme. O grupo heme é então catabolizado para formar biliverdina, que é posteriormente transformado em bilirrubina. A bilirrubina é portanto um composto tetrapirrólico formado no SRE através da degradação da hemoglobina. Esta forma de bilirrubina, denominada de bilirrubina não conjugada ou indireta circula na corrente sanguínea ligada à albumina. No fígado, essa bilirrubina indireta (não conjugada) é conjugada com o glicuronídeo, resultando na bilirrubina conjugada ou direta que é excretada do fígado para a bile e, através do ducto biliar comum atinge o segmento duodenal do intestino delgado
c) Colorimétrico (Sims-Horn). Bilirrubinas direta e total no soro e plasma.
d) Por meio da determinação da concentração de bilirrubina no sangue.
e) Os valores de bilirrubina total e indireta acima dos valores normais.