MC_1. Digestão e absorção de Carbohidratos; 1.1. Transportadores de glucose; 2. Glicólise; 2.1. Etapas; produção de ATP e NADH; 2.2. O shunt do 2,3-bifosfoglicerato

Question 1

Os carbohidratos presentes no Homem são…(menciona a maior parte, os outros, e os tipos em cada um)

Answer 1

Polissacarídeos (~65%), ambos constituídos por glucose, na forma de: 1. Amilopectina α-Glc (1>4) nGlc, c/ ramificações: α-Glc (1>6); 2. Amilose α-Glc (1>4) nGlc.
Dissacarídeos (~31%):
1. Sacarose α-Glc (1 >2) β−Fru
2. Trealose α-Glc (1>1) α−Glc
3. Lactose β-Gal (1>4) Glu
Monossacarídeos (~3%): Frutose (Fru) e Glucose (Glu/Glc) na forma livre.

Question 2

Define amilopectina

Answer 2

Cadeia linear, com ligações ɑ-1→4, na ramificação temos ɑ-1→6, e em cada ramo volta a ficar linear, podemos ter ramificações sucessivas

Question 3

Enzima que digere a amilopectina

Answer 3

alpha−amilase, primeiro salivar e depois pancreática.

Question 4

O que faz a alpha-amilase, como o faz e que produtos pode originar.

Answer 4

Esta enzima quebra ligações glicosídeas da amilopectina originando vários tipos de produtos conforme o local de corte. Se clivar de forma a originar um produto ramificado, o produto chama-se uma dextrina, podendo ter diferentes tamanhos.

Question 5

Que enzimas digerem completamente os carbo-hidratos não digeridos totalmente pela alpha-amilase?

Answer 5

A nível do intestino entram em ação as Oligossacaridases / dissacaridases, enzimas que vão clivar todas as ligações até ficar apenas Glu livre, Fru livre e Gal livre como produtos da degradação.

Question 6

Como é que a lactase degrada a lactose e quais os seus produtos?

Answer 6

A lactase degrada a lactose, que é constituída por Glucose e Galactose (produtos finais). Estas enzimas asseguram a degradação completa dos carbohidratos até monossacarídeo, que vão ser absorvidos e transportados para o sangue até às células.

Question 7

Intolerância à lactose, isto é?

Answer 7

Deficiência em lactase (β-galactosidase). A lactose não é digerida, acumula-se e é utlizada por MO da flora intestinal (fermentação) pela flora intestinal (produção de CO2 e de substâncias osmoticamente ativas); diarreia.

Question 8

A glucose atravessa a membrana lipídica?

Answer 8

Não atravessa a membrana lipídica, que é impermeável, pois é uma molécula polar

Question 9

Como funciona o transportador de glucose na superfície do lúmen no intestino ?

Answer 9

transporta glucose e simultaneamente 2 iões de sódio (simporte de Na+).

Question 10

Como funciona o transportador de glucose no interior da célula do intestino (o que leva a glicose para o sangue)?

Answer 10

transporte para o sangue por outro transportador, não ocorre trocas de iões, é um transporte facilitado, através do GLUT2.

Question 11

Explicita qual o destino da glucose e de que maneira vai ser usada.

Answer 11

A glucose vai então ser captada pelas células, para ser utilizada, de formas diferentes. Um dos destinos é a glicólise. A glucose é utilizada por todos os tipos de células, como fígado, tecido adiposo, músculo (esq. E cardíaco), eritrócitos, rins e cérebro. Armazenamento e produção de ATP. A utilização não é igual em todos os tipos celulares, utilizam glucose para produzir energia.

Question 12

Como é armazenado o excesso de glucose?

Answer 12

O excesso de glucose da dieta é armazenado sob a forma de Glicogénio, nos músculos e fígado. Músculos gastam o glicogénio para produzir energia, quando realizam exercício físico. Distribuição pelas células não é aleatória.

Question 13

Primeiro órgão a receber a glicose, porquê, e de que a maneira a capta.

