Atividades de Biologia sobre Carboidratos e Metabolismo Energético - 2023

Atividades Biologia 20231 Responder de forma manuscrita e entregar dia 1910 1 Seguem os links de dois vídeos sobre carboidratos para você assistir e fazer comentários do que achou conceitos que aprendeu e dúvidas sobre o conteúdo 47 How do carbohydrates impact your health Richard J Wood YouTube 47 QUÍMICA DA VIDA CARBOIDRATOS YouTube 2 Pense e elabore uma atividade didática para ser aplicada sobre estrutura e função de carboidratos Use a sua criatividade 3 A reação de fosforilação da glicose é catalisada pela enzima chamada hexoquinase na maior parte dos tecidos No fígado em vez da hexoquinase é a glicoquinase que catalisa a mesma reação As enzimas apresentam diferenças marcantes que determinam um comportamento diferenciado entre os tecidos que as contêm Tal diferença está na afinidade das duas enzimas pelo seu substrato glicose A hexoquinase tem um KM para glicose de 01 mM enquanto a glicoquinase tem um KM de 10 mM Isso quer dizer que a hexoquinase tem uma afinidade maior pela glicose que a glicoquinase Sabendo que normalmente a concentração de glicose na corrente sanguínea é 4mM discuta qual das duas enzimas funciona sempre em sua velocidade máxima Diga também qual delas só funciona bem em altas concentrações de glicose 4 O piruvato é uma molécula formada pela degradação da glicose e pode seguir caminhos diferentes na célula Que caminhos são esses O que determina o destino do piruvato por um desses caminhos 5 Em seus estudos de fermentação alcoólica em leveduras Louis Pasteur observou que a adição de oxigênio O2 em culturas previamente anaeróbias de fermentação de suco de uva resultou em uma dramática queda na taxa de consumo de glicose Por que as leveduras consumiram menos glicose na presença de oxigênio Justifique sua resposta 6 O complexo piruvato desidrogenase é uma grande estrutura proteica à qual estão associadas diferentes coenzimas A presença destas coenzimas permite uma sequência de reações cujo resultado é a síntese de acetilCoA a redução do NAD a NADH e a liberação de CO2 A atividade do complexo piruvato desidrogenase depende portanto das coenzimas que são derivadas de vitaminas Estas vitaminas podem ser obtidas através de uma alimentação saudável e completa Escreva a reação do complexo piruvato desidrogenase Indique os substratos produtos as 5 coenzimas necessárias as vitaminas envolvidas e a localização celular da reação 7 O ciclo do ácido cítrico ocorre estritamente em condições aeróbias tendo o oxigênio participação efetiva no ciclo Discuta criticamente tal afirmativa 8 O ciclo de Krebs também sofre regulação Sabemos que a regulação de uma via metabólica está diretamente relacionada ao seu papel no metabolismo Como ocorre a regulação do ciclo de Krebs Descreva o sentido fisiológico da regulação das enzimas do ciclo do ácido cítrico e relacione com o seu papel no metabolismo energético 9 As hemácias as células vermelhas do sangue são células repletas de hemoglobina proteína responsável pelo transporte de oxigênio a todos os tecidos do corpo Nesta célula estão ausentes o núcleo o retículo endoplasmático e a mitocôndria Qual a via de obtenção de energia que as hemácias utilizam O que determina tal tipo de metabolismo energético 10 Você já brincou com seus amigos para ver quem consegue ficar mais tempo embaixo da água sem respirar Lembra da sensação que você sentia Agora vamos pensar em termos bioquímicos o que ocorre quando ficamos sem respirar a Qual o papel do oxigênio molecular no processo de respiração b O que ocorre com a cadeia transportadora de elétrons se não houver suprimento de oxigênio às células c Que eventos deixariam de ocorrer na mitocôndria na ausência de oxigênio molecular Atividade Biologia 20231 01Seguem os links de dois vídeos sobre carboidratos para você assistir e fazer comentários do que achou conceitos que aprendeu e dúvidas sobre o conteúdo R O vídeo do Canal Química da Vida aborda que Os carboidratos são orgânicos nos alimentos que fornecem energia para o nosso corpo Eles são como pequenos blocos de construção feitos de carbono hidrogênio oxigênio e até mesmo o nitrogênio Eles podem ser classificados como Monossacarídeos mais simples ex Triose Oligossacarídeos poucas moléculas de monossacarídeos ex Maltose e Polissacarídeos muitas moléculas de monossacarídeos ex