Bioquímica - Glicólise, Ciclo de Krebs e Metabolismo Energético - Lista de Exercícios

GD4 Nome N de matrícula Nome N de matrícula Nome N de matrícula 1 Preencha os espaços tracejados na figura de acordo com a via e o tipo de metabólito envolvido 4 O glucagon hormônio liberado pelo pâncreas apresenta os seguintes efeitos no metabolismo do fígado Diminui o nível de glicose sanguínea Estimula a glicogênio fosforilase hidrólise do glicogênio Estimula a oxidação de aminoácidos Inibe a glicólise no fígado No tecido adiposo estimula a degradação de triacilgliceróis Inibe a biossíntese de ácidos graxos 1 2Observe o desenho esquemático das vias de utilização da glicose como fonte de energia preencha a caixas contendo tracejados e responda A Indique no esquema a via glicolítica e responda no esquema faça um contorno em volta da via e indique a via Por que na 1ª fase desta via há consumo e não formação de ATP B A produção de ATP pode ser efetuada por meio da fosforilação ao nível de substrato e da fosforilação oxidativa Indique no esquema aonde ocorrem estes processos uma indicação por processo somente Faça um contorno em volta da reação ões e indique o processo CQuais símbolos ACIMA correspondem ao ATP ADP Pi NAD Oxidado NADH Reduzido no esquema metabólico acima DIndique no esquema o ciclo do ácido cítrico ciclo de Krebs O ciclo do ácido cítrico é uma via anfibólica participando de vias de biossíntese e degradação Faça um contorno em volta da via Qual é a função deste ciclo no desenho esquematizado Por quê 2 E Consultando o mapa metabólico via glicolítica represente uma reação onde ocorre fosforilação a nível do substrato F Indique o doador de elétrons inicial e o aceptor de elétrons final G Qual é a função do NADH 3As leveduras são organismos aeróbicos facultativos ou seja elas podem crescer tanto em anaerobiose quanto em aerobiose Baseado nestas informações pedese A Se colocarmos a levedura para crescer em glicose como fonte de energia qual seria o produto final dos carbonos da glicose na presença e na ausência de oxigênio B Quantos ATP seriam formados para cada molécula de glicose oxidada nestas duas condições C Por que a levedura fermenta se a glicólise produz ATP 3 D B pH 8 7 6 5 9 D B 8 7 6 5 8 7 6 5 9 VELOCIDADE DA REAÇÃO GRÁFICO 2 GD 3 BQI 103 Nomes 1 A Hexoquinase cérebro e a glicoquinase Fígado são enzimas que catalisam a mesma reação para a utilização de glicose como fonte de energia nestes tecidos De acordo com o gráfico abaixo discuta como é a cinética como varia a velocidade de reação com a concentração do substrato e os Kms de utilização de glicose que é o substrato pelo cérebro e pelo fígado 2 Os organismos vivos são caracterizados por diversas reações químicas que ocorrem em suas células Essas reações ocorrem rapidamente devido à ação das enzimas que de acordo com algumas propriedades podem sofrer variações em sua velocidade de reação Observe o gráfico abaixo que representam a variação da atividade enzimática de acordo com o pH A Explique o que representam o ponto B no gráfico B Explique o que representa o ponto D 3 Foram efetuadas medidas cinéticas para uma enzima na ausência e na presença de concentração fixa do inibidor As velocidades iniciais correspondentes às várias concentrações de substrato estão indicadas na tabela abaixo substrato mM Vo mMmin1 Vo na presença do inibidor mMmin1 1 13 08 2 21 12 4 28 17 8 36 21 20 40 26 100 42 38 200 42 42 a Quais são os valores estimados não precisa usar formula para cálculo só verificar na tabela de Vmax e Km na ausência do inibidor E na presença do inibidor b Qual é o tipo de inibição Justifique 4ª Via glicolítica a A via glicolítica é uma via catabólica ou anabólica Explique b Em qual compartimento celular ela ocorre c Consultando o mapa metabólico escreva uma ração em que há controle da via Descreva quais são os moduladores positivos ativadores e quais são os moduladores negativos desativadoras explicando 5ªFermentação Na via central do metabolismo quais são os possíveis destinos metabólicos do piruvato a Numa célula eucariota na presenças de O2 b Numa célula de levedura c Na células vermelhas do sangue d Qual a relação da reação Gliceraldeído 3P NAD 13 BiP Glicerato NADH H 6a reação da via glicolítica com as reações da fermentação 6a Glicogenólise Sendo o glicogênio um polímero de reserva das células animais como ele entra na via glicolítica Descreva GD 3 BQI 103 1 Os estoques de glicogênio em tecidos animais principalmente no fígado e no músculo esquelético em microrganismos ou em tecidos vegetais podem ser mobilizados para o uso da mesma célula por uma reação fosforolítica A hexoquinase é uma enzima citoplasmática monomérica encontrada no fígado e cérebro que serve para regular os níveis de glicose e glicoquinase catalisa a fosforilação da glicose no fígado logo como visto no gráfico cinética ao aumentar a concentração de glicose a hexoquinase no cérebro aumenta a velocidade até estabilizar porém a glicoquinase aumenta a velocidade da reação conforme aumenta a contra centração da glicose porém demora mais tempo para estabilizar logo é necessário uma contração muito alta do fígado para estabilizar a velocidade de reação 2 A O pH cada enzima tem uma faixa ótima de pH Mudar o pH para um valor fora dessa faixa fará com que a atividade enzimática diminua Valores extremos de pH podem causar a desnaturação das enzimasNo caso