Lista de Exercícios Glicólise PDF

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Lista de execícios sobre glicólise - resolvida...

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Lista de Exercícios Glicólise 1 – Medidas intracelulares das concentrações de metabólitos. Medir a concentração de metabolitos em uma célula viva apresenta grandes dificuldades. Eventualmente uma célula deverá ser destruída antes das medidas de concentração serem realizadas. As enzimas que catalisam as inter conversões dos metabolitos variam rapidamente, fazendo com que os resultados obtidos mais refletem as condições de equilíbrio do que as fisiológicas. Uma técnica confiável requer que todas as enzimas a serem estudadas estejam “paradas” no exato instante de destruição do tecido celular, de modo que os intermediários metabolitos (substratos) não sofram alterações em suas concentrações. Em uma destas técnicas confiáveis, denominada de Freeze-Clamping, dados da concentração intracelular dos substratos e produtos da enzima da via glicolítica fosfofrutoquinase contida em células de coração de rato são mostrados na tabela abaixo:

Metabolito

Concentração (μM) 10-6 M

Frutose 6-fosfato Frutose 1,6-bifosfato ATP ADP

87 22 11,4 1,32

Source: From Williamson, J.R. (1965) Glycolytic control mechanisms I: inhibition of glycolysis by acetate and pyruvate in the isolated, perfused rat heart. J. Biol. Chem. 240, 2308–2321. *Calculated as μmol/mL of intracellular water.

a) Calcule Q = [frutose 1,6 bifosfato] [ADP] / [frutose 6-fosfato] [ATP], para a fosfofrutoquinase em condições biológicas.

b) Dado o ΔGº para a reação da fosfofrutoquinase (-14,2 KJ/mol), calcule a constante de equilíbrio para a reação.

c) Compare os valores de Q e Keq. A reação fisiológica está próxima ou longe das condições de equilíbrio? Explique. O que este experimento sugere sobre a participação da fosfofrutoquinase na regulação da glicólise?

2 - Equação para a fase preparatória da Glicólise. Escreva a equação bioquímica balanceada para a reação da glicose até a formação de duas moléculas de gliceraldeído 3-fosfato (a fase preparatória), incluindo a energia livre padrão. 3 - Equação para a formação de lactato. Escreva a equação bioquímica balanceada para a reação de gliceraldeído 3-fosfato até a formação de lactato (glicólise anaeróbica), incluindo a energia livre padrão. 4 - Caminhos da Fermentação. Um experimento usando carbono-14 é realizado em extratos de leveduras mantidas sobre condições anaeróbicas com a finalidade de produzir etanol. O experimento consiste em incubar o extrato de leveduras em tempo

suficiente para cada intermediário do caminho da fermentação alcoólica tornar-se marcado pelo composto radioativo. (a) Se glicose marcada no Carbono 1 com o C-14 é usada no experimento, qual será a localização do C-14 no etanol produzido? Explique (b) Qual deverá ser a marcação de C-14 para garantir que todo o CO2 produzido na fermentação seja marcado com o C-14? Explique 5 - Glicólise é o nome dado ao metabolismo que ocorre em muitos tipos celulares. Consiste em 11 reações enzimáticas que convertem glicose para piruvato e também ácido lático. A glicólise é um exemplo de: a) metabolismo aeróbico b) metabolismo anabólico c) uma rede de processos redutores d) fermentação e) processos oxidativos por fosforilação 6 - A conversão anaeróbica de 1 mol de glicose para 2 mol de ácido láctico pela fermentação é acompanhada pelo ganho de: a) 1 mol de ATP b) 1 mol de NADH c) 2 mol de ATP d) 2 mol de NADH e) 4 mol de ATP 7 - Durante o exercício intenso, o NADH formado na reação catalisada pela gliceraldeído 3 fosfato desidrogenase no musculo esquelético deve ser reoxidado para NAD+ se a glicólise continuar. A reação mais importante envolvendo a reoxidação do NADH é? a) dihidroxicetona fosfato → glicerol 3 fosfato b) glicose 6-fosfato → frutose 6-fosfato c) isocitrato → alfa ceto glutarato d) glicose → glicose 6-fosfato e) piruvato → lactato 8 - A fermentação é um processo anaeróbio de produção de energia a partir de substâncias orgânicas. A respeito desse processo metabólico é incorreto afirmar que: a) Na indústria de laticínios, microrganismos genericamente conhecidos como lactobacilos realizam fermentação láctica, produzindo lactato, gás carbônico e ATP. b) O saldo de ATPs por moléculas de glicose gerados na fermentação alcóolica é o mesmo da fermentação láctica. c) A fermentação alcóolica tem grande utilidade na fabricação de bebidas alcóolicas, bem como de pães e algumas massas. d) Durante um esforço muscular muito rápido ou intenso, a quantidade de oxigênio que chega ao músculo é insuficiente para obtenção de toda a energia necessária, sendo preciso recorrer à fermentação láctica. 9 - A figura abaixo ilustra a etapa extramitocondrial da respiração celular. Analisando a figura é possível concluir que, na glicólise:

a) As reações químicas são catalisadas por enzimas que aumentam a energia necessária à ativação dos reagentes. b) Ligações fosfato de alta energia são quebradas para geração de moléculas de ATP e realização de trabalho celular. c) A adição de fosfatos inorgânicos à molécula de glicose gera frutose-1,6-difosfato, com gasto energético para a célula. d) As moléculas de NADH transportam elétrons e íons hidrogênios e são reoxidadas na cadeia respiratória para síntese de ATP. e) Uma molécula de glicose é quebrada em ácido pirúvico, que é convertido em produtos finais de alta energia, tais como o etanol. 10 - Em alguns treinos de atletas de alto rendimento, é necessário monitorar anaerobicamente o trabalho dos músculos. Uma das maneiras de fazer isso é medir, nos músculos, o aumento de: a) ATP. b) ácido láctico. c) CO2. d) creatina. e) ADP.

Respostas

a) A razão das massas = Q = (22 uM).(1,32 uM) / (87 uM).(11,4 uM) = 0,0293

b) ΔGº = -RTlnKeq (RT a 25ºC = 2,48 KJ/mol) lnKeq = ΔGº/ - RT

lnKeq = -14,2 (KJ/mol) / - 2,48 KJ/mol) lnKeq = 5,73 Keq = e5,73 Keq = 308.

c) Como o Keq é muito maior do que Q, mostra que a reação da fosfofrutoquinase não se aproxima do equilíbrio e assim seu produto, frutose 1,6 bisfosfato não se encontra na concentração de equilíbrio. Como as vias metabólicas são sistemas abertos com os reagentes e produtos sendo produzidos e consumidos a todo o momento, podemos dizer que como a frutose 1,6 bisfosfato está fora das condições de equilíbrio, mostra que a enzima fosfofrutoquinase não se aplica as condições de equilíbrio e por isso, esta enzima é uma candidata forte como ponto de controle da via glicolítica.

2 – Glicose + 2 ATP → 2 gliceraldeído 3-fosfato + 2 ADP + 2 H+

ΔG°’ = 2,1 KJ/mol

3 – Gliceraldeído 3-fosfato + 2 ADP + Pi + H+ → lactato + 2 ATP + H2O

ΔG°’ = -57

KJ/mol

4 – Na reação 3 da glicólise é o C1 que será fosforilado para formar a frutose 1,6 bisfosfato. Isso se manterá até a formação da dupla ligação desse carbono na molécula de fosfoenolpiruvato, o que irá garantir que na descarboxilação do piruvato a etanol é nesse carbono que não tenha o grupo ácido carboxílico. Assim na molécula de etanol formada o C14 que estava no carbono 1 da glicose estará no primeiro carbono do etanol (3HC-).

(b) A marcação deverá ocorrer no carbono 3 ou 4 de molécula de glicose, pois é entre estes carbonos que a molécula de frutose 1,6 bisfosfato será quebrada, gerando assim os sítios de descarboxilação do piruvato a etanol.

5-D 6–C 7–E 8–A 9–D 10 - D...