ED - ESTRUTURA DE CARBOIDRATOS E METABOLISMO

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA – UESB
DISCIPLINA: BIOQUÍMICA
ESTUDO DIRIGIDO: ESTRUTURA DE CARBOIDRATOS E METABOLISMO
 
NOME COMPLETO: Letícia da Costa Matos
1. Esquematize a estrutura ciclíca da alfa-D-glicose e Beta-D-frutose e explique como essas estruturas são formadas. 1,0
Resposta:
A glicose e a frutose possuem a mesma fórmula química (C6H12O6), mas seus átomos estão ligados em ordens diferentes. Sendo assim, a frutose é um isômero estrutural da glicose. Quando em solução aquosa, assumem estrutura cíclica. Nesse meio, a principal configuração da glicose é um anel de seis átomos, sendo 5 carbonos e 1 oxigênio. Essa forma cíclica da glicose é chamada piranose. Já o anel da frutose, é constituído de 5 átomos, sendo 4 carbonos e 1 oxigênio, forma esta chamada furanose. Tanto na glicose quanto na frutose, ocorre uma reação entre o C da carbonila e a hidroxila do C5. O oxigênio da hidroxila efetua uma ligação covalente com o carbono da carbonila, enquanto o H da hidroxila assume forma protônica H+. Durante a formação do anel, o O da carbonila que é convertido em grupamento hidroxila, será preso ou na parte superior do anel (no mesmo lado que o grupo CH2OH ou abaixo do anel (no lado oposto desse grupo). Quando a hidroxila está abaixo, diz-se que a estrutura está em sua forma alfa (α), e quando está acima, diz-se que está em sua forma beta (β). A caracterização dos carboidratos em série D ou L, será determinada pela posição do último carbono fora da ciclização. Com o C6 voltado para cima, ela se caracteriza como D.
 
