Metabolismo dos Carboidratos

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METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
1.A glicólise é a primeira via metabólica da glicose e apresenta dez reações químicas. Esse importante processo ocorre no interior da célula, mais precisamente?
R: A glicólise é um processo que ocorre no citosol de praticamente todos os tipos celulares.
2A glicólise é uma via metabólica que tem por objetivo oxidar a glicose a fim de conseguir ATP. Nesse processo, a glicose é convertida em duas moléculas de?
R: Na glicólise, a glicose é convertida em piruvato, uma molécula que possui três átomos de carbono.
3.Qual é o saldo final de ATP no processo de glicólise?
R: Na glicólise, o saldo final de ATP é de duas moléculas para cada molécula de glicose degradada.
4.Certa substância tóxica foi introduzida em um meio de cultura contendo células em crescimento. Após algum tempo, as células tiveram seu metabolismo alterado, uma vez que a substância bloqueou a atividade de algumas enzimas catalisadoras de reações da glicólise. Pode-se dizer que a substância em questão atuou nas células ao nível de?
R: A glicólise é um processo que ocorre na matriz citoplasmática, também chamada de citosol ou hialoplasma.
1. A absorção dos carboidratos pelas células do intestino delgado é realizada após hidrólise dos carboidratos complexos em monossacarídeos. Essas hidrólises ocorrem sequencialmente em diferentes segmentos do trato gastrointestinal por reações enzimáticas, descreva resumidamente o processo de digestão dos carboidratos.
R: Digestão: Processo pelo qual as moléculas ingeridas podem ser absorvidas
pelas células endoteliais do trato gastrointestinal.
Absorção: É a passagem das moléculas do trato gastrointestinal para a
corrente sanguínea.
A absorção dos carboidratos pelas células do intestino delgado é realizada
após hidrólise (hidratação) dos dissacarídeos, oligossacarídeos e
polissacarídeos em seus componentes monossacarídeos.
Amido = polissacarídeo
Sacarose + Lactose = principais dissacarídeos
Frutose + glicose = principais monossacarídeos
Maltose→maltase→glicose→+ glicose
Sacarose→sacarase→glicose→ + frutose
Lactose→lactase→galactose→ +glicose
Amido → maltose → glicose → absorção → citoplasma
glicose → absorção (pela corrente sanguínea) → transporte para dentro da
célula (solúvel) → dentro da célula (citoplasma) → metabolismo celular →
energia.
Glicemia: taxa da glicose na corrente sanguínea
2. A captação de monossacarídeos do lúmen para a célula intestinal é efetuada por dois mecanismos observe o esquema abaixo explique os mecanismos.
R: Transporte passivo (difusão facilitada)
O movimento da glicose está “a favor” do gradiente de concentração (de um compartimento de maior concentração de glicose para um compartimento de menor concentração). A difusão facilitada é mediada por um sistema de transporte de monossacarídeos do tipo Na+− independente. O mecanismo tem alta especificidade para D−frutose.
Transporte ativo
A glicose é captada do lúmen para a célula epitelial do intestino por um co− transportador Na+−monossacarídeo (SGLT). É um processo ativo indireto cujo mecanismo é envolve a (Na+−K+)−ATPase (bomba de (Na+−K+), que remove o Na+ da célula, em troca de K+, com a hidrólise concomitante de ATP (ver Capítulo 9: seção 9.4.D). O mecanismo tem alta especificidade por D−glicose e D−galactose.
3. A glicólise é a via central do catabolismo da glicose ocorrendo em uma sequência de dez reações enzimáticas que ocorrem no citosol de todas as células humanas. Cada molécula de glicose é convertida em duas moléculas de piruvato, cada uma com três átomos de carbonos em processo no qual vários átomos de carbono são oxidados. Parte da energia livre liberada da glicose é conservada na forma de ATP e de NADH. Essas reações são compreendidas em dois estágios, explique esses estágios e diga qual é o rendimento final da glicólise.
R: 1º estágio (fase preparatória) → Compreende cinco reações nas quais a glicose é fosforilada por dois ATP e convertida em duas moléculas de gliceraldeído−3−fosfato.
2º estágio (fase de pagamento) → As duas moléculas de gliceraldeído−3−fosfato são oxidadas pelo NAD+ e fosforiladas em reação que emprega o fosfato inorgânico.
O resultado do processo total da glicólise é a formação de 2 ATP, 2 NADH e 2 piruvato, às custas de uma molécula de glicose.
Em condições de baixo suprimento de oxigênio (hipóxia) ou em células sem mitocôndrias, o produto final da glicólise é o lactato e não o piruvato, em processo denominado glicólise anaeróbica
Quando o suprimento de oxigênio é adequado, o piruvato é transformado em acetil−CoA nas mitocôndrias. O grupo acetil da acetil−CoA é totalmente oxidado no ciclo do ácido cítrico com a formação de duas moléculas de CO2.
