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Lista 4 de exercícios Bioquímica 2 – Oxidação de ácidos graxos 1. Tendo como base “por átomo de carbono”, onde reside a maior quantidade de energia biologicamente disponível nos triacilgliceróis: na porção ácido graxo ou na porção glicerol? Indique como o conhecimento da estrutura química dos triacilgliceróis fornece a sua resposta. R- Os carbonos da porção dos ácidos graxos estão mais reduzidos que na porção do glicerol, logo é maior na porção dos ácidos graxos. 2. Explique como ocorre a absorção de triglicerídeos, a partir de uma dieta rica em gorduras, até seu armazenamento no tecido adiposo e/ou utilização como combustível pelos músculos esqueléticos. R- Os sais biliares, que são compostos anfipáticos, atuam como detergentes biológicos, convertendo as gorduras da dieta em micelas mistas de sais biliares e triacilgliceróis. Em seguida, as lipases intestinais degradam os triacilgliceróis em monoacilgliceróis e diacilgliceróis, ácidos graxos e glicerol. Ao se difundirem para dentro das células epiteliais os produtos de ação das lipases são reconvertidos em triacilgliceróis e incorporados com colesterol e apolipoproteínas (proteínas de ligação a lipídios no sangue) nos quilomícrons. Logo após, os quilomícrons movem-se da mucosa intestinal para o sistema linfático e para a corrente sanguínea que os transporta para os músculos e tecido adiposo. A lipase lipoproteica ativada por apoC-II presente nos capilares converte os triacilgliceróis em ácidos graxos e glicerol novamente, para que os ácidos graxos possam entrar nas células e serem oxidados (músculos) ou reesterificados para armazenamento (tecido adiposo). 3. Explique como ocorre a mobilização de triglicerídeos do tecido adiposo, a partir da sinalização por hormônios como a epinefrina ou glucagon, em situações de risco iminente ou níveis baixos de glicose. R- Quando em situações em baixos níveis de glicose; em resposta a secreção dos hormônios há estímulo da enzima adenilil ciclase na membrana plasmática dos adipócitos que irá produzir AMPc. Dessa forma, a proteína cinase dependente de AMPc é ativada e fosforila a lipase sensível a hormônio e as moléculas de perilipina na superfície das gotículas lipídicas, liberando os ácidos graxos e glicerol. Depois de serem liberados, os ácidos graxos ligam-se a albumina sérica para que possam ser transportados aos tecidos, lá eles dissociam- se da albumina e são carregados por transportadores para o interior da membrana plasmática onde servirão de combustível. Quanto ao glicerol liberado, ele sofre fosforilação e oxidação para entrar nas vias glicolítica ou gliconeogênica. 4. Quantos ciclos de ℬ-oxidação são necessários para a completa oxidação do ácido oleico ativado, 18:1(𝝙9)? R - Oito ciclos. 5. Qual é o produto direto da ℬ-oxidação de um ácido graxo completamente saturado de 11 carbonos? R- 4 acetil-CoA e 1 propionil-CoA. 6. Um indivíduo desenvolveu uma condição caracterizada por fraqueza muscular progressiva e dolorosas cãibras musculares. Os sintomas foram agravados durante o jejum, exercício e dieta rica em gordura. O homogenato de uma amostra de músculo esquelético do paciente oxida oleato mais lentamente do que homogenatos controle, consistindo de amostras de músculo de indivíduos sadios. Quando carnitina foi adicionada ao homogenato de músculo do paciente, a taxa de oxidação do oleato se igualou a dos homogenatos controle. O paciente foi diagnosticado como portador de uma deficiência de carnitina. a) Por que a carnitina adicionada aumenta a taxa de oxidação do oleato no homogenato de músculo do paciente? R- Como a carnitina funciona como transportador de ácidos graxos para o interior da mitocôndria, tornando possível a β-oxidação ao adicionar carnitina no homogenato a taxa de oxidação que estava reduzida pela deficiência, foi corrigida. b) Por que os sintomas do paciente se agravaram durante o jejum, o exercício e em dieta rica em gordura? R- Porque em todas as três situações há aumento na necessidade metabólica da oxidação de ácidos graxos. 7. Ao contrário da lenda, os camelos não armazenam água em suas corcovas, que consistem na verdade em um grande depósito de gordura. Como esses depósitos de gorduras podem servir de fonte de água? R- Durante o processo de oxidação dos ácidos graxos, há produção de grandes quantidades de água e energia em mols. Logo, há reposição e armazenamento de água e energia para suprir as necessidades do animal. 8. Quando o acetil-CoA produzido durante a ℬ-oxidação no fígado excede a capacidade do ciclo do ácido cítrico, o excesso de acetil-CoA forma corpos cetônicos – acetona, acetoacetato e D-ℬ-hidroxibutirato. Isso ocorre em diabetes grave não controlada: já que os tecidos não podem usar glicose, eles oxidam grandes quantidades de ácidos graxos. Apesar de acetil-CoA não ser tóxico, a mitocôndria deve desviar o acetil-CoA em corpos cetônicos. Qual problema surgiria se acetil-CoA não fosse convertido a corpos cetônicos? Como o desvio a corpos cetônicos soluciona esse problema? R - Caso o acetil-CoA não fosse convertido, não haveria CoA mitocondrial para β- oxidação já que é a partir da formação de corpos cetônicos que o acetil-CoA é obtido. 9. Suponha que você tivesse que sobreviver com uma dieta de gordura de baleia e foca, com pouco ou sem carboidrato. a) Qual seria o efeito da privação de carboidrato na utilização de gordura para energia? R- A privação de carboidratos leva a uma redução na produção de insulina, fazendo com que o corpo busque por outra fonte para obtenção de energia. Logo, o organismo começa a metabolizar proteínas e convertê-las em carboidratos. Conforme as reservas vão acabando, o organismo utiliza as cetoses que são subprodutos metabólicos da quebra de gordura. b) Se a sua dieta fosse completamente ausente de carboidratos, seria melhor consumir ácidos graxos de cadeia par ou ímpar? Explique. R- Ímpar, pois no produto final haveria um Succinil-CoA que entra no ciclo de ácido cítrico.
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