FMU – CURSO DE MEDICINA VETERINÁRIABIOQUÍMICA REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS RECOMENDADAS: BÁSICA: FERREIRA, C.P.; JARROUGE, M.G.; TUNDISI, M.; MARTIN, N.F., Bioquímica Básica, São Paulo: Ed. MNP, 2008. CHAMPE, P.C.; HARE!, R.A.S., Bioquímica Ilustrada, R"o G#a$d% do Sul: Ed. A#&%' M(d")a', 200*. CAMP+E,,, M.-., Bioquímica, R"o G#a$d% do Sul: Ed. A#&%' M(d")a', 2000. ,EHNINGER, A ,., Princípios de bioquímica, São Paulo: Sa."%#, 2002 COMPLEMENTAR: MURRA!, R.-.; GRANNER, D.-.; MA!ES, P.A.; ROD/E,,, ./., HARPER: Bioquímica, São Paulo: Ed. A&0%$%u, 200*. DE,IN, T.M., Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas, São Paulo: Ed. Ed1a#d +lu)0%# ,&da., 2002. OET, D.; OET, J.G.; PRATT, C./., Fundamentos de Bioquímica, R"o G#a$d% do Sul: Ed. A#&%' M(d")a', 2000. MAR33OCO, A., TORRES, +.+. +"o4u56")a 78'")a. R"o d% Ja$%"#o, Gua$a 7a#a -oo1a$, 2002 ESTUDOS DIRIGIDOS Estudo dirigido (1): Visão geral do metabolismo 1. Conceituar Bioenergética A bioenergética é a instância da bioquímica que aborda a transferência, Conversão e utilização da energia em sistemas biológicos. !rigem, a"roveitamento, transformação e utilização.# 2. Explique o luxo de energia na biosera. A energia solar que alcança a terra é ca"turada "elas células das "lantas e outros organismos fotossintetizantes $seres autótrofos% e convertida "or elas em energia que movimenta quase todos os "rocessos da vida. !s sistemas convertem a energia de uma forma em outra, alterando a energia radiante do sol em energia química, elétrica e mecânica, utilizadas "elos organismos vivos $seres &eterótrofos%. !. "elacione a bioenergética com os dois princ#pios da $ermodin%mica. A "rimeira lei fundamental da termodinâmica que diz' A energia não "ode ser criada nem destruída e sim transformada#. Como e(em"lo ilustrativo desta condição, "ode)se citar a luz solar, a qual como fonte de energia, "ode ser transformada em trabal&o, calor ou alimento em função da atividade fotossintética* "orém de forma alguma "ode ser destruída ou criada. A segunda lei estabelece que a tendência es"ontânea do universo é aumentar o grau de desordem $+ntro"ia , -s%, liberando energia caracterizando um "rocesso e(erg.nico $e(em"lo' alimentação%. !s seres vivos buscam aumentar o grau de ordem, como "or e(em"lo na bomba de sódio e "ot/ssio, usando0absorvendo energia e aumentando o grau de +ntal"ia, caracterizando um "rocesso +nderg.nico $fotossíntese é outro e(em"lo%. +m todas as trocas e convers1es de energia ) se nen&uma energia sai ou entra no sistema em estudo ) o "otencial energético do estado final ser/ sem"re menor que o "otencial de energia do estado inicial. 2345+43! + 6+789:! 2349C;24! :A <+35!:49=54CA 9! 5+<A>!?465!@ &. Conceituar metabolismo' suas principais (ias e un)*es. 5etabolismo é a transformação que todas as moléculas $carboidratos, glicose, li"ídios, etc% sofrem no interior da célula, reaç1es globais do organismo. 6ua função é a síntese e adegradação de nutrientes res"ons/veis "elo crescimento e re"rodução das células. Aia metabólica é uma série de reaç1es químicas onde uma reação fornece o substrato da reação seguinte sendo a reação seguinte de"endente da anterior e em cada via deve &aver no mínimo uma reação irreversível. +(em"los' 7licólise, fosforilação o(idativa, ciclo de Brebs. Anabolismo e Catabolismo! +. Conceitue en,imas' explique sua un)ão e import%ncia no organismo. +nzimas são "roteínas com função catalizadora, isto é, aumentam a velocidade das reaç1es químicas diminuindo sua energia de ativação. 