4. A regulação da glicólise é complexa pela sua importância na geração de energia na forma de ATP e pela produção de vários intermediários glicolíticos destinados a biossíntese. Na maioria das células, a velocidade da glicólise é determinada, principalmente, pela regulação alostérica das enzimas, descreva resumidamente a regulação da glicólise.
R: A glicólise é provavelmente regulada cuidadosamente em todas as células, de modo que a energia é liberada a partir dos carboidratos somente na medida em que é necessária. Isto é confirmado pelo efeito do O2. Na glicólise, as reações catalisadas pela hexocinase, fosfofrutocinase e piruvato cinase são virtualmente irreversíveis: portanto espera-se que tenha papel regulador além de catalítico.
5. O piruvato formado na glicólise e de outras fontes é utilizado em diferentes vias metabólicas dependendo de vários fatores e necessidades momentâneas de certos metabólitos−chave. Complete o esquema abaixo.
R: 
6. A glicogênese é a síntese intracelular do glicogênio. O glicogênio é um polissacarídeo composto de unidades repetidas de D−glicose unidas por ligações glicosídicas de 8 a 14 resíduos. Que constitui a principal forma de reserva de polissacarídeos nos tecidos animais. O glicogênio é sintetizado em quase todos os tecidos animais, mas os maiores depósitos estão presentes no fígado e músculos esqueléticos. O glicogênio é armazenado em grânulos intracelulares que também contêm as enzimas que catalisam as reações para a sua síntese e degradação. A glicose armazenada sob a forma de glicogênio no fígado e músculos destinam-se a diferentes funções, descreva resumidamente essas funções.
R: A glicose armazenada sob a forma de glicogênio no fígado e músculos destinam-se a diferentes funções, como reservatório de glicose à corrente sanguínea e combustível para gerar ATP durante atividade muscular.
Tal processo ocorre logo após a ingestão do alimento, quando os teores de glicose estão elevados na corrente sanguínea. O Lactado é formado nos eritrócitos por glicose é captado pelo fígado e convertido em Glicose-6-fosfato. Após, a glicose−6−fosfato é convertida reversivelmente a glicose−1−fosfato pela fosfoglicomutase e, em presença da UDP−glicose−pirofosforilase, a glicose−1−fosfato reage com a trifosfato de uridina (UTP), para produzir UDP−glicose uma forma “ativada” de glicose.
7. A degradação do glicogênio consiste na clivagem sequencial de resíduos de glicose, a partir das extremidades não−redutoras das ramificações do glicogênio (existe uma extremidade não-redutora para cada ramificação) essa reação é denominada?
R:
8. A formação de novas moléculas de glicose a partir de precursores não-carboidratos, ocorre no fígado. Em certas situações, como acidose metabólica ou inanição, os rins também sintetizam glicose. Os precursores não-glicídicos incluem lactato, piruvato, glicerol e cadeias carbonadas da maioria dos aminoácidos. Entre as refeições, os teores adequados de glicose sanguínea são mantidos pela hidrólise do glicogênio hepático. Quando o fígado esgota seu suprimento de glicogênio (exemplo, jejum prolongado ou exercício vigoroso), a gliconeogênese fornece a quantidade apropriada de glicose para o organismo. Como essa reação é denominada?
R: 
13.	O músculo esquelético em exercício, emprega a glicose a partir do glicogênio em combinação com ácidos graxos e corpos cetônicos para obter energia,observando o esquema abaixo observe a interrelação da glicólise muscular e gliconeogênese hepática, como é conhecido esse ciclo? 
R: Ciclo de Krebs .
14 .Sob condições aeróbicas, o piruvato presente na matriz mitocondrial é convertido em CO2 e um fragmento de dois carbonos, a acetil−CoA em reação de descarboxilação oxidativa. A reação é catalisada pelo complexo da piruvato−desidrogenase constituído por três enzimas distintas: a piruvato−desidrogenase (E1), a diidrolipoil−transacetilase (E2) e a diidrolipoi−desidrogenase (E3) associadas de modo não-covalente e cinco diferentes coenzimas. O complexo está localizado exclusivamente na mitocôndria das células eucarióticas. Devido a grande energia livre padrão negativa dessa reação sob condições fisiológicas, o processo é irreversível o que impede a reação inversa de formação do piruvato a partir do acetil−CoA. RESPONDI
15.	Complete o esquema abaixo da operação do complexo da piruvato-desidrogenase.
16.	O ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs) é o estágio final da oxidação dos combustíveis metabólicos. Os átomos de carbono entram no ciclo na forma de grupos acetila derivados dos carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos. O grupo acetila ligado a coenzima A (acetil-CoA) é oxidado em oito reações mitocondriais para formar duas moléculas de CO2 com a conservação da energia livre liberada em três moléculas de NADH, uma de FADH2 e um composto de “alta energia” (GTP ou ATP). O NADH e o FADH2 são oxidados e os elétrons são conduzidos pela cadeia mitocondrial transportadora de elétrons com a liberação de energia conservada na forma de ATP sintetizado a partir de ADP e Pi por meio de processo denominado fosforilação oxidativa, em qual local da célula ocorre o ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs) após transformação do piruvato em acetil-CoA.
