Universidade Federal do Ceará
Faculdade de Medicina
Objetivos cognitivos de aprendizagem
1) Hans e Zacarias Jensen, em 1590, inventaram o
microscópio. Robert Hooke (1635-1703), em 1667, observando fatias de cortiça ao
microscópio, por ele aperfeiçoado, constatou a existência de pequenos
compartimentos vazios, aos quais deu o nome de célula.
2) A Teoria celular de Schleiden e Schwann (1838)
postula que: A célula é a menor unidade viva e estrutural de todos os seres
vivos. As propriedades do organismo dependem das propriedades de suas células
isoladamente. A origem das células são outras células.
3) Nos procariontes (células
procarióticas dos domínios Bacteria e Archea) como nas mitocôndrias, o DNA
constitui uma só molécula, a cápsula, localizada por fora da parede celular nem
sempre existe, assim como não existe compartimentalização citoplasmática.
4) O poder de resolução máximo do miscroscópio óptico é a capacidade
deste intrumento de fornecer imagens separadas de dois pontos próximos. Limite
de resolução é a distância mínima (0,2 um = 2.000 A) entre estes dois pontos.
5) O poder de resolução do microscópio óptico, P = NA/(0,61xI)
onde NA é abertura numérica da objetiva e -l- é o comprimento de onda da
radiação que ilumina o objeto. O liminte máximo de resolução do microscópio
óptico é de 3.000 A.
6) Quando se usa objetiva de imersão, a distância de
trabalho (de apenas 0,13 mm) é preenchida com o óleo de cedro porque este
apresenta o mesmo índice de refração da lâmina de vidro, evitando refração dos
raios de luz que segue diretamente para a objetiva.
7) Na prática, para aumentar até o
poder máximo de resolução do MO (0,2 um) se posiciona o revólver na objetiva de
imersão (aumento de 90a100x, NA = 1,25) que, multiplicado pelo aumento da
ocular, amplia 1.000x o campo observado de 0,15 mm de diâmetro.
8) Na ME, o feixe de elétrons incide
na amostra causando a emissão de elétrons com espalhamento de energia, os quais
são coletados e amplificados fornecendo o sinal elétrico para modular a
intensidade de um feixe de elétrons em um écran fosforescente.
9)
Atualmente, o limite de resolução do microscópio eletrônico de transmissão é de
1 A, o de varredura de 30 A, o microscópio óptico de 3.000 A e do olho humano
(0,1 mm, 100 um ou 1.000.000 A - 1 milhão de vezes menos que o ME de
transmissão).
10) A
microscopia eletrônica de varredura (MEV) permite a análise de superfícies
irregulares por apresentar uma excelente profundidade de foco. A de transmissão
permite a análise de defeitos e fases internas da amostra, como discordâncias,
empilhamento, etc.
11) A microscopia eletrônica (ME) é
uma técnica que permite estudar a ultra-estrutura dos componentes celulares. Os
três tipos básicos de ME são: 1- de transmissão (MET), 2- de varredura (ou MEV)
e, 3- de tunelamento (ou MEVT) para visualização de átomos.
12) A vantagem da utilização dos elétrons no microscópio
eletrônico é baseada na equação de De Broglie, este físico associou a natureza
dualista da luz ao comportamento do elétron e combinou as equações de Einstein
e Planck (mc2 = hu) resultando em I = h/mv.
13) No microscópio eletrônico de varredura
(MEV), o feixe de elétrons de alta energia incide na superfície da amostra onde
parte do feixe é refletida e coletada pelo detector. O seu poder de resolução é
muito superior ao do microscópio óptico (100x mais).
14) O transporte de proteínas (moléculas
hidrosolúveis) ocorre por secreção (exocitose) através da membrana celular (um
mecanismo Ca+2 dependente). Por outro lado, o transporte de lipídios através da
membrana ocorre por difusão simples (como o CO2).
15) A importância da fluidez da membrana é evidenciada no processo de
formação de vesículas membranares onde a clatrina, uma proteína composta por 6
subunidades (3 cadeias pesadas, de 91 kDa, e 3 cadeias leves, de 23-27 kDa) é
muito importante.
16) O simporte (co-transporte de duas substâncias em um mesmo sentido) de
glicose/Na+ através da membrana apical (borda em escova) da célula epitelial do
intestino delgado ou do epitélio renal do túbulo proximal é um exemplo de
transporte ativo secundário.