2. Uma das funções do condroitin sulfato (glicosaminoglicano) é agir como lubrificante nas articulações esqueléticas. Esta função parece estar relacionada a uma propriedade característica do condroitin sulfato, onde o volume ocupado pela molécula é muito maior quando em solução que quando desidratado. Por que o volume ocupado pela molécula do condroitin sulfato é tão maior quando em solução? 1,0
Resposta: As condroitinas sulfato são formadas por unidades dissacarídicas repetitivas de ácido glucurônico unidos por uma N-acetilgalacto-samina e apresentam um éster sulfato na posição 4- ou 6-. Possui cargas negativas que atraem íons de NA+, repelindo as cadeias heteropolissacarídeas dos glicosaminoglicanos que contribui para aderência da água às subunidades das cadeias. 
3. Explique as diferenças entre os oligossacarídeos N-ligados e O-ligados nas glicoproteínas e comente sobre a importância das glicoproteínas no sistema biológico.
Resposta: Os oligossacarídeos em sua maioria, são covalentemente ligados à proteína pelo átomo de nitrogênio, chamados N-ligados, presente no grupo amida da asparagina (Asn). A N-glicosilação ocorre co-traducionalmente. Os oligossacarídeos ligados aos átomos de oxigênio, são chamados O-ligados, presentes no grupamento amino-hidroxil da serina (Ser) e/ou treonina (Thr), são sintetizados no aparelho de Golgi e possui sequências ricas em Gly, Val e Pro.
As glicoproteínas têm papel importante na estrutura, reprodução, sistema imunológico, hormônios e proteção de células dos organismos. 1,0
4. Consulte o mapa da via glicolítica e responda: 0,6
a) Quais os passos irreversíveis do mapa?
Resposta: São passos irreversíveis a fosforilação da glicose em glicose-6-fosfato, transformação de frutose-6-fosfato em frutose-1,6-bifosfato e a transformação de fosfoenolpiruvato em piruvato. Sempre é importante destacar as enzimas que catalisam as reações irreversíveis, pois são pontos de controle, regulação!)
b) Quais moléculas são hexoses e quais são trioses?
Resposta: As moléculas glicose, glicose-6-fosfato, frutose-6-fosfato e frutose-1,6-bifosfato envolvidas são hexoses e as moléculas gliceraldeído-3-fosfato e diidroxicetona-fosfato são trioses. e as trioses da segunda etapa da via glicolítica!.
c) Quantas moléculas de piruvato se formam a partir de uma molécula de hexose?
Resposta: A partir de uma molécula de hexose se formam duas de piruvato. 
d) Indicar as reações de óxido-redução que aparecem na via glicolítica.
Resposta: Ocorre uma reação de oxido-redução quando gliceraldeído-3-fosfato é convertido em 1,3-bifosfoglicerato, pela ação do NAD. O NAD pega um átomo de H do gliceraldeído-3-fosfato e com esse átomo forma o NADH + H, sendo assim, uma oxido redução.
e) Indicar os compostos ricos em energia da via glicolítica.
Resposta: Na via glicolítica, os compostos fosforilados ricos em energia são a glicose/frutose, glicose-6-fosfato, ADP e ATP. Os intermediários da via glicolítica ricos em energia são 1,3 bifosfoglicerato e fosfoenolpiruvato. É o local onde ocorre a produção de ATP por fosforilação ao nível de substrato!
5. Quais são os passos irreversíveis do ciclo de Krebs? Citar os compostos que devem ser fornecidos ao ciclo para inicia-lo e mantê-lo em funcionamento. Explique por que o ciclo de Krebs é considerado uma via anfibólica. 1,0
Resposta: As reações irreversíveis do ciclo de Krebs são as catalisadas por citrato sintase e alfa-cetoglutarato desidrogenase. As moléculas iniciantes do Ciclo de Krebs são Acetil-CoA e Oxaloacetato, já os compostos que o mantém em funcionamento são as coenzimas oxidadas NAD e FAD. O ciclo de Krebs é considerado uma rota anfibólica porque possui reações catabólicas e anabólicas, com a finalidade de oxidar a acetil-CoA, que se obtém da degradação de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos a duas moléculas de dióxido de carbono (CO2). e fornecer precursores para biossíntese!
6. A membrana interna da mitocôndria é impermeável a ATP e NADH. Explique como o ATP produzido na mitocôndria pode ser utilizado no citosol. 1,0
Resposta: Há um translocador de ATP/ADP presente na membrana interna da mitocôndria, chamado de ANT, que permite a saída de ATP da matriz mitocondrial ao mesmo tempo que transloca ADP do citoplasma/espaço intermembranas para dentro da mitocôndria.
7. Citar 3 inibidores da cadeia de transporte de elétrons, indicando os transportadores sobre os quais eles atuam. 1,0
Resposta: Rotenona: atua sobre o complexo I; malonato: atua sobre o complexo II; cianeto: atua sobre o complexo IV.
8. Qual a vantagem biológica de armazenar glicose polimerizada na forma de glicogênio? Sendo o glicogênio uma macromolécula intensamente ramificada, em quais pontos da molécula atua a enzima glicogênio fosforilase. Nos pontos em que ela não consegue atuar como é degradada a molécula de glicogênio? 1,0
Resposta: O glicogênio é um polímero de glicose e uma forma de reservar essa glicose. As vantagens do armazenamento de glicogênio são: a redução da osmolaridade do meio, pois resulta num número menor de partículas em solução; além do glicogênio também ser importante na reserva alimentar, atuando como um tampão para manter os níveis de glicose sanguínea.
A glicogenólise é a degradação de glicogênio realizada através da retirada sucessiva de moléculas de glicose. A enzima glicogênio fosforilase, catalisa a reação removendo o resíduo terminal não-redutor de glicose como glicose 1-fosfato. A fosforilase age repetitivamente nas extremidades não-redutoras das ramificações do glicogênio, até que seja atingido num ponto distante quatro resíduos de uma ramificação. A enzima atua em ligações alfa 1, 4)A atividade da fosforilase cessa nesses quatro resíduos de glicose do ponto de ramificação. Para a remoção de glicose destes pontos é necessária a ação da enzima desramificadora, que contém duas atividades: glicotransferase e glicosidase. A atividade de transferase remove um bloco de três glicosilase de uma ramificação para outra. A glicose em uma ligação a(1,6) da ramificação é removida pela ação da glicosidase
 9. O lactato produzido pelo músculo pode ser convertido a glicose pelo fígado. 1,0
 a) Em que condições o músculo produz lactato?
Resposta: Durante os esforços de curta duração e com alta intensidade, pois a molécula de adenosina trifosfato (ATP) é ressintetisada, predominantemente, pela degradação da fosfocreatina e do glicogênio muscular, com subseqüente formação de lactato.
 b) Por que a conversão de lactato em glicose não é feitapelo músculo?
Resposta: Porque esse processo ocorre via gliconeogênese, e a maior parte deste processo é realizado no fígado e uma menor parte no córtex dos rins. Lembrando que o músculo não faz gliconeogênese.
 c) Além do músculo, que outros tecidos (ou células) produzem lactato?
Resposta: Junto com os músculos, o cérebro, as hemácias e a medula renal são responsáveis pela produção da maior parte do lactato do organismo
 10. Qual a localização celular das enzimas da via gliconeogênica? Citar os órgãos onde ocorre a gliconeogênese. 1,0
Resposta: A única reação que ocorre na mitocôndria é a carboxilação do piruvato a oxaloacetato, que é dependente de biotina como grupo prostético da enzima frutose 1,6-bifosfatase. As outras reações ocorrem no citoplasma; A gliconeogênese ocorre principalmente no fígado e em menor extensão nos rins.e intestino delgado!
 
 
Bom estudo!