QBQ0102 – Exercícios Metabolismo de Carboidratos 2024

I – Glicólise e formação de acetil CoA

1. Responda utilizando apenas o mapa da glicólise.

A. Quais os passos irreversíveis que aparecem no mapa?

B. Quantas moléculas de piruvato se formam a partir de uma molécula de glicose?

C. Que hexose dá origem a trioses?

D. Indicar as reações de óxido-redução que aparecem no mapa.

F. Identificar no mapa as reações catalisadas pelas seguintes enzimas:

a) quinase b) mutase c) isomerase d) aldolase e) desidrogenase

Representar o grupo ativo de NAD+ e do FAD nas formas reduzida e oxidada.

2. Considerando o número de moléculas de ATP consumidas e formadas, estabelecer o saldo final de ATP (balanço energético) na oxidação de uma molécula de glicose pela via glicolítica.

3. Esquematizar as reações de fermentação alcoólica que possibilitam a obtenção de NAD+ na forma oxidada. Citar exemplos de tecidos ou organismos onde ocorrem fermentação lática e alcoólica. Em que condições o músculo oxida glicose a lactato?

4. Escrever a reação de formação de acetil-CoA a partir de piruvato e indicar:

a) as 5 coenzimas necessárias

b) as vitaminas envolvidas

(revisar a função das vitaminas, relacionando sua função com atividade enzimática).

II - Ciclo de Krebs

1. Na oxidação de uma molécula de acetil-CoA no ciclo de Krebs, indicar a enzima que catalisa a reação onde há produção ou consumo de:

a) CO2 - b) GTP - c) NADH - d) FADH2 - e) H2O

2. Indicar o combustível do Ciclo de Krebs e a quantidade total (em número de ATPs) de energia produzida para cada molécula de combustível.

3. Indicar o composto rico em energia do ciclo de Krebs e a reação que o produz.

4. Citar as vitaminas que participam do ciclo de Krebs.

5. Indicar a localização do ciclo de Krebs.

6. Na reação catalisada pela aconitase indicar o composto predominante no Equilíbrio.

7. Esquematizar a reação catalisada pela piruvato carboxilase e citar o seu efetuador alostérico.

8. Citar as funções do ciclo de Krebs.

III - Cadeia de Transporte de Elétrons

1. Citar os compostos que fazem parte da cadeia de transporte de elétrons.

2. Esquematizar a seqüência dos compostos da cadeia de transporte de elétrons, indicando os transportadores de elétrons e os transportadores de prótons e elétrons.

3. Os compostos seguintes, localizados na membrana interna da mitocôndria, fazem parte de uma cadeia que transfere elétrons do NADH (E0’ = -0,315 V) para o oxigênio molecular, O2 (E0’ = +0,815 V):

Coenzima Q (E0’ = +0,04 V)

Citocromo a-a3 (E0’ = +0,55 V)

Citocromo b (E0’ = +0,06 V)

Citocromo c (E0’ = +0,235 V)

Citocromo c1 (E0’ = +0,215 V)

Os potenciais de óxido-redução destes compostos dão alguma indicação sobre a sequência que eles se encontram na cadeia de transporte de elétrons?

4. Citar a localização celular da cadeia de transporte de elétrons.

5. Citar 3 inibidores da cadeia de transporte de elétrons, indicando os transportadores sobre os quais atuam.

IV. Fosforilação oxidativa

1. Definir fosforilação oxidativa. O que está sendo fosforilado? O que está sendo oxidado?

2. Descrever a hipótese do acoplamento quimiosmótico para a fosforilação oxidativa.

3. Indicar o número de ATP sintetizados para cada NADH e FADH2 oxidados.

4. Citar exemplos de processos biológicos que utilizam ATP.

5. Descrever a estrutura da ATP sintase (ou F1F0-ATPase). Descrever a função de cada uma das partes. Onde ela está localizada na mitocôndria?