17) O processo de transporte através da membrana por
difusão simples ou facilitada só ocorre a favor de um gradiente de concentração
(químico ou elétrico), sempre há gasto de energia livre, mas não de energia
metabólica, onde há quebra de ATP ou de GTP.
18) O mosaico fluido se mantém através de sua associação
com elementos do citoesqueleto (um conjunto de fibras de natureza protéica,
formado por microtúbulos, microfilamentos e filamentos intermédios cuja função
é a motilidade celular e a forma da célula).
19) O transporte de moléculas polares através de uma
biomembrana não é função da bicamada lipídica (5nm de espessura e hidrofóbica)
e sim de proteínas transportadoras (carreadoras) que podem ser agrupadas em
três classes: canais, carreadores e bombas.
20) Células eucarióticas (possuem
núcleo, portanto, são compartimentalizadas) se diferenciam das procarióticas
pela presença da membrana nuclear. As eucarióticas são mais recentes na escala
evolucionária e possuem organelas e membranas intracitoplasmáticas.
21) A
presença de colesterol na membrana plasmática diminui a fluidez latero-lateral
da membrana (o colesterol pertence a classe de lipídeo esteróide cujo núcleo
ciclopentano-peridrofenantreno é a estrutura básica e que inclui seus derivados
e a vitamina D).
22) Nos processos de transporte ativo
primário (gasto imediato de ATP) apenas um aumento de área não aumenta o
transporte, por outro lado, nos processos por difusão simples o aumento da área
é um dos fatores que aumentam o transporte (Lei da difusão simples).
23) A característica
biológica essencial das biomembranas é a presença de proteínas e, entre todas
estas, a mais famosa é a bomba de Na+/K+ ATP dependente, que cria e mantém um
gradiente extra-intracelular de Na+ e um gradiente intra-extracelular de K+.
24) As
moléculas liposolúveis se difundem passivamente pelo componente lipídico das
membranas e o transporte é denominado de difusão simples. A difusão facilitada
ocorre quando há a necessidade de um facilitador para que haja a difusão (como
a da glicose).
25) As
moléculas de colesterol (hidrofóbica) se localizam entre as caudas hidrofóbicas
das moléculas de fosfolipídios no meio da membrana. O glicocálix (hidrofílico)
é composto de glicoproteínas e glicolipídios voltadas para o meio aquoso
extra/intra celular.
26) A membrana celular é constituida
por uma bicamada de fosfolipídios e por proteínas globulares que se deslocam
(flutuam) lateralmente, algumas expostas ao meio intracelular, outras ao meio
extracelular e ainda outras atravessando toda membrana.
27) Os três folhetos das biomembranas
(vistas ao ME) são heterogênios tanto quantitativa quanto qualitivamente, uma
vez que as proteínas que formam os folhetos externos podem se apresentar
somente em um dos lados da membrana.
28) O estado de fluidez da membrana
plasmática é diretamente proporcional ao número de duplas ligações
(insaturação) e inversamente proporcional à proximidade e comprimento das
caudas dos hidrocarbonetos e da quantidade de colesterol entre os
fosfolipídios.
29) As balsas lipídicas
(microdomínios especializados da membrana) estão acopladas à regiões da
monocamada interna que contêm proteinoquinases sinalizantes, estas, quando
ativadas iniciam a cascata de sinalização intracelular.
30) Os fosfolipídeos formam a a maior
parte da bicamada lipídica da membrana plasmática, posicionando seus grupamentos
fosfatídicos na superfície externa/interna da célula, enquanto as cadeias de
ácidos graxos são voltados para o seu interior apolar.
31) Nas biomembranas, a estabilidade
da bicamada lipídica é consequência da interação dos grupos apolares dos ácidos
graxos dos fosfolipídeos anfipáticos. O grupamento fosforilado hidrofílico
evita a formação de um único glóbulo de ácido graxo.
32) Quanto maior for a concentração
de ácidos graxos com cadeia saturada nas moléculas de fosfoplipídeos, menor
será a fluidez da membrana e maior o grau de compactação, isto porque essas
cadeias são muito flexíveis e interagem com as cadeias vizinhas.
33) Os microdomínios (regiões)
especializados da membrana (balsas lipídicas) são compostos principalmente de
esfingolipídios, mas não são exclusivas da membrana plasmática, eles também
estão presentes no sistema de endomembranas intracelulares.
34) Vista ao microscopia eletrônico,
a membrana plasmática apresenta uma aparência trilaminada (uma bicamada de
fosfolipídeos envolvida por duas camadas protéicas) que pode ser explicada pelo
modelo do mosaico fluido (Singer e Nicholson - 1972).