Celulose Eles são importantes para nos dar energia e ajudam na construção de partes do nosso corpo por isso o consumo deve ser moderado pois ele causa doenças como diabetes e obesidade O vídeo do canal TEDEd Richard J Wood aborda uma introdução sobre a temática mais superficial pois se preocupa em falar como os carboidratos afetam a saúde causando cada vez mais as síndromes metabólicas 02Pense e elabore uma atividade didática para ser aplicada sobre estrutura e função de carboidratos Use a sua criatividade R A atividade elaborada consta em anexo 03A reação de fosforilação da glicose é catalisada pela enzima chamada hexoquinase na maior parte dos tecidos No fígado em vez da hexoquinase é a glicoquinase que catalisa a mesma reação As enzimas apresentam diferenças marcantes que determinam um comportamento diferenciado entre os tecidos que as contêm Tal diferença está na afinidade das duas enzimas pelo seu substrato glicose A hexoquinase tem um KM para glicose de 01 mM enquanto a glicoquinase tem um KM de 10 mM Isso quer dizer que a hexoquinase tem uma afinidade maior pela glicose que a glicoquinase Sabendo que normalmente a concentração de glicose na corrente sanguínea é 4mM discuta qual das duas enzimas funciona sempre em sua velocidade máxima Diga também qual delas só funciona bem em altas concentrações de glicose R Conforme foi estudado a hexoquinase é uma enzima encontrada na maioria dos tecidos responsável pela fosforilação da glicose No fígado a enzima glicoquinase assume essa função A diferença entre as duas enzimas está na fibra pela glicose A hexoquinase tem uma camada maior operando sempre em sua capacidade máxima mesmo em concentrações normais de glicose na corrente sanguínea 4 mM Já a glicoquinase que apresenta um KM menor que o da glicose de 10 mM só funciona bem em concentrações altas de glicose pois só assim a concentração do substrato será maior que seu valor de KM 04O piruvato é uma molécula formada pela degradação da glicose e pode seguir caminhos diferentes na célula Que caminhos são esses O que determina o destino do piruvato por um desses caminhos R Conforme foi visto o piruvato pode seguir caminhos diferentes na célula como a a gliconeogênese a fermentação ou o ciclo de Krebs O destino do piruvato é determinado pelo seu estado energético da célula a disponibilidade de oxigênio e regulação enzimática 05Em seus estudos de fermentação alcoólica em leveduras Louis Pasteur observou que a adição de oxigênio O2 em culturas previamente anaeróbias de fermentação de suco de uva resultou em uma dramática queda na taxa de consumo de glicose Por que as leveduras consumiram menos glicose na presença de oxigênio Justifique sua resposta R Bom as leveduras consumiram menos glicose na presença de oxigênio pois podem utilizar a respiração aeróbica dessa forma elas conseguem obter de forma mais eficiente energia consumindo menos glicose que na fermentação 06O complexo piruvato desidrogenase é uma grande estrutura proteica à qual estão associadas diferentes coenzimas A presença destas coenzimas permite uma sequência de reações cujo resultado é a síntese de acetilCoA a redução do NAD a NADH e a liberação de CO2 A atividade do complexo piruvato desidrogenase depende portanto das coenzimas que são derivadas de vitaminas Estas vitaminas podem ser obtidas através de uma alimentação saudável e completa Escreva a reação do complexo piruvato desidrogenase Indique os substratos produtos as 5 coenzimas necessárias as vitaminas envolvidas e a localização celular da reação R A ocorrência catalisada pelo complexo piruvato desidrogenase pode ser representada pelas seguintes equações químicas 1 Oxidação do piruvato Piruvato NAD CoA AcetilCoA NADH CO2 2 Redução do NAD NAD H 2e NADH Essas reações ocorreram simultaneamente no complexo piruvato desidrogenase resultando na conversão do piruvato em acetilCoA na redução do NAD a NADH e na liberação de CO2 Os substratos são Piruvato 3 carbonos CoA moléc derivada da B5 NAD Coenzima derivada da B3 Os produtos são AcetilCoA 2 carbonos NADH reduzida do NADCO2 subproduto liberado Coenzimas TPP coenzima derivada B1 Lipoato coenzima derivada do ácido lipóico FAD coenzima derivada B2 NAD atua como coenzima CoA atua como coenzima Vitaminas envolvidas Ácido pantotênico vitamina B5 Tiamina vitamina B1 Niacina vitamina B3 Riboflavina vitamina B2 Ácido lipóico Localização