quarta-feira, 18 de abril de 2018

BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO- QUESTÕES COM RESPOSTAS SOBRE METABOLISMO ENERGÉTICO/ CARBOIDRATOS/PROTEINAS E LIPÍDIOS Anabolismo /catabolismo / ATP/ Glicólise / ciclo de Krebs / fosforilação oxidativa



Fonte: José Mariano Amabis/Gilberto Rodrigues Martho- Biologia das células/ Editora Moderna


1-    Conceitue anabolismo e catabolismo.

2-    Qual a importância do catabolismo para os seres vivos?

3-    Explique resumidamente a composição do ATP e por que essa substancia é considerada “moeda energética” para a maior parte dos processos metabólicos.

4-    A produção de ATP a partir de ADP e Pi, consome ou produz energia? E a reação inversa?

5-    Dê exemplos da participação do ATP em um processo metabólico.

6-    Explique por que na glicólise, apesar de serem consumidas duas moléculas de ATP por glicose, o rendimento líquido é 2 ATP.

7-    Explique o papel do NAD+ em sua forma oxidada e em sua forma reduzida (NADH) no metabolismo energético.

8-    Por que se pode dizer que a substância denominada acetilcolina A ( acetil-CoA) é um ponto comum do metabolismo de glicídios e lipídios?

9-    Explique resumidamente as principais ocorrências do ciclo de Krebs e escreva a equação que resume esse processo.

10- Qual é o destino imediato da energia liberada pelos elétrons trazidos pelo NADH e pelo FADH² durante sua passagem pela cadeia respiratória?

11- Escreva a equação simplificada que resume o metabolismo oxidativo da glicose.

12- Compare lipídios e glicídios quanto à sua importância como fornecedores de energia para o metabolismo celular humano.




RESPOSTAS DAS QUESTÕES

1-    O conjunto de reações de síntese, por meio das quais um ser vivo constrói as complexas moléculas orgânicas que formam seu corpo, constitui o anabolismo. As reações de degradação de moléculas constitui o catabolismo.

2-    É por meio da reações catabólicas que os seres vivos obtêm matéria prima e a energia necessária à vida.

3-    O ATP (trifosfato de adenosina) é um nucleotídeo, constituído por uma base nitrogenada (a adenina), por um glicídio (a ribose) e por três grupos de fosfatos. A energia do ATP armazenada na ligação entre os fosfatos pode ser transferida para o mais diversos tipos de processos metabólicos que acontecem na célula. O estoque de ATP em uma única célula é de ordem de um bilhão de moléculas, sendo usado e reposto a cada dois ou três minutos, initerruptamente. Por esses motivos, alguns pesquisadores comparam o ATP à “moeda energética” que circula no interior da célula e “custeia” os gastos metabólicos.

4-    O ATP é, em geral, produzido a partir de uma molécula precursora semelhante que possui apenas dois fosfatos, o ADP (difosfato de adenosina). A síntese de ATP ocorre pela adição de um grupo de fosfato inorgânico (pi) ao ADP. Nessa reação são consumidas cerca de 7,3 kcal por mol de ATP (cerca de 500g) produzido. A reação inversa, em que um mol de ATP é degradado a ADP e pi libera cerca de 7,3 kcal.

5-    a) Na síntese de diversas substâncias, o fosfato é transferido para um dos reagentes, que adquire assim a energia necessária para se unir a outras moléculas e gerar produtos.

b) No transporte ativo de íons realizado pelas bombas de sódio e potássio da membrana plasmática, o grupo fosfato liberado na quebra do ATP combina-se com as proteínas transportadoras da membrana, provocando mudanças em sua estruturas espaciais. Isso permite que as proteínas se movimentem através da membrana plasmática, carregando íons de sódio(Na+) para o meio extracelular. Ali, elas capturam íons potássio (K+) liberam o excesso de energia recebida com o fosfato e voltam à sua configuração original, carregando os novos íons para dentro da célula. O fosfato (pi)solta-se então das proteínas carregadoras e pode ser utilizado na síntese de novas moléculas de ATP.

c) Nos movimentos celulares, a energia obtida do ATP faz com que as moléculas de miosina adquiram uma configuração instável, de alta energia potencial. Nessa condição, elas puxam as fibras de actina com as quais estão em contato, realizando trabalho. O deslizamento das fibras da proteína actina sobre as moléculas de miosina é responsável por muitos movimentos celulares. No caso especifico dos músculos, esse deslizamentos faz com que as células encurtem, promovendo a contração muscular.