6ão im"ortantes "ois atuam em v/rias reaç1es do metabolismo celular, regulando a velocidade e quantidade de transformaç1es. -. . que é centro ati(o ou s#tio ati(o de uma en,ima/ ! sítio ativo é região da %$9"6a o$d% o)o##% a #%a:ão 4u56")a. El% ( u6a '%4u;$)"a d% a6"$o8)"dos e define a es"ecificidade da enzima, "ois o substrato tem que se encai(ar e(atamente nessa região. 0. . que são coatores en,im1ticos e qual a sua un)ão. 23 exemplos. Cofatores são moléculas que orgânicas ou inorgânicas $4on met/lico% qu "odem ser necess/rias "ara a enzima funcionar corretamente. ! cofator ligado a "arte "roteica da enzima $A"oenzima% se c&ama &oloenzima. 4ons met/licos são cofatores con&ecidos como 5etaloenzima e "odem ser CuC C, DeCC, EuCC. Cofatores orgânicos são c&amados Coenzimas, como 9A:, DA:, CoezimaA. 4. 5uais os atores principais que intererem na ati(idade en,im1tica/ !s "rinci"ais fatores que afetam a atividade enzim/tica são o "F, a <em"eratura e a relação +nzima G 6ubstrato. 6. 2ierencie: inibidor competiti(o' inibidor não competiti(o e inibi)ão alostérica. !s inibidores com"etitivos são aqueles que se assemel&am ao substrato e, "ortanto, ocu"am o sítio ativo. A ligação do inibidor não "ermite que o substrato se ligue ao sítio ativo da enzima. !s inibidores não)com"etitivos são aqueles que não se assemel&am ao substrato e, "ortanto, ocu"am um sítio diferente do sítio ativo. A ligação do inibidor "ermite que o substrato se ligue ao sítio ativo da enzima mas não ocorre reação com formação de "roduto. 9a inibição alostérica, o inibidor liga)se H enzima, mas em local diferente do sítio ativo alterando a conformação da enzima. +m vias metabólicas, essa inibição controla a velocidade da "rodução conforme a concentração de "rodutos. As enzimas que fazem esse controle são con&ecidas como +nzima marca)"asso ou +nzima reguladora. 17. . que signiica acoplamento das rea)*es qu#micas. 3eaç1es aco"ladas são reaç1es e(erg.nicas com enderg.nicas, que conservam uma grande "arte de energia química dos nutrientes alimentares de uma forma utiliz/vel $"or e(em"lo, "ara "rodução de A<2%. 11. Conceitue composto rico em energia e explique como usualmente estes compostos acumulam a energia qu#mica que ser1 utili,ada nos processos metab8licos das células/ Com"ostos ricos em energia são com"ostos que fazem transferência de energia entre reaç1es. Iuando ele recebe energia $geralmente liberada "or uma reação e(erg.nica% ele o armazena na forma de ligação fosfato. 12. Cite o nome do mais importante composto rico em energia dos sistemas biol8gicos e qual a sua estrutura qu#mica/ ! mais im"ortante é o A<2. J constituída "or adenosina, um nucleosídeo, associado a três radicais fosfato conectados em cadeia. 1!. 5uais são as rea)*es do metabolismo que dão origem ao 9$:/ A fosforilação do A:2 ao nível do substrato ou a fosforilação o(idativa através da cadeia res"iratória. Estudo dirigido (2): Cadeia "espirat8ria 1. . que é e qual é a import%ncia da Cadeia respirat8ria/ A cadeia res"iratória é uma eta"a da res"iração celular que ocorre com o trans"orte dos "rótons e elétrons do &idrogênio, reduzindo sua energia conforme ele reage com os ace"tores da C.3., até que ele "ossa se combinar com o o(igênio. J im"ortante "ois a energia liberada "elo conKunto de reaç1es é utilizada "ara a "rodução de A<2 através da fosforilação o(idativa. 