Answer 13

O cérebro tem prioridade máxima (1º a receber), tem uma taxa metabólica alta, necessita de muito oxigénio para o metabolismo oxidativo, não consegue oxidar os ácidos gordos (AGs) –lípidos, pois não atravessam a barreira hematoencefálica, em contrário dos músculos que podem utilizar os lípidos. O que garante que o cérebro capta mais facilmente glucose são os transportadores (GLUT3).

Question 14

Que tipo de transportador existe no cérebro?

Answer 14

No cérebro existe o transportador Glut3, com um Km de 1.6 mmol/l, o que significa que transporta glucose de uma forma independente da quantidade de glucose. Células epiteliais têm o transportador que faz simporte de cálcio ((sódio)glt1).

Question 15

O transportador GLUT4 é expresso em que tecidos e quais as suas particularidades.

Answer 15

Glut4 é importante e é expresso no músculo e tecido adiposo. Tem um Km de 5, a concentração normal de glucose no sangue é de 4,5-5, superior ao do cérebro, mas tem uma particularidade que é ser insulinodependente, é funcional apenas quando temos insulina a atuar. Apenas temos insulina a atuar, após uma refeição (secreção pelo pâncreas), com consequente ativação dos transportadores Glut4. Propriedades intrínsecas do transportador, como o Km mas também a regulação pela insulina (Glut4) vai determinar se o transportador tem mais ou menos afinidade.

Question 16

Uma das coisas que pode acontecer à glucose nas células.

Answer 16

Glicólise.

Question 17

Que intermediário proveniente da glucose pode seguir diferentes caminhos?

Answer 17

Glucose-6-fosfato, por fosforilação

Question 18

Produtos que a glucose-6-fosfato pode originar e as suas seguintes utilizações

Answer 18

Converter-se em glicogénio exclusivo dos músculos e fígado, pode seguir a via das pentoses fosfato e gerar ribose-5-fosfato ou seguir a via da Glicólise, gerando piruvato que pode seguir vários caminhos, pode seguir para a fermentação lática, gera lactato, ou pode continuar a ser oxidado e dar origem à acetil-CoA que depois segue para o ciclo de Krebbs.

Question 19

Que enzimas catalisam a fosforilação da glucose no carbono 6?

Answer 19

Reação que requer energia, ATP, e pode ser catalisada por duas enzimas hexocinase e glucocinase (enzima especifica para a hexose glucose, já a hexocinase não é especifica, sendo capaz de fosforilação hexoses em geral). Há investimento energético e como está representado, a reação é termodinamicamente irreversível. Sobre as propriedades das enzimas: tanto uma como outra catalisam, mas têm propriedades diferentes.

Question 20

Diferenças entre a hexocinase e a glucocinase.

Answer 20

A hexocinase tem um Km inferior, Km= 0,1 mmol/l, muito baixo, sendo extremamente ativa e é expressa na maioria das células. A glucocinase tem um Km= 10 mmol/l, muito superior ao da hexocinase, portanto, tem uma afinidade/atividade para o substrato muito baixa, logo a velocidade é mais lenta e é expressa no fígado e nas células beta do pâncreas.

Question 21

Importância do Km alto da glucocinase.

Answer 21

Vai ser expressa funcionalmente apenas quando os níveis de substrato/[glucose] forem muito elevados, para a atividade da enzima ser considerável. A glucocinase está ativa no estado alimentado, no qual todas as células utilizam glucose, incluindo o fígado, mas durante o jejum no fígado a enzima expressa com km alto, não vai utilizar a glucose, pelo contrário vai estar a produzir glucose e libertar para o sangue. Este Km elevado garante que no estado alimentado haja muito substrato que entra para o fígado que metaboliza a glucose, ou outras células, mas em condições de jejum, sem substrato da dieta/a concentração de glucose vai ser baixa, e a enzima vai trabalhar a uma taxa baixa (nem 10%). Isto é importante, para que a enzima não esteja ativa no jejum, pois o fígado não gasta glucose em jejum, mas sim produz e libertar. A via de síntese e de degradação não ocorrem ao mesmo tempo, aqui não é bem síntese e degradação, mas é gasto ou produção/libertação, e isto é garantido pelo Km elevado.

Question 22

Primeira fase da glicólise.