35) A parede celular (celulósica), presente em todas as
células vegetais, é um envoltório externo, espesso e relativamente rígido,
formada por longas microfibrilas de celulose e totalmente permeável (não
seletiva), cujas funçõe são de proteção e resitência.
36) A parede celular bacteriana é essencial para o
seu crescimento e desenvolvimento normal. É constituída por peptideoglicanos,
um componente heteropolimérico que lhe dá estabilidade mecânica rígida (por sua
estrutura altamente cruzada) formando um cinturão.
37) Os peptídeoglicanos (mureína) é
formado por 2 tipos de açúcares (o ácido N-acetilmurâmico e a
N-acetilglucosamina) e alguns aminoácidos. É a estrutura que confere rigidez à
parede celular de bactérias e a protege de lise em meio hipotônico.
38) A principal diferença entre os
organismos eucariotos (animais, plantas, fungos e protozoários) e os
procariotos (bactérias e cianobactérias - as algas azuis) é a presença de
carioteca (membrana nuclear), portanto os eucariotos são compartimentalizados.
39) A mitocôndria apresenta limitada autonomia
metabólica já que algumas proteínas da fosforilação oxidativa, enzimas
metabólicas, DNApolimerases, RNApolimerases, proteínas ribossomais e os fatores
reguladores do mtDNA são codificados pelos genes do núcleo.
40) As mitocôndrias possuem pequenos anéis de mtDNA
e, por isso, podem se reproduzir sozinhas, independentemente do que acontece no
núcleo. Esse mtDNA codifica algumas proteínas mitocondriais, mas outras são
fornecidas a partir do DNA armazenado no núcleo.
41) O DNA mitocondrial (DNAmt) tem somente 37 genes (13
são codificadores de proteínas, 2 de subunidades ribossomais (rRNAs) e 22 de
tRNAs), todos codificando os componentes essenciais da Fosforilação Oxidativa e
da síntese das proteínas mitocondriais.
42) A membrana interna da mitocôndria é rica em
cardiolipina o que dificulta a passagem de íons. A síntese de ATP é proveniente
do gradiente eletroquímico de H+ gerado entre os dois lados da membrana interna
ao utilizar a energia dos elétrons do NADH e FADH2.
43) As
proteínas das membranas mitocondriais codificadas pelo genoma nuclear
mitocondrial (mtDNA) que possuem um peptídeo de sinalização próxima à
extremidade amino-terminal são sintetizadas por ribossomos livres no citossol,
não na mitocôndria.
44) Dos 37
genes do genoma mitocondrial, 24 são produtos maduros de RNA, sendo 22 para
moléculas de mtRNA (transportador mitocondrial) e 2 para RNA ribossômico, além
disto, há 13 genes que codificam polipeptídeos sintetizados nos ribossomos
mitocondriais.
45) As 3 principais funções da
mitocôndria são: 1- reprodução, 2- síntese de ATP, 3- geração de espécies
reativas tóxicas de oxigênio e 3- regulação da apoptose (abertura de canais
PTPmt não específicos da membrana mitocondrial interna).
46) Chaperoninas mitocondriais garantem o dobramento
correto de proteínas que chegam à matriz, oriundas do citossol. Seu nome vem de
chaperone que, em inglês, significa acompanhante, uma maneira de indicar sua
condição de auxiliar de outras proteínas.
47) A famílias de enzimas SIR-2 (aumenta a
longevidade das células de levedura) é uma classe de proteínas desacetilase
NAD+-dependente que é ativada pela oxidação de moléculas de NADH + H+
ocorrendo, em grande parte, na membrana mitocondrial interna.
48) A mitocôndria possui duas membranas limitantes: a
membrana externa e a interna, esta última é fortemente pregueada. Entre estas
duas membranas existe um espaço (espaço inter-membranar de baixo pH). A
membrana interna encerra a matriz mitocondrial.
49) Na mitocôndria, a membrana externa é separada da
interna pelo espaço inter-membranar. A membrana interna limita a matriz
mitocondrial, onde existem enzimas, ribossomas (tipo pro-cariótico) e mtDNA que
codifica as proteínas necessárias à respiração.
50) As porinas são proteínas responsáveis pela alta
permeabilidade da membrana mitocondrial externa. A interna é impermeável a íons
e permeável ao ATP, ADP e Pi. A troca entre o ATP da matriz e ADP do espaço
intermembrana pode ser bloqueada por antibióticos.
