Questionario De Bioquimica

1) Explique o que é o complexo piruvato desidrogenase e como ele funciona.

Constitui em um sistema multi-enzimático localizado na matriz mitocondrial que desempenha uma função crucial no metabolizmo energético celular ao catalisar de modo irreversível a descarboxilação oxidativa do piruvato Acetil CoA

2) Escreva os passos do ciclo do ácido cítrico (CAC) e as enzimas envolvidas.

1. Formação do citrato: a primeira reação é a condensação do acetil-CoA juntamente com o oxalacetato, catalizada pela enzima citrato sintase, visando a formação do ácido cítrico.

2. Formação do isocitrato via cis-aconitato: nesta etapa, a enzima aconitase, também conhecida como hidratase, catalisa a formação reversível do citrato em isocitrato, por meio da formação intermediária do cis-aconitato. A aconitase pode promover a adição reversível da água na dupla ligação do cis-aconitato ligado no sítio catalítico da enzima através de dois caminhos distintos, um levando a citrato e outro a isocitrato.

3. Oxidação do isocitrato à α-cetoglutarato e CO2: nesta etapa a enzima isocitrato desidrogenase catalisa a descarboxilação oxidativa do isocitrato para gerar o α-cetoglutarato. Existem duas formas distintas da desidrogenase isocítrica, uma que emprega o NAD+ como recepetor de elétrons e outra que emprega o NADP+. A reação global catalizada por ambas as enzimas é igual nos demais aspectos. Nas células de organismos eucariontes, a enzima dependente de NAD está na matriz mitocondrial e atua no ciclo de Krebs. A isoenzima que é dependente de NADP é encontrada tanto na matriz mitocondrial quanto no citosol e sua função mais importante é a geração de NADPH (molécula essencial nas reações anabólicas de redução).

4. Oxidação do α-cetoglutarato a succinil-CoA e CO2: ocorre nova reação oxidativa, onde o α-cetoglutarato é convertido e succinil-CoA e CO2 através da ação do complexo da desidrogenase do α-cetoglutarato; o NAD+ serve como receptor de elétrons, e o COA, como carreador do grupo succinil. A energia de oxidação do α-cetoglutarato é conservada pela formação de uma ligação tioéster do succinil-CoA. Esta reação inclui três enzimas análogas, a E1, E2 e E3, bem como a TPP ligado a enzima, lipoato ligado às proteínas, FAD, NAD e à coenzima A.

5. Conversão do succinil-CoA em succinato: o acetil-CoA e o succinil-CoA têm uma energia livre de hidrólise de sua ligação tioéster forte e negativa. Deste modo, a energia liberada na quebra dessa ligação é usada conduzir a síntese de uma ligação de anidrido fosfórico no ATP ou no GTP, formando-se finalmente o succinato, através da participação da enzima succinil-CoA sintetase ou tioquinase succínica.

6. Oxidação do succinato a fumarato: através da ação da flavoproteína succinato desidrogenase, o succinil-CoA é oxidado a fumarato. Nos seres eucarióticos, o succinato desidrogenase ligado é fortemente ligado à membrana mitocondrial interna; nos procariotos, ela é ligada à membrana plasmática.

7. Hidratação do fumarato para produzir malato: a hidratação reversível do fumarato é em L-malato é catalisada pela enzima fumarese (fumarato hidratase). Essa enzima é extremamente estereoespeífica; ela catalisa a hidratação da dupla ligação trans do fumarato, no entanto, não é capaz de agir no maleato (isômero cis do fumarato).

8. Oxidação do maleato a oxaloacetato: na última reação do ciclo, a enzima L-maleato desidrogenase, ligada ao NAD, cataliza a oxidação do L-maleato em oxaloacetato. Nas células intactas, o oxaloacetato é continuamente removido pela reação da citrato sintase, conservando deste modo, a concentração do oxaloacetato na célula em valores muito pequenos, deslocando a reação do maleato desidrogenase em direção à formação de oxaloacetato.

3) Escreva sobre o ciclo do glioxalato.

O ciclo do glioxilato é uma via alternativa de metabolismo de acetil-CoA, encontrada nos vegetais e em algumas bactérias, que permite a síntese de glicose e a produção de intermediários do ciclo de Krebs a partir de acetil-CoA. Por isso mesmo essa via conta com a presença de enzimas do ciclo de Krebs (citrato-sintase e aconitase) além de duas enzimas ausentes nessa via (isocitrato liase e a malato sintase).

4) Como 38 moléculas de ATP são produzidas por cada molécula de glicose oxidada?

Conjunto das vias catabólicas, a partir das quais os organismos obtêm energia a partir da oxidação de uma molécula orgânica sendo o aceitador final de electrões e protões é uma molécula inorgânica externa. Na respiração a glicose é o substrato mais comum. Os organismos oxidam a glicose na presença de oxigénio de acordo com a seguinte reacção: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energia As vias metabólicas associadas à respiração ocorrem nas células das plantas e dos animais, gerando cerca de 38 moléculas de ATP por cada molécula de glicose oxidada. Nem toda a energia produzida é aproveitada, apenas cerca de metade é conservada sob a forma de energia química (ATP) e o resto é libertado sobre a forma de calor.

5) Quantos ATPs são gerados apenas no ciclo do ácido cítrico? Explique.

Em conseqüência das oxidações catalisadas pelas desidrogenasse do ciclo do acido cítrico, são produzidas três moléculas de NADH e uma de FADH para cada molécula acetil-coA catabolizada em uma volta do ciclo. Esses equivalentes redutores são transferidos para a cadeia respiratória, onde a reoxidação de cada NADH resulta na formação de cerca de 2,5 moléculas de ATP, e a reoxidação do FADH forma cerca de 1,5 moléculas de ATP. Alem disso uma molécula de ATP (ou GTP) é formada por fosforilação em nível de substrato, catalisada pelo succinato-tioquinase.

6) Porque a glicose também pode ser usada para produzir 36 moléculas de ATP?

A energia liberada nesse processo é utilizada para fabricar 36 moléculas de ATP a partir de 36 moléculas de ADP e 36 fosfatos. O rendimento energético total de cada molécula de glicose degradada até 6 CO2 e 6 H20 é, portanto, de 38 ATP (dois na glicólise e 36 nos processos intramitocondriais).

7) Escreva sobre as reações anapleróticas.

Reações biológicas são chamadas de anapleróticas quando são reações de preenchimento.

As reações do ciclo de Krebs são anapleróticas.

8) Como