6-    As etapas iniciais da glicólise consomem energia, necessárias para ativar a glicose e reagir; para cada molécula de glicose que entra no processo são consumidas duas moléculas de ATP. Na ativação da glicose, cada molécula de ATP transfere ao glicídio um fosfato energético. O consumo de ATP no início da glicólise é um “investimento” energético que a célula recuperará com juros ao final do processo: a energia envolvida nas reações da glicólise é suficiente para produzir quatro moléculas de ATP. Assim, o saldo energético da glicólise é favorável à célula. Para cada glicose metabolizada gastam-se 2 ATP e obtêm-se 4, portanto, um saldo líquido de 2 ATP.

7-    O NAD+ é capaz de capturar dois elétrons com alta energia liberados na oxidação de substancias orgânicas e também um próton (íon H+) liberado no processo, transformando-se em NADH. Por essa capacidade de “aceitar” elétrons e íons H+, o NAD+ é denominado aceptor de elétrons ou aceptor de hidrogênio. Ele desempenha papel central na respiração celular, sendo o principal transferidor de energia das moléculas orgânicas para os processos de síntese de ATP.

8-    Tanto os ácidos pirúvicos originados da degradação da glicose quanto os ácidos graxos transforma-se, no interior da mitocôndria, em acetil-CoA. Essa substancia reage com ácido oxalacético, liberando coenzima A e formando ácido cítrico, o que inicia o ciclo de Krebs.

9-    As reações do ciclo de Krebs têm início com a reação da acetil-CoA. Com o ácido oxalacético originando ácido cítrico e coenzima A. Em uma sequência de passos enzimaticamente controlados, o ácido cítrico libera duas moléculas de CO² e transforma-se novamente em ácido oxalacético, que pode reiniciar outro ciclo de reações 3 moléculas de NAD+, que se transformam em 3 moléculas de NADH; outro participante do ciclo é uma molécula da substância conhecida por FAD (dinucleotídio de flavina-adenina), que se transforma em FADH². Além disso, durante o ciclo de Krebs formam-se3 íons H+, que são liberadas na matriz mitocondrial. A energia mobilizada durante o ciclo do ácido cítrico possibilita ainda a síntese de uma molécula de GTP (trifosfato de guanosina), uma substancia energética semelhante ao ATP. Em resumo, no ciclo de Krebs são formados: 2CO²+3NADH+1FADH²+1GTP (ou ATP)

10- A energia liberada pelos elétrons durante sua passagem pela cadeia respiratória é usada para forçar a transferência de íons H+ para o espaço existente entre as duas membranas mitocondriais. Por exemplo, a energia liberada por um par de elétrons durante seu deslocamento desde o NADH até o gás oxigênio é suficiente para transportar 10 íons H+ através da membrana interna da mitocôndria. Os elétrons do FADH², por terem um nível menor de energia, são transferidos diretamente aos aceptores do segundo complexo proteico da cadeia respiratória, que liberam energia suficiente para transportar apenas 6 íons H+ através da membrana interna da mitocôndria

11- C6 H12+6O² + 30ADP +30pi ---------6CO² + 6H²O +30ATP

12- A principal fonte de energia para a formação de ATP no organismo humano é a oxidação de ácidos graxos. No entanto, todas as nossas células oxidam glicídios, principalmente glicose, para obtenção de energia. Algumas células, como as hemácias e as células nervosas do encéfalo, obtêm praticamente toda a energia de que necessitam pela oxidação aeróbia da glicose. É por isso que o organismo precisa manter continuamente uma certa taxa de glicose no sangue. A diminuição dessa taxa pode causar desmaio e até mesmo o coma.




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