de é o ponto de pH ótimo da reação b Já o ponto D apresenta o pH em que a enzima é desnaturada tendo a menor velocidade de reação ou sejaa atividade enzimática está diminuída tanto que a velocidade de reação é pequena 3a Vmax velocidade máxima e Km é a concentração de substrato na qual a reação acontece na metade da velocidade máxima Na presença do inibidor é 42mMmin em 200 mM e na ausência do inibidor também será 42mMmin e 200mM b A inibição reversível ocorre com a ligação não covalente do inibidor à cadeia polipeptídica da enzima isso ocorre devido aos velozes 4aVia glicolítica como um processo catabólico da glicoseAs principais vias catabólicas são glicólise ciclo do ácido cítrico e fosforilação oxidativa bMitocôndria e citosol cModuladores alostéricos e podem ser positivosaumento da velocidade de reação exemplo Piruvato quinase AMP ADP e frutose6fosfato ou negativos redução da velocidade de reação de acordo com o seu efeito como ATP o citrato e o isocitratoAs enzimas alostéricas caracterizam se por apresentarem duas conformações espaciais diferentes e interconversíveis com alta ou baixa afinidade pelo substrato O efeito dos efetores alostéricos pode ser explicado por sua ligação preferencial a uma das formas muito ativa ou pouco ativa da enzimaAs enzimas alostéricas são sensíveis reguladores do metabolismo graças à possibilidade de ligarem se a determinados metabolitos descritos anteriormente 5aO piruvato é oxidado com perda do grupo carboxílico originando o acetil COA que depois será oxidada a CO2 dentro do Ciclo de Krebs b O piruvato irá ser fermentado geralmente ocorre fermentação alcoólica em leveduras Fermentação alcoólica é o processo de transformação de açúcares fermentescíveis glicose frutose em etanol e dióxido de carbono CO2 c Em células vermelhas do sangue ocorre fermentação lática para perfumar lactato dPara a contagem de energia produzida deve ser levado em conta que uma molécula de NADH H corresponde a 25 ATPs e a molécula de FADH2 a 15 ATPs sendo importante a duplicidade de todo o processo a partir do gliceraldeído 3P como mostra a reação Ou seja a partir dessa reação ocorre a reposição da energia gasta durante a primeira etapa da via glicolítica Assim com a produção de duas moléculas de ATP a qual é contada duas vezes Isso está relacionado com as reações de fermentação pois as moléculas de NADH H são utilizadas quando o piruvato é convertido a lactato ou etanol no citosol aerobiose ou podem ser direcionadas para a mitocôndria para fazerem parte da cadeia de transporte de elétrons para produção de ATP aerobiose 6 aA glicogenólise é processo bioquímico que transforma a glicose em glicogênio ocorre em todos os tecidos animais principalmente fígado e músculos O músculo armazena apenas para o consumo próprio e só utiliza durante o exercício quando há necessidade de energia rápidaA glicogenólise é a via que causa a degradação do glicogênio a fim de atender as necessidades metabólicas do organismo O glicogênio é degradado por duas enzimas a glicogêniofosforilase e a enzima desramificadora A primeira enzima quebra os resíduos glicosil liberando glicose1fosfato ou seja durante a fosforilação da glicose produzida pela glicogenólise entra na via glicolítica 1 4 f estimula produção glicose v estimular formação de glicose pela hidrólise do glicogênio v O glucagón acelera a proteólisis hepática aumentando o pool de aminoácidos e a formação de ureia f estimula produção da glicose v glucagon estimula a degradação do glicogênio hepático por meio da degradação de lipídios como triacilgliceróis v inibe a síntese de ácidos graxos e colesterol a partir de acetilCoA 2 a Isso ocorre pois nos outros processos da via glicolítica há consumo de ATP durante as reações porém apenas na última etapa da respiração celular é a fosforilação oxidativa sendo essa etapa a maior produtora de ATP Essa etapa utiliza a energia que é liberada pela cadeia de transportes de elétrons para impulsionar a produção de ATP e consiste em 2 processos o transporte de elétrons e a quimiosmose b O processo está indicado com o retângulo amarelo na figura anterior c atp adp e pi nad nadh d O contorno de retângulo vermelho corresponde ao ciclo do ácido cítrico A função do ciclo de Krebs é promover a degradação de produtos finais do metabolismo dos carboidratos lipídios e de diversos aminoácidos Essas substâncias são convertidas em acetilCoA com a liberação de CO2 e H2O e síntese de ATP Assim realiza a produção de energia para a célula e NADH ADP P O2 NADH ATP H2O f A cadeia transportadora de elétrons catalisa o fluxo de elétrons do NADH e FADH2 doadores de elétrons para o O2 o receptor final de elétrons no processo g O NADH Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo é uma coenzima encontrada em todas as células Sua principal função é a produção de energia celular para o organismo 3a Forma ATP e piruvato em presença de oxigênio e na respectiva anaeróbica 2 ATP CO2 e etanol fermentação alcoólica da levedura b26 ATP em presença de oxigênio e na respeitar anaeróbica 2 ATP cComo dito anteriormente a levedura pode realizar a respiração de forma facultativa em presença ou ausência de oxigênio como visto no item B o processo de produção de atp é mais vantajoso se utilizar a glicose pois produz mais moléculas de ATP Porém a levedura encontrase em ausência de oxigênio obrigatoriamente ela fará a fermentação