6. Sobre os desacopladores da Cadeia Respiratória.

a. Definir desacoplador e citar um exemplo.

b. Por que desacopladores podem ser utilizados como remédios para promover emagrecimento?

c. Por que a ação do desacoplador leva ao aumento da velocidade da Cadeia Respiratória?

d. Bebês, animais que hibernam e até mesmo algumas plantas se beneficiam de proteínas desacopladoras em determinadas fases da vida. Qual é a base bioquímica para esse fenômeno?

7. Definir inibidor de fosforilação oxidativa e citar um exemplo.

8. A membrana interna da mitocôndria é impermeável a ATP e NADH. Explicar:

a. como o NADH produzido na via glicolítica pode ser oxidado na cadeia respiratória (lançadeiras do malato e de glicerol fosfato).

b. como o ATP produzido na mitocôndria pode ser utilizado no citoplasma.

V - Conversão de sacarídeos, Via das pentoses, Gliconeogênese

1. Considerando o número de moléculas de ATP consumidas e formadas, estabelecer o saldo final de ATP (balanço energético) na oxidação de uma molécula de lactose pela via glicolítica.

2. Esquematizar as duas reações de oxidação da via das pentoses, citando as enzimas e as coenzimas envolvidas nestas reações.

3. Definir transaldolase e transcetolase, mostrando a coenzima envolvida. Citar exemplos de reações catalisadas por cada tipo de enzima.

4. Citar a localização celular da via das pentoses.

5. Mostrar a importância biológica da via das pentoses e citar compostos que apresentam ribose na sua molécula.

6. Citar tecidos em que ocorre a via das pentoses.

7. Desenhar as estruturas químicas de NADH e NADPH.

8. Discutir os diferentes papeis de NADH e NADPH.

9. Sugerir a razão pela qual a via das pentoses é muito mais ativa nos adipócitos (onde há alta síntese de ácidos graxos) do que no tecido muscular.

10. Definir gliconeogênese e citar exemplos de compostos gliconeogênicos. Citar o tecido responsável pela gliconeogênese.

11. Comparar as três reações irreversíveis da glicólise com as reações de gliconeogênese que as substituem, quanto a reagentes, produtos, enzimas e coenzimas.

12. Indicar a localização celular das enzimas da via glicolítica e da gliconeogênese.

13. Indicar o balanço energético da gliconeogênese se o composto inicial for:

a. piruvato, b. lactato, c. galactose e d. frutose

VI. Degradação de glicogênio, Biossíntese de glicogênio

1. Definir polissacarídio. Citar exemplos de polissacarídios estruturais e de reserva.

2. Descrever a estrutura do glicogênio.

3. Esquematizar as reações de degradação do glicogênio a glicose 1-fosfato.

4. Esquematizar as reações de síntese de glicogênio a partir de glicose.

5. Citar a função do glicogênio hepático e do glicogênio muscular.

VII - Regulação do metabolismo de carboidratos

1. Mostrar a relação entre AMP cíclico e a síntese de glicogênio.

2. Citar os hormônios que estimulam a degradação do glicogênio no fígado e no músculo e mostrar seu modo de ação.

3. Esquematizar as reações catalisadas por adenilato ciclase e fosfodiesterase.

4. Mostrar a relação do AMP cíclico com a degradação do glicogênio a glicose 1-fosfato.

5. Esquematizar as reações de conversão de glicose 1-fosfato a glicose. Citar o tecido onde essas reações ocorrem.

6. Descrever o efeito do glucagon sobre a atividade da fosfofrutoquinase 2 e mostrar a consequência deste efeito sobre a atividade da via glicolítica.

7. Fazer um resumo dos efeitos do glucagon, adrenalina e insulina no metabolismo de carboidratos no fígado, musculo e adiposo.

8. Descrever as alterações do metabolismo de carboidratos provocadas por jejum prolongado e por diabetes.