AD1-2017-2 bioquímica

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CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS - UFRJ
1a. Avaliação a Distância de Bioquímica II – 2017/2
Nome: DDO nota: 9,2
Polo: Macaé
Questão 1
a) ATP + piruvato ↔ fosfoenolpiruvato + ADP
ATP + H2O ↔ ADP + Pi ΔG0’ = - 31Kcal
Piruvato + Pi ↔ fosafoenolpiruvato + H2O ΔG0’ = + 62 Kcal
ATP + piruvato ↔ fosfoenolpiruvato + ADP
ΔG0’= - 31 + 62
ΔG0’ = + 31 KJ/mol.
Desta forma, vemos que está é uma reação não espontânea. A direção da reação é da direita para a esquerda.
ATP + frutose-6P ↔ frutose-1,6biP + ADP
ATP + H2O ↔ ADP + Pi ΔG0’ = - 31Kcal
Frutose 6-P + Pi ↔ Frutose1,6 biP + H2O ΔG0’ = + 14 Kcal 
ATP + frutose-6P ↔ frutose-1,6biP + ADP 
ΔG = - 31 + 14
ΔG = -17 KJ/mol
Desta forma, vemos que está é uma reação espontânea. A direção, portanto, da reação é da esquerda para a direita.
b) ATP+ frutose- 6P ↔ frutose- 1,6bipP + ADP 
 dados:
Conversão: T= 38°C+273= 311°K
ATP= 1mM/1.000 = 0,001M R= 8.314J/mol
frutose1,6biP= 0,1M/1.000 = 0,0001M 
ADP= 0,1mM/1.000 = 0,0001M
ΔG= ΔG0’ + RT In [C]x[D]
 [A]x[B]
ΔG= -17 + 8,31.311.In 0,0001x0,0001
 0,001x 0,001
ΔG= -17 + 8,31.311.In 1.10-8
 1.10-6
ΔG= -17 + 8,31.311(-4,60)
ΔG= -17 +(-11888,29)
ΔG= -11.905,29KJ/mol
O sentido da reação é da esquerda para direita, sendo uma reação espontânea irreversível.
Questão 2
A principal função é degradar a glicose e extrair parte da energia contida em suas ligações químicas, fazendo uma oxidação parcial levando a formação de ATP (rapidamente) e duas moléculas de piruvato, sendo também a principal via dos processos fermentativos e respiração celular, além de gerar intermediários para síntese de algumas substâncias(papel anabólico) e regenerar NADH.
Questão 3
a) Fosfoenolpiruvato e 1,3biP- glicerato. 
b) A sexta reação da via(R6).
(gliceraldeído-3-P + Pi + NAD+ ↔ 1,3- biP- glicerato + NADH+ H+). 
c) A enzima é a gliceraldeído -3P desidrogenase. 
d) As reações irreversíveis (exergônicas), são catalisadas pela hexoquinase, reação 1: (glicose + ATP → glicose 6-P + ADP) com ΔG0’ = - 16,7Kj/mol.
Pela fosfofrutoquinase 1, reação 3: ( frutose 6-P + ATP → frutose 1,6biP + ADP) com ΔG0’= -14,2 e pela enzima piruvatoquinase, reação 10: (fosfoenolpiruvato + ADP → piruvato + ATP) ΔG0’= - 31,7 kJ/mol.
e) Reação 3: fosfofrutoquinase 1 ( frutose -6P + ATP → frutose -1,6biP+ ADP).
Reação 7: fosfoglicerato quinase (1,3bifosfoglicerato+ ADP ↔ 3- fosfoglicerato + ATP).
f) Reação1: (glicose + ATP → glicolise 6P + ADP) e Reação 3: ( frutose 6P + ATP → frutose 1,6biP+ ADP).
g) Reação 7: (1,3 bi- fosfoglicerato+ ADP ↔ 3-fosfoclicerato + ATP)
Reação10: ( fosfoenolpiruvato + ADP → Piruvato + ATP)
h) Hexoquinase: sua atividade é regulada negativamente pelo seu produto, a glicose-6P, que em altas concentrações inibe a atividade enzimática. 
