UNIVERSIDADEFEDERAL
UNIVERSIDADEFEDERALDE DE SERGIPESERGIPE DEPARTAMENTO DE Fisiologia DEPARTAMENTO DE Fisiologia DISCIPLINA DE BIOQUÍMICA DISCIPLINA DE BIOQUÍMICA
PROF. Dr. CHARLES·DOS S. ESTEVAM PROF. Dr. CHARLES·DOS S. ESTEVAM
1--Qual a importância co-evolutiva da glicolise para os organismos 1--Qual a importância co-evolutiva da glicolise para os organismos vivos?
vivos?
A glicólise é uma rota
A glicólise é uma rota central quase universal do catabolismo da glicose, a rcentral quase universal do catabolismo da glicose, a rota com oota com o maior fluxo de carbono na maioria das células. A quebra glicolítica de glicose é a única maior fluxo de carbono na maioria das células. A quebra glicolítica de glicose é a única fonte de energia metabólica em alguns tecidos de mamíferos e
fonte de energia metabólica em alguns tecidos de mamíferos e tipos celulares (tipos celulares (hemáciashemácias,, medula renal, cérebro e
medula renal, cérebro e espermaesperma, por exemplo). Alguns tecidos de , por exemplo). Alguns tecidos de plantas que sãoplantas que são diferenciados para armazenar
diferenciados para armazenar amidoamido (como os(como os tubérculostubérculos da batata) e algumas plantasda batata) e algumas plantas aquáticas derivam a maior parte de sua
aquáticas derivam a maior parte de sua energia da glicólise; muitos microorganismosenergia da glicólise; muitos microorganismos anaeróbicos são inteiramente dependentes da glicólise.
anaeróbicos são inteiramente dependentes da glicólise. 2 - Qual a importância da via das
2 - Qual a importância da via das pentoses pentoses fosfato para os organismos?fosfato para os organismos? Sua maior importância é a produção de
Sua maior importância é a produção de NADPH e pentoses extra mitocondrial As trNADPH e pentoses extra mitocondrial As trioses eioses e hexoses produzidas na via pentose podem ser utilizadas com facilidade na via
hexoses produzidas na via pentose podem ser utilizadas com facilidade na via glicolítica,glicolítica, ou seja
ou seja se o indse o indivíduo ivíduo se tiver ase tiver algum defeito lgum defeito enzimático denzimático da PFK a a PFK a via das pvia das pentoses podeentoses pode suprir.
suprir. ..
3- Qual a importância da fase não oxidativa da via das pentoses 3- Qual a importância da fase não oxidativa da via das pentoses fosfato?
fosfato?
4 - Qual a importância da enzima glicose 6-fosfatodesidrogenase para 4 - Qual a importância da enzima glicose 6-fosfatodesidrogenase para avia das pentoses?
avia das pentoses? A G6PD gera no
A G6PD gera no ciclo das pentoses contínua e ininterruptamente, o agente redutor ciclo das pentoses contínua e ininterruptamente, o agente redutor maismais importante da célula o NADPH e
importante da célula o NADPH e desta forma mantém funcionando o ciclo de Embeden-desta forma mantém funcionando o ciclo de Embeden-Meyerof. Este ciclo gera contínua e
Meyerof. Este ciclo gera contínua e ininterruptamente o piruvato, forte desestruturador daininterruptamente o piruvato, forte desestruturador da água citoplasmática.
água citoplasmática.
,8 -Qual rendimento energético global de três moléculas de glicose em ,8 -Qual rendimento energético global de três moléculas de glicose em todo o metabolismo explique sua 'resposta?
todo o metabolismo explique sua 'resposta?
9 ~ Quais os pontos de regulação da glicolise? Explique sua resposta? 9 ~ Quais os pontos de regulação da glicolise? Explique sua resposta?
As três reações irreversíveis se constituem nos pontos de regulação da via glicolítica: As três reações irreversíveis se constituem nos pontos de regulação da via glicolítica:
Hexocinase
Hexocinaseé inibida pelo produto da reação, G6P. Esta enzima está presente na maioria dosé inibida pelo produto da reação, G6P. Esta enzima está presente na maioria dos
tecidos e apresenta um Km menor que 0,1mM para a glicose presente no sangue. tecidos e apresenta um Km menor que 0,1mM para a glicose presente no sangue. No fígado, além da hexocinase está presente uma isoenzima, a
No fígado, além da hexocinase está presente uma isoenzima, aGlicocinaseGlicocinase, que também, que também
fosforila a glicose, utilizando ATP, mas não é inibida pelo produto da reação. Esta enzima fosforila a glicose, utilizando ATP, mas não é inibida pelo produto da reação. Esta enzima
apresenta um Km cerca de 100 vezes maior para a glicose, do que a hexocinase e é inibida pela apresenta um Km cerca de 100 vezes maior para a glicose, do que a hexocinase e é inibida pela frutose-6-fosfato, enquanto a frutose-1-fosfato estimula a sua atividade. Por essa razão, quando frutose-6-fosfato, enquanto a frutose-1-fosfato estimula a sua atividade. Por essa razão, quando os níveis de glicose circulante estão altos, o fígado utiliza glicose a uma velocidade considerável e os níveis de glicose circulante estão altos, o fígado utiliza glicose a uma velocidade considerável e com isso mantem normal a glicemia. Por outro lado, tecidos como o cérebro utilizam glicose
com isso mantem normal a glicemia. Por outro lado, tecidos como o cérebro utilizam glicose mesmo quando a sua concentração no sangue e no tecido se encontra em níveis muito baixos. mesmo quando a sua concentração no sangue e no tecido se encontra em níveis muito baixos.