Answer 22

A fase preparatória, com gasto energético na primeira etapa e na terceira etapa

Question 23

No primeiro passo da glicólise o que acontece há glucose e quais os produtos?

Answer 23

A glicose entra na célula e é fosforilada no grupo hidroxilo ligado ao C6 por 1 hexocinase; forma-se glucose-6-P que tem carga negativa e se mantem na célula; este processo requer ATP que serve como fonte do P que vai fosforilar a glucose.

Question 24

Que enzima converte a glucose-6-P em frutose-6-P?

Answer 24

Fosfo-hexose-isomerase.

Question 25

A molécula originária do terceiro passo da glicólise é instável. Porquê, qual é e como foi originada. E também o que vai originar.

Answer 25

A frutose-6-P é, por sua vez, fosforilada no C1 formando frutose-1,6-BP; esta fosforilação é catalisada pela fosfofrutocinase 1 e ocorre também com consumo de ATP (É IRREVERSIVEL); após este passo os 2 P ficam muito próximos, ou seja, temos 2 cargas negativas próximas e, portanto, 1 molécula instável; A instabilidade da molécula conduz à sua quebra em 2 trioses – a di-hidroxiacetona-P e o gliceraldeído-3-P (catalisado por 1 aldolase).

Question 26

O que acontece há di-hidroxiacetona-P na glicólise?

Answer 26

A di-hidroxiacetona-P é isomerizada a 1 2ª molécula de gliceraldeído-3-P por ação de 1 triosefosfatoisomerase;

Question 27

A segunda fase da glicólise é denominada a fase com produção de energia. Porquê?

Answer 27

Globalmente há produção de 4 ATPs, mas este não é o rendimento da glicólise, pois já ocorreu o investimento de 2 moléculas de ATP. O rendimento da Glicólise são 2 ATP e 2NADH.

Question 28

Explicita a glicólise desde Gliceraldeído-3-fosfato até à obtenção do piruvato

Answer 28

A fase 6 é catalisada pela enzima Gliceraldeído-3-fosfato-desidrogenase, que é uma reação de oxidação e de fosforilação ao mesmo tempo, requer fosfato inorgânico com cofator o NAD+ e a partir de Gliceraldeído-3-fosfato gera-se 1,3-bifosfoglicerato. De seguida produz-se ATP (tinham sido usados 2 ATPS e aqui
criam-se mais 2 ATP). Na etapa 10 criam-se mais 2 ATP através do piruvato cinase. Os NADH que se formaram na etapa seis podem ser usados para a produção de energia na respiração mitocondrial com fosforilação oxidativa. Rendimento: 2 ATP e 2 NADH.

Question 29

O que é o shunt do 2,3-bifosfoglicerato? Aonde é ativo?

Answer 29

É um desvio que ocorre a meio glicólise, especificamente nos eritrócitos, todo o processo é semelhante à glicólise. O 1,3-bifosfoglicerato pode seguir outra via, pois a 2,3-BPG mutase converte-o em 2,3-bifosfoglicerato e depois a fosfatas volta a desfosforila em 3-fosfoglicerato, que pode seguir os passos restantes da glicólise. Com este shunt, muito ativo nos eritrócitos - 15-25% da glucose convertida em lactato nos eritrócitos via shunt do 2,3-BPG.

Question 30

Consequências do shunt do 2,3-bifosfoglicerato.

Answer 30

Se o 1,3-bifosfoglicerato não seguir pela glicólise, significa que se salta uma etapa de produção de ATP, ou seja há menos produção de ATP.

Question 31

Importância do shunt do 2,3-bifosfoglicerato nos eritrócitos.

Answer 31

2,3-BPG regula negativamente a atividade da hemoglobina para Oxigénio; Quanto maior for a concentração de BFG a afinidade da hemoglobina para o oxigénio diminui. A importância do BPG, é esta diminuição da afinidade, junto dos tecidos, nos pulmões a pressão é alta e toda a hemoglobina está saturada com oxigénio. Junto dos tecidos, a pO2 é mais baixa, aí se os eritrócitos produzirem mais BPG, vão diminuir a afinidade do Oxigénio para a hemoglobina, o que faz com que haja saída do Oxigénio para os tecidos.