celular Matriz mitocondrial 07O ciclo do ácido cítrico ocorre estritamente em condições aeróbias tendo o oxigênio participação efetiva no ciclo Discuta criticamente tal afirmativa R Conforme foi estudado a afirmativa acima é correta pois o ciclo do ácido cítrico também conhecido como Ciclo de Krebs é a etapa central do metabolismo celular e este necessita de diferentes fontes de combustível para realizar a oxidação completa do AcetilCoA Dentre as diferentes etapas que ocorrem no ciclo é válido ressaltar a oxidação do isocitrato para αcetoglutarato essa etapa libera CO2 e produz NADH que posteriormente utilizado na cadeia respiratória para produzir ATP O ciclo também apresenta sua forte ligação com a cadeia respiratória pois na membrana mitocondrial interna o oxigênio atua como receptor final da cadeia transportadora de elétrons Logo sem a presença de oxigênio ocorreria a interrupção do Ciclo Cítrico 08O ciclo de Krebs também sofre regulação Sabemos que a regulação de uma via metabólica está diretamente relacionada ao seu papel no metabolismo Como ocorre a regulação do ciclo de Krebs Descreva o sentido fisiológico da regulação das enzimas do ciclo do ácido cítrico e relacione com o seu papel no metabolismo energético R Conforme foi visto o ciclo de Krebs é regulado por retroalimentação negativa os produtos finais do ciclo inibem as enzimas que catalisam nas etapas iniciais do ciclo e modulação alostérica das enzimas envolvidas como o ATP e o NADH esses moduladores se ligam às enzimas e afetam sua atividade inibindo ou estimulando suas funções O ajuste do ciclo é importante para ajustar a produção de energia de acordo com as necessidades do organismo Em situações de alta demanda energética as enzimas são ativadas aumentando a produção de ATP por exemplo enquanto em situações de baixa demanda são inibidas para evitar desperdício de recursos metabólicos Essa regulação permite uma resposta eficiente e otimizada do metabolismo energético 09As hemácias as células vermelhas do sangue são células repletas de hemoglobina proteína responsável pelo transporte de oxigênio a todos os tecidos do corpo Nesta célula estão ausentes o núcleo o retículo endoplasmático e a mitocôndria Qual a via de obtenção de energia que as hemácias utilizam O que determina tal tipo de metabolismo energético R As hemácias utilizam a glicólise este é um processo anaeróbico ou seja ocorre na ausência de oxigênio A ausência de núcleo e retículo endoplasmático torna a hemácia mais flexível para transportar o oxigênio e mitocôndria evita o consumo de oxigênio para obter energia nas hemácias está relacionada à sua função de transporte de oxigênio A glicólise anaeróbica é determinada pela necessidade de serem eficientes nessa função A glicólise permite a produção rápida de energia sem dependência de oxigênio 10Você já brincou com seus amigos para ver quem consegue ficar mais tempo embaixo da água sem respirar Lembra da sensação que você sentia Agora vamos pensar em termos bioquímicos o que ocorre quando ficamos sem respirar a Qual o papel do oxigênio molecular no processo de respiração b O que ocorre com a cadeia transportadora de elétrons se não houver suprimento de oxigênio às células c Que eventos deixariam de ocorrer na mitocôndria na ausência de oxigênio molecular a A oxigênio molecular é essencial no processo de respiração celular funcionando como receptor final de elétrons na cadeia respiratória e permitindo a produção de ATP como também foi comentado na questão 07 b Sem suprimento de oxigênio a cadeia transportadora de elétrons fica interrompida levando ao acúmulo de elétrons e redução na produção de ATP c Na ausência de oxigênio molecular a fosforilação oxidativa na mitocôndria é interrompida resultando em uma diminuição na produção de ATP Além disso a oxidação completa de substratos metabólicos é prejudicada afetando a eficiência na produção de energia celular Esses eventos comprometem as funções metabólicas e a sobrevivência das células Referência NELSON David L COX Michael M Princípios de bioquímica de Lehninger 7 Porto Alegre Artmed 2019 1278 p A dinâmica deve conter um número par de participantes que serão divididos em duas equipes que vão disputar os pontos para ganhar o prêmio final Esta consiste em 15 cartas com 15 perguntas abertas que deverão ser respondidas da forma mais completa possível As perguntas