2. 5ual é a locali,a)ão da Cadeia "espirat8ria/ A C.3. est/ localizada nas cristas mitocondriais. !. 5uais são os substratos do metabolismo intermedi1rio que acionam a Cadeia respirat8ria/ 5ual a origem destes substratos/ 6ão o 9A: e o DA:, originados da glicólise e do Ciclo de Brebs. &. "epresente a estrutura da Cadeia respirat8ria. +. Como o transporte de elétrons pode gerar energia/ -. Explique o mecanismo de produ)ão de energia pelo 9$: sintase ($eoria quimiosm8tica)/ ! 9A: e o DA: trans"ortam eletrons "ara a cadeia de trans"orte eletr.nico na membrana mitocondrial interna. A energia electrónica é utilizada "ara bombear "rótons da matriz através da membrana mitocondrial interna, armazenando energia sob a forma de um gradiente electroquímico transmembranar. !s "rótons "assam então novamente "ara dentro da matriz através da A<2 sintase. ! flu(o de "rótons através desta enzima fornece a energia necess/ria "ara a fosforilação do A:2 a A<2. !s elétrons e "rótons que "assam através da Lltima bomba "rotónica da cadeia são adicionados ao o(igénio, formando /gua $na res"iração aeróbia% ou outra molécula aceitadora de elétrons. 0. 2ierencie os camin;os seguidos pelos elétrons e protons pro(enientes do <92 e do =92. 9a C.3. ! 9A: trans"orta os elétrons e "rótons "ara o D59, de"ois "ara a CoI "ara finalmente c&egar aos citocromos. ! DA: realiza esse trans"orte diretamente "ara o CoI, tendo um camin&o menor que o do 9A:. 4. Explique em quais pontos da C" existe a produ)ão de 9$: e em quais ocorre produ)ão de calor. >ustiique. !s "ontos que "roduzem A<2 "recisam gerar energia de MN Ocal0mol, sendo esses o trans"orte de D59 "ara a CoI $a"enas no 9A:%, C4< C "ara o C4< > e C4< A "ara o !P. 9os "ontos em que a energia não é suficiente "ara gerar o A<2, a energia se dissi"a em calor. 6. Explique a regula)ão e os processos de inibi)ão da C". !s 4nibidores da C.3. "odem atuar em diversos "ontos da cadeia, inibindo o trans"orte de elétrons somente em um "rocesso $e(. 5onó(ido dr Carbono, antimicina, amital, barbitLrico%. !s ace"tores são ca"azes de regular a velocidade das reaç1es através de regulação alostérica $e(. Azul de 5etileno%. !s desaclo"adores aumentam a velocidade da C.3. "ois im"edem a fosforilação o(idativa mas "ermitem o trans"orte de elétrons $e(. P)Q dinitrofenol, tiro(ina%. Estudo dirigido (!) ? C@CA. 2E B"EBC 1 D 5ual é a import%ncia do ciclo de Brebs' qual a sua principal un)ão/ A "rinci"al função do C.B. é a degradação da molécula do Acetil)CoA, "ara ativar a C.3. e "roduzir energia. 2D 9s rea)*es do ciclo de Brebs ocorrem em que local na célula/ !correm na 5atriz 5itocondrial. ! D 2e que modo o ciclo de Erebs e a cadeia respirat8ria se interDrelacionam para a produ)ão de energia para a célula/ ! C.B. libera o &idrogênio que se combina com os substratos 9A: e DA: que vão realizar ativar a cadeia res"iratória, "roduzindo energia na forma de A<2. & D 5uais as moléculas que iniciam o Ciclo de Brebs/ 2e onde pro(3m a molécula de acetilDCo9/ ! C.B. se inicia quanto o "iruvato que é sintetizado durante a glicólise é transformado em acetil CoA $coenzima A% "or ação da enzima "iruvato desidrogenase, ou quando o acetil)coa vem da degradação de li"ídios "ara /cido gra(o. + D . Ciclo de Brebs é um processo aer8bio ou anaer8bio/ .nde ele ocorre/ ! ciclo de Brebs ocorre dentro da mitoc.ndria, logo as moléculas de /cido "irLvico têm que entrar nela. +sse "rocesso só ocorre quando &/ moléculas de o(igênio suficientes "ara cada molécula de glicose, logo, é um "rocesso aeróbio. - D @nterprete: F. ciclo de Erebs é uma (ia metab8lica anib8licaG ! C.B. é uma via anfibólica "ois ele realiza tanto reaç1es catabólicas $ao degradar o Acetil)Coa% quanto reaç1es Anabólicas $"roduzindo A<2%. 