EXERCÍCIOS BIOQUIMICA

Prévia do material em texto

EXERCÍCIOS
1- Onde os elétrons do NADH e FADH2 entram, respectivamente na cadeia
respiratória? Que efeito isto tem no número de ATPs produzidos pela reoxidação de cada transportador de elétrons.
O NADH será oxidado no Complexo 1, ele irá entregar os elétrons e virar NAD+ para voltar e pegar outros elétrons para entregar novamente no complexo. O FADH2 será oxidado no Complexo 2, ou seja, ele não passa pelo Complexo 1, sendo seus elétrons entregues no Complexo 2 O efeito atua de modo que com esse transporte de elétrons para os Complexos, haverá a passagem de H+ para o espaço intermembranas, pois é a cadeia a responsável por liberar energia para que ocorra a fosforilação oxidativa, o que resulta na produção de ATP pois esses H+ entraram na ATPsintase para retornar à mitocôndria.
2- Descrever as consequências das seguintes condições sobre o consumo
mitocondrial de O2 e fosforilação oxidativa:
A- Presença de CO
B- Presença de dinitrofenol
C- Presença de Oligomicina
O CO é capaz de fazer uma ligação estável com a hemoglobina, gerando a Carboxiemoglobina, sendo ela muito mais estável que a Oxiemoglobina (responsável pelo transporte de O2 para o corpo). Ou seja, com a inalação de CO o organismo passará a não possuir hemoglobinas disponíveis para o transporte de O2 pois elas estarão sendo utilizadas pelo CO, desse modo a cadeia respiratória não conseguirá ser concluída pois não terá o receptor final de elétrons. O dinitrofenol, é uma molécula pequena e lipossolúvel, ela atua como desacopladora de modo que ele atravessa para o espaço intermembrana DNP-, captura o H+, atravessa para a matriz mitocondrial como DNPH, ou seja ele captura o H+ impedindo que ele passe pela ATPsintase, fazendo com que a energia liberada na cadeia seja transformada em calor e não em ATP. A Oligomicina é considerada um inibidor, é usada como antibiótico. Atua diferentemente dos outros inibidores, pois não se acopla nos Complexos, mas sim na ATPsintase se ligando no domínio Fo, fazendo com que ele se torne impermeável à passagem de H+, ou seja, a ATPsintase nao ira funcionar e o espaço intermembrana ficará saturado de H+, fazendo com que o NADH e FADH2 não consigam ser produzidos deixando a cadeia toda de trabalhar.
3- Embora o oxigênio não participe diretamente em qualquer das reações do ciclo
de Krebs, este somente funciona quando o oxigênio está presente. Explique.
Isso ocorre porque o Ciclo de Krebs faz a transformação de NAD em NADH e FAD em FADH2, sendo que esses dois transportadores de elétrons são utilizados na cadeia respiratória, a qual precisa do O2 no seu processo final como aceptor de elétrons, ou seja, sem a presença de O2 não haverá um receptor final de elétrons e o NADH e FADH2 que chegam na cadeia respiratória não oxidam para retornar para o Ciclo de Krebs como NAD e FAD.
4-Qual a finalidade metabólica da produção de ácido láctico.
De maneira geral, o ácido láctico é crucial no processo de glicólise, estando envolvido no processo de reoxidação do NADH reduzido em NAD oxidado. Quando há a necessidade de oxigênio, porém sua obtenção é insuficiente, como em uma atividade física, a glicose realiza o processo de glicólise, liberando 2 moléculas de piruvato e 2 moleculas de ATP, utilizadas como fonte de energia, e 2 NADH+H reduzido. Durante esse processo, o oxigênio está ausente, ocorrendo dessa maneira, uma fermentação lática, a qual o piruvato através da enzima lactato desidrogenase se transforma em lactato ou acido láctico, acontecendo a reoxidação do NAHD+H reduzido em NAD oxidado. O NAD oxidado volta para a glicólise, pois outra molécula de glicose necessita realizar o mesmo procedimento. A fermentação lática libera somente 2 ATP.
5- Desenhe o ciclo de cori e explique o processo.
O ciclo de cori é um meio de reciclagem do acido lático, através da metabolização o ácido lático em glicose, uma vez que o ácido lático não pode ser acumulado no organismo, pois ele diminui o ph do sangue e do citosol. 