Fosfofrutocinase
Fosfofrutocinase é uma enzima alostérica e por isso, deve catalisar a reação limitante daé uma enzima alostérica e por isso, deve catalisar a reação limitante da
glicólise, se consitutindo no ponto regulatório mais importante na maioria dos tecidos. Esta enzima glicólise, se consitutindo no ponto regulatório mais importante na maioria dos tecidos. Esta enzima é inibida quando os níveis de citrato estão elevados. Por outro lado APM e frutose-2,6-bisfosfato é inibida quando os níveis de citrato estão elevados. Por outro lado APM e frutose-2,6-bisfosfato atuam como efetor alostérico positivo.
A piruvatocinase é outra enzima regulatória da glicólise. A presença de ATP inibe a atividade da
enzima, enquanto a presença de frutose-1,6-bisfosfato aumenta a sua atividade.
A glicólise é regulada em três pontos: 1) Conversão da Glicose em Glicose-6-fosfato através da enzima hexoquinase; 2)Formação da frutose 1,6-biosfato através da fosfofrutoquinase-1; 3) A formação do piruvato pela ação da piruvato quinase
10:. Como os hormônios insulina e glucagon controlam o Metabolismo de carboidratos? Explique sua resposta.
a insulina faz o seguinte:
• estimula as células do fígado e dos músculos a armazenar glicose em forma
de glicogênio;
• estimula as células adiposas a formar gorduras a partir de ácidos graxos e
glicerol;
• estimula as células do fígado e dos músculos a fazer proteínas a partir de
aminoácidos;
• impede as células do fígado e dos rins de fazer glicose a partir de compostos
intermediários das vias metabólicas (gliconeogênese).
Desse modo, a insulina armazena os nutrientes logo após uma refeição, diminuindo assim as concentrações de glicose, ácidos graxos e aminoácidos na corrente sangüínea.
O glucagon é outro hormônio protéico feito e secretado pelascélulas alfa das ilhotas
pancreáticas. O glucagon age nas mesmas células que a insulina, mas tem efeitos opostos:
• estimula o fígado e os músculos a quebrarem o glicogênio armazenado
(glicogenólise) e liberar glicose;
• estimula a gliconeogênese no fígado e rins
através da quantidade de glicose disponível no sangue.Se a tx de glicose está baixa no sangue receptores no fígado são acionados para que ocorra a quebra de glicogênio em glicose.A insulina coloca a glicose circulante no sangue p/ dentro da célula onde ela será consumida ou
armazenada(no fígado em forma de glicogênio) e o glucagon aciona a quebra de glicogênio do fígado em glicose liberando-a no sangue p/ posterior consumo.
11 – Quais os caminhos que o piruvato pode seguir? Explique sua resposta?
O Piruvato pode seguir dois caminhos diferentes após a sua Formação,
dependendo das conduções do meio:
Em
condições Anaeróbias:
- Formam-se produtos de Fermentação (Etanol e CO2 no caso da
fermentação Alcoólica; Ácido Láctico na Fermentação Láctica).
Em
condições Aeróbias:
- Forma-se o Acetil-CoA que vai entrar no Ciclo de Krebs
12 – Explique o processo de metabolismo anaeróbico de carboidratos nos tecidos em baixas concentrações de oxigênio?
13 - Qual, a importância da frutose 2,6-bifosfato na regulação da glicoIise? Explique sua resposta
A gliconeogênese e a glicólise são reguladas de maneira separada e recíproca, isto é, quando uma delas está ativa, a outra está desacelerada.
A frutose 2,6- bisfosfato é um dos reguladores dessas duas vias metabóbilcas. Na glicólise, ela atua como um ativador alostérico da enzima fosfofrutoquinase I, que catalisa a reação de
fosforilação da frutose 6- fosfato a frutose 1,6- bisfosfato. Já na gliconeogênese, ela inibe a enzima frutose1,6- bisfosfatase, que atua no processo inverso, desacelerando a produção de glicose.