R: Os grupos acetila entram no ciclo do ácido cítrico como acetil−CoA produzidos a partir do piruvato por meio do complexo multienzimático da piruvato−desidrogenase que contêm três enzimas e cinco coenzimas.
17.	O ciclo do ácido cítrico é a via oxidativa terminal para a maioria dos combustíveis metabólicos (piruvato, aminoácidos e ácidos graxos). Os dois carbonos do grupo acetila que participam do ciclo são oxidados completamente a CO2 e H2O. A energia liberada por essas oxidações é conservada na forma de três NADH, um FADH2 e uma molécula de GTP. Para cada NADH que transfere seus elétrons para a cadeia mitocondrial transportadora de elétrons, aproximadamente 2,5 ATP são produzidos a partir de ADP + Pi. Para cada FADH2, cerca de 1,5 ATP são produzidos. Assim, a completa oxidação do grupo acetila da acetil−CoA no ciclo do ácido cítrico produz 10 ATP.RESPONDI
18.	O ciclo do ácido cítrico possui vários níveis de controle para que as necessidades energéticas e biossintéticas das células sejam constantemente atingidas. A disponibilidade de substratos (acetil- CoA, NAD+, FAD e ADP), a demanda por precursores biossintéticos provenientes do ciclo do ácido cítrico e a necessidade de ATP determinam a velocidade de operação do ciclo. Os intermediários do ciclo podem afetar a atividade de algumas enzimas. A succinil−CoA inibe os complexos?
R: . A succinil − CoA inibe o complexo α − cetoglutarato − desidrogenase e a citrato − sintase. O oxaloacetato inibe a succinato − desidrogenase.
 Teores de Ca 2+ intramitocondrial também são importantes na regulação do ciclo do ácido cítrico. A piruvato − desidrogenase é ativada pelo cálcio através da ação do cátion sobre a fosfatase regulatória. A isocitrato − desidrogenase e a α − cetoglutarato − desidrogenase são estimuladas mais diretamente pelos íons Ca 2+.
19.	A oxidação de acetil−CoA é realizada pelo ciclo do ácido cítrico em oito reações sucessivas onde entra o grupo acetila (dois carbonos) e saem duas moléculas de CO2. Complete o ciclo a baixo:
20.	O metabolismo dos carboidratos está centrado na glicose porque esse açúcar é uma molécula combustível importante para a maioria dos organismos. Se as reservas de energia são baixas, a glicose é degradada pela via glicolítica. As moléculas de glicose não utilizadas para a produção imediata de energia são armazenadas como?
R:
21.	A glicólise é uma via metabólica que tem por objetivo oxidar a glicose a fim de conseguir energia na forma de ATP. 
 a)Qual é o produto final da glicólise aeróbica?
R: Glicólise aeróbica: é a degradação da glicose na presença de O2, produto final o piruvato que é transportado para dentro da mitocôndria para completar sua oxidação até CO2 e H2, 	ativando o ciclo de krebs e a cadeia respiratória.
b)	Qual é o produto final da glicólise anaeróbica? 
R: Glicólise anaeróbica: degradação da glicose sem a necessidade de O2, produto final ácido lático. Utilizada quando exercícios rigorosos são realizados.
22.	O ciclo do ácido cítrico (também chamado de ciclo de Krebs) é o estágio final da oxidação dos combustíveis metabólicos. Os átomos de carbono entram no ciclo na forma de grupos acetila derivados dos carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos. Em quantas etapas grupo acetil-CoA é oxidado?
R: O grupo acetila ligado a coenzima A (acetil-CoA) é oxidado em oito reações mitocondriais para formar duas moléculas de CO2 com a conservação da energia livre liberada em três moléculas de NADH, uma de FADH2 e um composto de “alta energia” (GTP ou ATP). O NADH e o FADH 2 são oxidados e os elétrons são conduzidos pela cadeia mitocondrial transportadora de elétrons com a liberação de energia conservada na forma de ATP sintetizado a partir de ADP e P i por meio de processo denominado fosforilação oxidativa.
23.	Qual proteína de membrana mitocondrial interna, transporta especificamente o piruvato do espaço intermembrana para a matriz mitocondrial em simporte com o H+?
R: A piruvato − translocase
24.	Sob condições aeróbicas, o piruvato presente na matriz mitocondrial é convertido em CO2 e um fragmento de dois carbonos, a acetil−CoA em reação de descarboxilação oxidativa. A reação é catalisada pelo complexo da piruvato−desidrogenase constituído por três enzimas distintas.
