Metabolismo Energético: Glicólise, Krebs e F.O.

Via Principal de Degradação de Glicose (Glicólise)

A glicólise é a principal via de degradação da glicose. Seguem os passos:

1. Fosforilação da glicose: Catalisada pela hexoquinase, tendo como doador de fósforo (P) o ATP. Forma-se glicose-6-fosfato.
2. Isomerização da glicose-6-fosfato: Realizada pela fosfoexose isomerase, convertendo glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato. (Isomerização: aldeído para cetona e vice-versa).
3. Fosforilação da frutose-6-fosfato: Catalisada pela fosfofrutoquinase-1, tendo como doador de P o ATP. Forma-se frutose-1,6-bifosfato.
4. Clivagem da frutose-1,6-bifosfato: A enzima frutose-1,6-bifosfato aldolase cliva a molécula em duas trioses: di-hidroxiacetona fosfato (DHAP) e gliceraldeído-3-fosfato (G3P).
5. Isomerização da DHAP: A triose fosfato isomerase converte DHAP em G3P. A partir deste ponto, todas as reações ocorrem com duas moléculas por molécula de glicose inicial.
6. Oxidação do Gliceraldeído-3-fosfato: A gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase catalisa a oxidação do G3P, utilizando a coenzima NAD+ (que é reduzida a NADH) e incorporando fosfato inorgânico (Pi). Forma-se 1,3-bifosfoglicerato.
7. Transferência de fosfato para ADP (1ª síntese de ATP): A fosfoglicerato quinase transfere o grupo fosfato do 1,3-bifosfoglicerato para o ADP, formando ATP e 3-fosfoglicerato.
8. Isomerização do 3-fosfoglicerato: A fosfoglicerato mutase catalisa a transferência do grupo fosfato do carbono 3 para o carbono 2. Forma-se 2-fosfoglicerato.
9. Desidratação do 2-fosfoglicerato: A enolase promove a remoção de uma molécula de água, formando fosfoenolpiruvato (PEP).
10. Transferência de fosfato para ADP (2ª síntese de ATP): A piruvato quinase transfere o grupo fosfato do fosfoenolpiruvato para o ADP, formando ATP e piruvato.

Conversão de Piruvato em Acetil-CoA

O piruvato é transformado em acetil-CoA pela ação do complexo enzimático piruvato desidrogenase, auxiliada pelos cofatores Coenzima A (CoA-SH) e NAD+ (que é reduzido a NADH).

Ciclo de Krebs (Ciclo do Ácido Cítrico)

Detalhando o Passo 8: Regeneração do Oxalacetato a partir do Malato, com redução de uma terceira molécula de NAD+ a NADH pela enzima malato desidrogenase.

Fosforilação Oxidativa (F.O.)

É a síntese de ATP acoplada ao transporte de elétrons que ocorre em cadeia na membrana mitocondrial interna.

Está baseada na:

• Transferência de elétrons (e-) provenientes dos cofatores enzimáticos reduzidos (coenzimas): NADH (proveniente da Glicólise e Ciclo de Krebs) e FADH2 (proveniente do Ciclo de Krebs).
• Os elétrons são transferidos por transportadores de membrana (proteínas) até o oxigênio (O2), que é o aceptor final de elétrons.

Participantes da F.O.:

• Coenzimas: Doadores de elétrons.
  • NADH (Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo)
  • FADH2 (Flavina Adenina Dinucleotídeo)
• Transportadores: Complexos de proteínas carreadoras de membrana.
• Enzimas: Participam com as coenzimas na transferência de elétrons até o O2.

Complexos da Cadeia Transportadora de Elétrons:

• Complexo I (NADH Desidrogenase): NADH transfere elétrons (e-) até a Ubiquinona (Q); prótons (H+) são bombeados do matrix para o espaço intermembrana.
• Complexo II (Succinato Desidrogenase): FADH2 também doa elétrons para Q; não há bombeamento de prótons neste complexo.
• Complexo III (Citocromo bc1): Elétrons caminham pelo Complexo III e são repassados aos Citocromos b e c1, e depois para o Citocromo c; mais H+ são bombeados.
• Complexo IV (Citocromo c Oxidase): A cada 4 elétrons que passam pelo Citocromo a e a3, estes são doados a uma molécula de O2; que, com 4 H+ da matriz, sintetiza duas moléculas de água (H2O); continua o bombeamento de H+.