0 D 5uais os produtos inais da oxida)ão da acetilDCo9 / Fidrogênio, A<2 e C!P. 4 D 5uais são as rea)*es irre(ers#(eis do CB e quais a en,imas catali,adoras desta rea)ão/ A formação do citrato, catalisada "ela citratosintetase e a transformação do R) cetoglutarato "ara a succinil)CoA, catalisada "ela alfa cetoglutarato desidrogenase. 6 D Explique a regula)ão do CB e as en,imas que tem papel importante neste processo/ As enzimas im"ortantes são a citrato sintetase $MS reação%, isocitrato desidrogenase $QS reação% e alfa)cetoglutarato desidrogenase $TS reação%. ! CB é regulado através de regulação alostérica, e a enzima marca)"asso que faz essa regulação é a citrato sintetase. 17 D :ara cada (olta do Ciclo de Brebs (cada molécula de acetilDCo9 oxidada) qual o seu saldo em moléculas ormadas' 9$: e coen,imas redu,idas/ 2roduz MP A<2s, T moléculas de FP!, libera P moléculas de C!P, aciona a C3 T vezes, reduz P !P e libera PTN Ocal0mol de energia total. 11 D 9 partir da degrada)ão de & moléculas de 9cetilD Coa : a) 5uantos 9$:s são produ,idos TU b) 5uantas moléculas de C. 2 são liberadas U c) 5uantos . 2 são consumidos U d) 5uantas moléculas de 1gua são ormadas MV e) 5uantas (e,es a cadeia respirat8ria é acionada. MV 12 ? Cendo o CB alimentado por : 1 molécula de :iru(ato' uma molécula de α ceto glutarato e uma molécula de succinato pedeDse determinar no total: a) 5uantos 9$:s são produ,idos MWCXCW , PX A<2s b) 5uantas moléculas de C. 2 são liberadas T c) 5uantos . 2 são consumidos W d) 5uantas moléculas de 1gua são ormadas MN e) 5uantas (e,es a cadeia respirat8ria é acionada. WCQCP, MN vezes Estudo dirigido (&) ? HE$9B.A@CH. 2E C9"B.@2"9$.C (Estrutura 5u#mica ? Via glicol#tica (9er8bica e anaer8bica) 1. Conceituar Carboidratos. 2. Como os carboidratos são classiicados/ !. 5ual é a import%ncia dos CI no organismo e para que estas subst%ncias são apro(eitadas/ &. 23 exemplos de CI: Honossacar#deos' 2issacar#deos e :olissacar#deos. +. Explique o processo de digestão de CI pro(enientes da dieta. -. Explique como a glicose entra no interior da célula. 0. 5uais são os destinos da glicose' depois de sua entrada na célula / 4. 5ual é a 1J rea)ão da (ia glicol#tica (qual a en,ima e produto) 6. 5ual é a en,ima marcaDpasso da (ia glicol#tica / 17. 5uais são as rea)*es irre(ers#(eis da (ia Klicol#tica / 11. 5uais são as principais en,imas da Via glicol#tica' como são reguladas. 12. 5uais as rea)*es consideradas irre(ers#(eis na Via Klicol#tica/ 1!. <a Klic8lise até a orma)ão de :iru(ato quantos 9$:s são gastos e quantos são produ,idos/ 1&. 5uais as rea)*es que ocorrem na (ia glicol#tica a partir de :iru(ato/ .nde elas ocorrem/ 1+. Explique detal;adamente o rendimento energético para uma molécula de glicose: a) 2egradada por (ia anaer8bica b) 2egradada por (ia aer8bica 1-. (L)>ustiicar por que a ermenta)ão l1ctica produ, apenas 17M de energia em rela)ão a respira)ão celular . 