Fosfofrutoquinase: enzima mais regulada, e o mais importante sítio de regulação da via glicolítica. Ela é regulada pela carga energética da célula em concentrações altas de ATP, ocorre a ligação do ATP ao sítio ativo e ao sítio regulador, provocando uma mudança na conformação da enzima e diminuindo a afinidade pelo substrato, ocorrendo a redução da atividade enzimática, pelo citrato, seu aumento ocorre quando a carga energética celular está alta. Logo quando a carga energética está alta, há alta concentração de citrato, ocorrendo a redução da atividade enzimática pela frutose -2,6 biP, envolvendo hormônios adrenalina e glucagon, a frutose 2,6biP é um ativador da fosfofrutoquinase( PFK1), a enzima diminui o km e aumenta a afinidade com o substrato, a frutose-6P.
Piruvatoquinase: O ATP exerce inibição alostérica sobre o piruvatoquinase, reduzindo assim a velocidade da glicólise quando a carga energética for alta. Além do ATP a Alamina também inibe alostericamente a piruvatoquinase. E é ativada por um dos intermediários da via, a frutose-1,6-biP. Além disso, ainda pode ser regulada pela fosforilação tornando inibida, e quanto desfosforilada ela aumenta a atividade. 
i) 2piruvatos, 2NADH.H+ e 2 ATP
j) glicose, frutose, manose e galactose.
Questão 4
Os dois inibidores externos são o arsênio e fluoreto de sódio.
A inibição do arsênio ocorre na geração de ATP, a enzima gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase precisaria pegar um fosfato para formar o difosfoglicerato, mas a presença de arsênico na corrente sanguínea, em vez de pegar o fosfato a enzima pega um arsênico e forma 1-arsenato-3-fosfoglicerato, inibindo a via glicolítica.
A inibição pelo fluoreto de sódio ocorre pela inibição da enzima que catalisa a reação 9, a enzima enolase. O fluoreto de sódio é um anticoagulante importante para conservar a glicose para fazer glicemia. Então, a enolase inibida leva a diminuição bruta de produção de ATP.
Questão 5
O comportamento oscila num determinada frequência, de maneira a manter relativamente constante o nível de ATP que varia em função do tempo, mas se mantém numa faixa definida de concentração. Resultando no comportamento variante da concentração de ATP e ADP (NDP) ou AMP. O sentido do comportamento oscilatório permite um ajuste fino da velocidade da via para atender a necessidades específicas da célula. 
Questão 6
Na etapa de fermentação láctica o NADH reduzido na glicólise é reoxidado devolvendo os íons hidretos para o piruvato que se transforma em lactato, as enzimas desidrogenases catalisa a redução do piruvato a lactato e à oxidação do NADH em NAD+, permitindo assim a continuidade da via, pois disponibilizando NAD+ impede que a via paralise. 
Questão 7
a) As leveduras têm crescimento anaeróbio facultativo, podendo utilizar gás oxigênio ou não. Se tem acesso a O2, elas metabolizam hidratos de carbono formando dióxido de carbono e água; na ausência elas fermentam os hidratos de carbono e produz etanol e dióxido de carbono (fermentação). 
b) A atividade metabólica mais alta é na presença de O2 (aeróbica), porque é um processo mais complexo, apresentando as etapas de glicólise, ciclo de Krebs, cadeia respiratória ou transportadora de elétrons, além de ter mais energia disponível para a levedura, pois ocorrerá a respiração, que produz mais ATP (38). Na respiração anaeróbia, ocorre apenas a via glicolítica (fermentação) e, consequentemente, o lucro energético é menor (2 ATP) favorecendo a produção de alcoóis.
Questão 8
a) O exercício leva um aumento de consumo de energia (ATP) quando não há oxigênio suficiente em nossas células é produzido o ácido láctico num processo conhecido por fermentação láctica. Nossos músculos utilizam a conversão do piruvato em lactato como forma de regenerar NAD+ a partir de NADH, para permitir que continue a produção de ATP pela glicólise. Sendo assim, o exercício físico aumenta a produção de ácido láctico nas células musculares, corrente sanguínea no fígado, como neste órgão as enzimas responsáveis pela conversão do ácido láctico se encontra inibida pelo trematol suas concentrações aumentam, acentuando os sintomas de envenenamento. 
b) Porque a acumulação de ácido láctico diminui o pH do sangue quando as enzimas do fígado estão bloqueadas pelo trematol, o ácido se acumula, levando a uma queda do pH. 
Referências: 
Bioquímica 2. v.1/ Andrea da Poian...[et al.] Rio de Janeiro: Fundação CECIERJ, 2014. 
http://www.projeto-biologico.arizona.edu/biochemistry/problem_sets/metabolism/03a.html
http://www.fcav.unesp.br/Home/departamentos/tecnologia/luciamariacararetoalves/aula-2---glicolise.pdf