Prova de Bioquímica (Questões e Respostas)

1- O suco gástrico é formado basicamente... seu pH gira em torno de 2, o pH da água neutro é 7. Marque a alternativa correta:

Nota: A opção 'd' parece conter um erro de cálculo ou digitação no original. A diferença de pH é logarítmica. pH 2 é 10^(7-2) = 10^5 = 100.000 vezes mais ácido que pH 7.

d) o pH da água é 10 sobre 4 vezes mais ácido que a água que tem pH 7 (Texto original mantido apesar da inconsistência)

2- Enzimas são proteínas produzidas por todos os organismos vivos. Elas aceleram... Em relação aos fatores que interferem na ação das enzimas, marque a incorreta:

a) A velocidade máxima de uma reação será [no] valor de pH mínimo da atividade da enzima. (Correção: A velocidade máxima geralmente ocorre no pH ótimo, não no mínimo).

3- A figura ao lado representa unidades que formam uma importante biomolécula... Os dissacarídeos são cadeias orgânicas constituídas...

R: ligação glicosídica

4- A reação ao lado é uma reação química que ocorre quando uma molécula é obtida pela adição de um composto... normalmente na presença de um metal catalisador como o níquel... O nome da reação desse processo são:

b) reação de hidrogenação e saturação lipídica

5- O conjunto de reações químicas e de transformações de energia... tem-se que o metabolismo que vai servir para... a síntese de proteínas... a um aumento da massa muscular... Os tipos de metabolismo que ocorrem em cada exemplo acima respectivamente são:

c) Anabolismo (biossíntese), catabolismo (degradação).

6) A velocidade de processo celular foi medida durante 10h. Nesse período a temperatura foi aumentada gradativamente... São feitas as seguintes afirmações: I a temperatura, II na temperatura III se a célula... ela certamente morreria devido à falta de atividade. Assinale:

a) se somente as alternativas I e II forem corretas

7) Como se forma um dipeptídeo?

Dois aminoácidos unidos por uma ligação peptídica formam uma molécula denominada dipeptídeo. Vários aminoácidos ligados por várias ligações peptídicas formam uma macromolécula denominada polipeptídeo.

Os peptídeos (ou péptidos) são biomoléculas formadas pela ligação de dois ou mais aminoácidos através de ligações peptídicas, estabelecidas entre um grupo amina de um aminoácido e um grupo carboxila do outro aminoácido. Os peptídeos são resultantes do processamento de proteínas e podem possuir na sua constituição 2 ou mais aminoácidos.

São divididos em: 2 aminoácidos: Dipeptídeo.

8) A primeira reação da via catabólica da [I] é a fosforilação... Os termos que completam I, II e III são:

R: I - glicose, II - glicose-6-fosfato, III - hexoquinase

9) Na intolerância à lactose, ocorrem alterações na superfície mucosa. O que são lactase e lactose, respectivamente?

A lactose é um carboidrato (também chamado de glicídio ou hidrato de carbono) encontrado no leite dos mamíferos, sendo conhecido popularmente como açúcar do leite. É um dissacarídeo (ou seja, um composto formado por duas moléculas de monossacarídeos, que são as formas mais simples de açúcar) formado por uma molécula de glicose e outra de galactose. As moléculas que compõem a lactose são unidas por uma ligação β-1,4-glicosídica (ligação beta entre o carbono 1 da galactose e o carbono 4 da glicose) e são moléculas orgânicas constituídas fundamentalmente por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio.

A lactose é quebrada (ou hidrolisada) em glicose e galactose pela enzima β–D galactosidase ou lactase, que se encontra presente em expressiva quantidade no jejuno, facilitando a absorção pela mucosa intestinal.

Portanto, Lactase é a enzima e Lactose é o açúcar (dissacarídeo).

10) O [I] ao lado... a concentração de [III] no sangue... Quais termos completam I, II, III?

Nota: A questão está incompleta, mas uma resposta comum relacionada a regulação de glicose sanguínea seria:

R: I - glicogênio, II - glicose, III - glicose