14- Explique o mecanismod~ al{ao dafosfogliceratomutase?
15 - Quais' os· destinos dos NADH + Hgerados naglic6lise? Explique sLla
resposta.
16,-Expliquea importancia da gliconeogenese e como ela ocorre? Através da gliconeogênese as necessidades de glicose no organismo são supridas à partir de
fontes não glicídicas, em ocasiões de um período de maior jejum, ou durante períodos de exercícios intensos, onde as reservas de glicose disponíveis à partir do glicogênio não são suficientes.
A gliconeogênese inclui todos os mecanismos e vias responsáveis pela conversão de compostos aglicanos(não carboidratos ou não açúcares) a glicose e glicogênio, ocorrendo no fígado(principal local) e córtex do rim(menor quantidade)
Os principais percursores não glicídios são: Lactato; Aminoácidos e glicerol.
O Lactato é formado pelo músculo esquelético ativo, quando a velocidade da glicólise excede a taxa metabólica do ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs) e a cadeia respiratória (fosforilação oxidativa). Entra pelo piruvato.
Os Aminoácidos são derivados de proteínas em dietas e jejum, da degradação de proteínas no músculo esquelético. Entra pelo oxalacetato e piruvato.
O Glicerol é produzido pelas células adiposas através da hidrólise (degradação) dos trigliceróis. Entra pelo dihidroxiacetona-P.
17 -Qual a importância dos intermediários fosforilados no metabolismo de carboidratos?
19- Por que a via glicolítica possui mais de um ponto de regulação? 20 - Qual a importância da via das pentoses fosfato para os tecidos que estão envolvidos na biossíntese de lipídeos
21 -·As reações celulares estão longe do equilíbrio? Explique sua resposta
22 – Explique o efeito Pasteur?
A glicólise se constitue na etapa inicial no processo da oxidação completa de carboidratos envolvendo oxigênio molecular. A presença de oxigênio nessa primeira etapa pode, de forma indireta, suprimir a glicólise. Esse fenômeno é chamadoefeito Pasteur
gliceraldeido? Explique sua resposta?
24 - A transformação de glicose em glicose 6-fosfato e um processo acoplado? Explique sua resposta?
26- Qual 'a importância das fosforilases do glicogênio para o metabolismo de carboidratos? Explique sua resposta?
27-Quais as fases da glicolise? Explique sua resposta
Na fase inicial preparatória da glicólise (fase de investimento), a glicose é fosforilada duas vezes por ATP e clivada em duas trioses fosfato.[2]Nesta fase, a célula gasta duas moléculas de ATP, o
cátion Mg2+ é indispensável para as reações, e processam-se cinco reações bioquímicas. Nenhuma energia é armazenada, pelo contrário, duas moléculas de ATP são investidas nas reações de fosforilação
Na fase de geração de ATP (de rendimento), gliceraldeído-3-fosfato (uma triose fosfato) é oxidado pelo NAD e fosforilada usando fosfato inorgânico. A ponte de fosfato de alta energia gerada nesta etapa é transferida ao ADP para formar ATP. O fosfato restante é também rearranjado para formar outra ponte de fosfato de alta energia que é transferida ao ADP. Como há dois moles de triose fosfato formados, o resultado da fase de geração de ATP é de quatro ATPs e dois NADH. O resultado é uma produção global de dois moles de ATP, dois moles de NADH e dois moles de piruvato por mol de glicose.[2]
28 -, Quais as, fatores de inibição da enzima piruvato quinase? Explique sua resposta
29 - Qual a função do NADPH2, explique sua resposta?
30 –Explique a relação ADP/ATP na regulação do metabolismo de carboidratos ?
31 – Qual o papel metabólico da vitamina niacina? Explique sua resposta
31 – Explique porque as variações de energia livre são aditivas
32 – Explique porque o ATP fornece energia por transferência de grupo e não por simples hidrolise?
33 - Explique o processo de deslocamento nucleofilicos do grupo fosforil do ATP e qual a importância desta reação?
33 - Explique a frase de Antoine Lavoisier (1743-1794) "A tocha da Vida inflama-se a si mesmo no momento em que a criança respira pela
primeira vez, não se estinguyindo a não ser na morte “Antonie Lavosier”
34-Explique porque as reações enzimáticas que envolvem o ATP como doador do grupo fosforil o verdadeiro substrato e o Mg+2? '
35 - Porque as reações de hidrolise com variações de energia livre negativa os produtos são mais estáveis que os reagentes ?
36 - Porque o ATP fornece energia por transferência de grupos, e não PR simples hidrolise?
37 - Como a 1°e 2° leis termodinâmicas, estão relacionadas com os sistemas biológicos?