relacionadas à estrutura e funções que podem abordar conceitos como monossacarídeos dissacarídeos polissacarídeos glicogênio celulose processos de digestão função energética entre outros A equipe que responder corretamente a pergunta primeiro terá a chance de ganhar pontos se errar perderão pontos Cada equipe terá um limite de tempo de 2 minutos para responder à pergunta ou repassar Se a equipe responder corretamente dentro do tempo limite eles ganham 10 pontos Se a equipe não receber uma resposta ou responder incorretamente outra equipe terá a oportunidade de responder Para responder a pergunta a equipe deve escolher um número de 1 à 15 que vai corresponder ao número da carta A equipe com a pontuação mais alta no final do jogo será declarada vencedora do CarboQuiz do Notão e ganhará um ponto extra no semestre Se ocorrer empate técnico o aplicador devera criar uma pergunta de desempate Estimula a competição saudável entre os alunos Promover a participação ativa e o engajamento dos alunos no aprendizado sobre carboidratos Reforça a memorização e compreensão dos conceitos de estrutura e função dos carboidratos Proporciona uma maneira divertida e interativa de revisar o conteúdo Objetivo Testar o conhecimento dos alunos sobre a estrutura e função dos carboidratos enquanto se divertem em um formato de jogo interativo Recursos Cadeiras Papel para imprimir as cartas Quadro para registrar a pontuação Lápis de quadro Regras do jogo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Benefícios da atividade FRENTE DAS CARTAS AMOR 1 recorte as cartas 2 3 4 5 6 7 8 9 QUAL É A FUNÇÃO PRINCIPAL DOS CARBOIDRATOS NO ORGANISMO CITE UM EXEMPLO DE UM MONOSSACARÍD EO QUAIS SÃO OS TRÊS PRINCIPAIS TIPOS DE CARBOIDRATOS ENCONTRADOS NOS ALIMENTOS O QUE SÃO DISSACARÍDEOS QUAIS SÃO OS DOIS PRINCIPAIS POLISSACARÍDEOS ENCONTRADOS NOS ALIMENTOS QUAL É A PRINCIPAL FUNÇÃO DA GLICOSE NO CORPO HUMANO O QUE É AMIDO E ONDE PODEMOS ENCONTRÁLO COMO A CELULOSE É IMPORTANTE PARA A NOSSA SAÚDE O QUE É GLICOGÊNIO E ONDE É ARMAZENADO NO CORPO HUMANO VERSO DAS CARTAS 1 recorte as cartas 2 3 4 5 6 7 8 9 FRENTE DAS CARTAS AMOR 10 recorte as cartas 11 12 13 14 15 QUAIS SÃO OS PRINCIPAIS ALIMENTOS FONTES DE FIBRAS ALIMENTARES 1QUAIS SÃO AS ENZIMAS RESPONSÁVEIS PELA DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS O QUE É SACAROSE E EM QUAIS ALIMENTOS SÃO ENCONTRADOS COMO OCORRE A DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS NA BOCA QUAIS SÃO OS EFEITOS DA FALTA DE CARBOIDRATOS NA DIETA ONDE OCORRE A ABSORÇÃO DOS MONOSSACARÍDEOS NO SISTEMA DIGESTÓRIO VERSO DAS CARTAS 10 recorte as cartas 11 12 13 14 15 RESPOSTAS DO CARBOQUIZ 1A função principal dos carboidratos no organismo é fornecer energia 2 Os três principais tipos de carboidratos encontrados nos alimentos são monossacarídeos dissacarídeos e polissacarídeos 3 Exemplos de monossacarídeos incluem glicose frutose e galactose 4 Dissacarídeos são carboidratos formados pela união de dois monossacarídeos Exemplos incluem sacarose lactose e maltose 5 A principal função da glicose no corpo humano é fornecer energia para as células 6 Os dois principais polissacarídeos encontrados em alimentos são o amido e a celulose 7 O amido é um polissacarídeo encontrado em alimentos como batatas arroz e pães 8 A celulose é importante para a nossa saúde pois fornece fibras alimentares que auxiliam no funcionamento do sistema digestivo 9 O glicogênio é um polissacarídeo armazenado no fígado e nos músculos sendo uma forma de reserva de energia no corpo humano 10 Alimentos como frutas vegetais grãos integrais e leguminosas são fontes de fibras alimentares 11 Sacarose é um dissacarídeo encontrado em alimentos como açúcar de mesa canade açúcar e beterraba 12 As enzimas responsáveis pela digestão dos carboidratos são a amilase salivar amilase pancreática e dissacaridases 13 A digestão dos carboidratos na boca ocorre pela ação da amilase salivar que começa a quebrar o amido em moléculas menores 14 A absorção dos monossacarídeos ocorre principalmente no intestino delgado 15 A falta de carboidratos na dieta pode levar à fadiga fraqueza falta de energia e dificuldade de concentração Essas respostas fornecem um resumo dos conceitos relacionados à estrutura e função dos carboidratos É importante destacar que as respostas podem variar de acordo com o contexto e o nível de detalhes desejados