 Um músculo sem oxigênio utiliza a glicose como fonte de energia, realizando glicólise através fermentação lática e liberando 2 moléculas do lactato ou ácido lático e 2 ATP para o músculo ou como fonte de energia. O ácido lático passa a se acumular e diminui o ph do citosol e, consequentemente, do sangue, portanto, este sai da hemácia e cai na corrente sanguínea até atingir o fígado. No fíngado, o ácido lático se transforma em glicose, através da gliconeogenese. Após a formação da glicose, ela sai do fígado, atingindo o músculo desoxigenado e o ciclo se recomeça.
6- Na mitocôndria normal, a velocidade da transferência de elétrons é fortemente
acoplada à demanda de ATP. Quando a velocidade de utilização do ATP for
relativamente pequena, a velocidade da transferência de elétrons também é
pequena. Quando a demanda de ATP aumenta, a velocidade de transferência de
elétrons também aumenta. O desacoplador DNP certa vez foi prescrito como droga
redutora da massa corporal. Em princípio, como esta droga poderia funcionar na
ajuda da redução da massa corporal? Tais agentes desacopladores não são mais
prescritos devido a algumas mortes ocorridas após seu uso. Como a ingestão de
desacopladores pode causar a morte?
O DNP atua como desacoplador, ele se liga na ATPsintase e torna-a impermeável a passagem de H+, porém o restante da cadeia respiratória continua funcional. Com a entrada de DNP no organismo a relação de produção de ATP x Glicose é reduzida, acontece que antes uma glicose liberava muita quantidade de ATP devido a enzima ATPsintase, porém como o DNP atua impedindo a ATPsintase a quantidade de ATP produzida cai drasticamente, desse modo a célula precisa realizar a quebra de mais moléculas de glicose para que o organismo tenha uma produção adequada de ATP. A ingestão inadequada leva a morte pois com o impedimento da ATPsintase nao haverá H+ disponíveis na matriz para o NAD e FAD, estando eles no meio intermembrana, desse modo a cadeia respiratória e o ciclo de Krebs param de ocorrer, ou seja, a pessoa morre pela falta da produção de energia/ATP nas células.
CASO CLÍNICO I
Homem de 59 anos é levado ao setor de emergência pelos serviços médicos de
emergência, após um membro da família tê-lo encontrado extremamente confuso
e desorientado, com uma marcha instável. O paciente foi alcoólatra no passado.
Ele não apresenta problemas médicos conhecidos e nega o uso de qualquer droga.
No exame, ele está afebril e com pressão arterial normal. Está extremamente
desorientado e agitado. A triagem de drogas na urina foi negativa, mas ele tinha
níveis positivos de álcool no sangue. O médico da emergência administrou
tiamina.
1) Qual é o diagnóstico mais provável? Explique o uso da tiamina.
O diagnóstico mais provável consiste na Síndrome de Wernicke-Korsakoff, doença relacionada ao uso crônico de álcool, a qual reflete na deficiência da vitamina B1 (tiamina). O uso da Tiamina é importante pois ela atua no metabolismo de carboidratos e aminoácidos, sendo ela essencial nas reações de produção de energia e conversão de glicose em gordura nos tecidos. Ou seja, a tiamina é essencial para que o metabolismo do paciente volte a atuar de maneira regulada, para que a glicose seja degradada e o paciente não acabe tendo problemas na produção de energia pelas células.
CASO CLÍNICO II
Uma criança nascida a termo, sexo masculino, não ganhava peso, apresentava
episódios de vômitos e mostrou acidose metabólica no período neonatal. Exame
físico aos 8 meses revelou incapacidade de desenvolvimento, hipotonia, pequena
massa mascular, grave retardo mental e uma acidose persistente. Lactato, piruvato
e alanina estavam muito elevados no sangue. Discuta os efeitos metabólicos deste
defeito genético (Deficiência da Enzima complexo da piruvato desidrogenase).
A criança pode ter mutações genéticas das subunidades da enzima complexo da piruvato desidrogenase, ou ter alguma deficiência de vitamina B1, resultando na carência de tiamina. Sem tiamina, a enzima piruvato desidrogenase não funciona, pois ela necessita da tiamina pirofosfato (TPP). Se não há o funcionamentodesta, ela não consegue com que o piruvato seja descarbonizado e se transforme em acetil CoA. Sem essa transformação, a reação não ocorre.
Os casos em que a enzima complexodesidrogenase não funcionam são esses: Quando há mutações em genes das subunidades da enzima complexo da piruvato desidrogenase, quando tem deficiência da tiamina na dieta, e quando tem consumo regular de grandes quantidades de álcool.