R: a piruvato desidrogenase (E1), a diidrolipoiltransacetilase (E2) e a
diidrolipoidesidrogenase (E3) associadas de modo não-covalente e cinco diferentes coenzimas. O complexo está localizado exclusivamente na mitocôndria das células eucarióticas. Devido à grande energia livre padrão negativa dessa reação sob condições fisiológicas, o processo é irreversível o que impede a reação inversa de formação do piruvato a partir do acetilCoA. Citosol Matriz mitocondrial, Piruvato translocase HS-CoA COOC OCO2, Piruvato H+Complexo piruvato desidrogenase S-CoA C CH3 Acetil-CoA O CH3 Piruvato NAD+NADH, H +
25.	Quais os principais destinos metabólicos do acetil−CoA produzido na mitocôndria?
R:
· Completa oxidação do grupo acetila no ciclo do ácido cítrico para a geração de energia;
· Conversão do excesso de acetil−CoA em corpos cetônicos (acetoacetato, β−hidroxibutirato e acetona) no fígado;
· Transferência de unidades acetila para o citosol com a subseqüente biossíntese de moléculas complexas como os esteróis e ácidos graxos de cadeia longa.
26.	O ciclo do ácido cítrico é uma série de oito reações sucessivas que oxidam completamente substratos orgânicos, como carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos para formar CO2, H2O e coenzimas reduzidas NADH e FADH2. O piruvato, o produto da via glicolítica, é convertido a acetil−CoA, o substrato para o ciclo do ácido cítrico. Cite resumidamente as 8 etapas do ciclo.
R: "Primeira etapa do ciclo de Krebs
Na primeira etapa, o grupo acetila do acetil-CoA é transferido a uma molécula de quatro carbonos, o oxaloacetato, produzindo o citrato, forma ionizada do ácido cítrico. O ácido cítrico é um ácido tricarboxílico de seis carbonos, motivo pelo qual o ciclo de Krebs é também chamado de ciclo do ácido cítrico e ciclo do ácido tricarboxílico.
→ Segunda etapa do ciclo de Krebs
Na segunda etapa, o citrato é convertido em isocitrato, seu isômero, por meio de uma reação na qual ocorre a remoção de uma molécula de água e adição de uma outra.
→ Terceiraetapa do ciclo de Krebs
Na terceira etapa, a primeira de quatro etapas de oxidação, o isocitrato é oxidado, e NaD+ é reduzido a NADH. O composto resultante é instável e perde uma molécula de gás carbônico.
→ Quarta etapa do ciclo de Krebs
Na quarta etapa, ocorre uma oxidação que produz gás carbônico e reduz NAD+ a NADH. A molécula restante é anexada à coenzima A por meio de uma ligação instável.
→ Quinta etapa do ciclo de Krebs
Na quinta etapa, a coenzima A é substituída por um grupo fosfato, formando uma ligação fosfato a succinato de alta energia. O fosfato é transferido ao GDP, formando GTP. O GTP, ou trifosfato de guanosina, é uma molécula parecida em estrutura e função com o ATP. Ele pode ser usado pela célula para produzir ATP ou então diretamente para realização de trabalho. Em bactérias e plantas, há formação de ATP no lugar de GTP.
→ Sexta etapa do ciclo de Krebs
Na sexta etapa, terceira etapa de oxidação do ciclo de Krebs, a FAD remove dois átomos de hidrogênio do succinato, levando à formação de FADH2.
→ Sétima etapa do ciclo de Krebs
Na sétima etapa, uma molécula de água é adicionada ao fumarato.
→ Oitava etapa do ciclo de Krebs
Na oitava etapa, última das quatro etapas de oxidação do ciclo, o substrato é oxidado, reduzindo NAD+ a NADH e regenerando o oxaloacetato. Como o oxaloacetato inicia o processo e é regenerado ao fim das oito etapas, dizemos que essa sequência de reações forma um ciclo."
27.	Os intermediários do ciclo podem afetar a atividade de algumas enzimas, a succinil−CoA inibe os complexos?
R: cetoglutaratodesidrogenase e a citratosintase. O oxaloacetato
inibe a succinatodesidrogenase. Teores de Ca2+ intramitocondrial também são importantes na regulação do ciclo do ácido cítrico. A piruvatodesidrogenase é ativada pelo cálcio através da ação do cátion sobre a fosfatase regulatória. A isocitratodesidrogenase e a cetoglutaratodesidrogenase são estimuladas mais diretamente
pelos íons Ca2+.
28.	Complete o esquema abaixo.
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 Intermediários do ciclo do ácido cítrico Os intermediários do ciclo do ácido cítrico são precursores biossintéticos de vários compostos . 
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