10. (L)Nma célula remo(eu 1+ moléculas de Klicose da corrente circulat8ria' das quais 4 delas oram metaboli,adas anaerobicamente até lactato e as restantes oram degradas integralmente até C.2 e I2.. <esta condi)*es inormar: a) $otal de 9$: consumido b) $otal de 9$: produ,ido c) Balan)o energético em 9$: d) .2 e C.2 produ,idos e) <Omero de (e,es que CB e C" são acionados. (L).BC: .s exerc#cios 1- e 10 correspondem aos exerc#cios propostos no li(ro de Bioqu#mica B1sica ? Carlos :arada =erreira Estudo dirigido (+) ? HE$9B.A@CH. 2E C9"B.@2"9$.C (Hetabolismo do Klicog3nio) 1. 5uais são as caracter#sticas da molécula de glicog3nio e qual a sua un)ão no organismo. 2. 5uais são os tecidos que arma,enam glicog3nio e em qual deles esta locali,ado o seu maior estoque. >ustiique. !. Citar as (ias que comp*em o metabolismo do glicog3nio e as en,imas reguladoras participantes. &. Explicar a s#ntese do glicog3nio (a partir da glicose) e as condi)*es undamentais para que ocorra a sua orma)ão. +. Explicar a regula)ão ;ormonal da s#ntese do glicog3nio. -. Explicar a degrada)ão do glicog3nio e as condi)*es para que ela ocorra. 0. Explicar a regula)ão ;ormaonal da degrada)ão do glicog3nio. Estudo dirigido (-) ? HE$9B.A@CH. 2E C9"B.@2"9$.C (Klioconeog3nese) 1. Conceituar gliconeog3nese explicar sua un)ão' import%ncia biol8gica' 8rgãos e compartimento celular que ocorre. 2. Citar quais são os substratos e as origens destes substratos para a (ia glioconeog3nica. !. Explique por que a gliconeog3nese não pode ser considerada a re(ersão da (ia gliocol#tica. &. Explicar as condi)*es em que a gliconeog3nese é acionada. +. 2escre(er as tr3s rea)*es importantes da gliconeog3nese' citando as en,imas participantes. -. Explicar a regula)ão ;ormonal da gliconeog3nese. 0. 2escre(a o Ciclo de Cori e explique sua import%ncia. 4. 5ual a import%ncia desta (ia para os animais ruminantes. Estudo dirigido (0) ? HE$9B.A@CH. 2E C9"B.@2"9$.C (Via das :entoses) 1. Conceituar (ia das pentoses e a import%ncia biol8gica desta (ia' e os tecidos de maior ocorr3ncia. 2. 5uais são os produtos produ,idos na V: e a utili,a)ão de cada um deles pelo organismo. !. Citar e en,ima marcaDpasso da V: e como ocorre a sua regula)ão. &. Citar as etapas da V:' caracter#sticas e produtos de cada uma delas. +. Explicar os locais de orma)ão no <92:I na V: e os locais aonde ocorrem a re(ersão deste processo. >ustiique a import%ncia deste processo. -. Explicar quais os produtos ormados quanto ! moléculas de glicose são metaboli,adas pela V:. Estudo dirigido (4) ? HE$9B.A@CH. 2E A@:
[email protected] (Estrutura 5u#mica D 2igestão ? 9bsor)ão ? transporte) 1. Conceituar lip#dios e explicar como são classiicados. 2. Conceituar 1cidos graxos e explicar como são classiicados. !. Cite qual é o principal lip#dio de arma,enamento e explique a sua estrutura &. Conceitue lip#dios compostos e mostre a sua estrutura geral. +. Conceitue Ester8ides e cite exemplos. -. Explique como ocorre o processo de digestão dos lip#dios e citando e Qustiicando o papel das en,imas que participam deste processo. 0. Explique como ocorre a absor)ão de lip#dios nos enter8citos até a orma)ão de quilomicron. 4. . que são quilom#crons / 5ual a un)ão das prote#nas na sua estrutura/ 6. Explique o transporte da Fgordura ex8genaG até o #gado. 17. Explique o transporte da Fgordura end8genaG e a participa)ão das lipoprote#nas. 11. @ndique quais as principais (antagens do organismo arma,enar lip#deos em (e, de glicose/ 12. Explicar a locali,a)ão celular da s#ntese de 1cidos graxos e citar qual é a molécula precursora dos 1cidos graxos.