51) A membrana mitocondrial interna é permeável ao
ATP, ADP e Pi, mas é impermeável ao NAD+, NADH, H+, acetil-CoA, oxalacetato
(isto mantém a alta concentração destes compostos na matriz). É permeável ao
citrato, glicerol-P e dihidroxiacetona-fosfato.
52) Mitocôndrias são organelas
relativamente independentes (possuem seu próprio material genético - mtDNA e
ribossomos), entretanto algumas proteínas essenciais à suas funções são
codificadas pelo genoma nuclear e sintetizadas em ribossomos livres do citosol.
53) As mitocôndrias são capazes de síntese de proteína.
Somente a mãe, através dos óvulos, transmitem os genes mitocôndriais à sua
prole, portanto, todas as proteínas constituintes da mitocôndria são
transmitidas via DNA microssomal materno (mtDNA).
54) Uma mitocôndria se origina da reprodução de outra. Na
divisão celular as mitocôndria se separam em dois grupos, mais ou menos iquais.
As mitocôndrias do espermatozóide não penetram no óvulo, assim, todas elas são
originárias do óvulo (mtDNA).
55) Em uma volta do ciclo ácidos
tricarboxílicos a acetil-CoA é oxidada liberando 2 C na forma de CO2, mas
estes, não são provenienete do seu grupo acetil (-CCH3O) e sim da estrutura do
Oxaloacetato além disso, 2 átomos de Oxigênio são provenienetes da H2O.
56) Uma reação de descarboxilação
simples é catalizada pelas carboxi-liases (carbono-carbono liases), onde o
grupo carboxilo é eliminado de um composto na forma de CO2. A mais conhecida é
a reação de conversão do priruvato a acetaldeído e daí a etanol.
57) As coenzimas de óxido-redução
(NAD+ e FAD) reduzidas no ciclo Krebs são reoxidadas ao doar os elétrons para
os transportadores da cadeia respiratória mitocondrial, causando nestes, um processo
de redução (o receptor recebe elétrons).
58) No Ciclo de Krebs, para cada volta,
é gerado 3 NADH (isocitrato - alfa-ceto-glutarato, alfa-ceto-glutarato -
succinil-CoA, malato - oxaloacetato), 1 FADH2 (succinato - fumarato) e 1 GTP
(succinil-CoA - succinato), no total, forma 12 ATPs.
59) Em cada volta do Ciclo de Krebs,
1 mol FAD é reduzido a 1 mol de FADH2, que representa a redução de dois
equivalentes de H+, e, simultâneamente, são liberados 2 moles de CO2. Número de
equivalentes-gramas = massa em gramas / equivalente-grama.
60) Em
células eucarióticos (káryon, grego = núcleo), o Ciclo de Krebs se localiza na
mitocôndria. Todas as enzimas do ciclo se localizam na matriz mitocondrial,
exceto a Succinil-CoA-sintetase (Complexo II) que se localiza na membrana
mitocondrial interna.
61) As 3 reações anapleróticas
(reações de reposição) do Ciclo de Krebs são: 1- piruvato (piruvato
carboxilase) ocaloacetato, 2- fosfo-enol-piruvato (fosfo-enol-piruvato
carboxilase) oxaloacetato e 3- piruvato (enzima malato citoplasmática) malato.
62) O Ciclo de Krebs tem caracter
anfibólico porque as enzimas deste ciclo além de participarem na oxidação da
acetil-CoA (catabolismo) também participam em processos anabólicos como a
síntese de ácidos graxos a partir de acetil-CoA (reação cataplerótica).
63) A oxidação completa dos aminoácidos que geram intermediários
do Ciclo de Krebs só ocorre nos tecidos que tenham a enzima Fosfoenolpiruvato
carboxiquinase (uma Liase limitante da gliconeogênese, presente no fígado, rim,
tecido adiposo, mama e intestino).
64) O Ciclo
de Krebs, descoberto por Hans Krebs (1900-1981), corresponde à uma série de 8
reações químicas. É também é chamado de ciclo dos ácidos tricarboxílico, mas
apenas os 2 primeiros o são, ou ciclo do ácido cítrico, que se inicia com o
citrato.
65) No Ciclo
de Krebs o oxalacetato (4 C) é continuamente consumido, uma vez que ele se
combina com a acetil-CoA formando o citrato (6 C e primeiro composto), este,
depois de 2 descarboxilações posteriores, volta a ser o oxaloacetato, sendo
então regenerado.
66) As células eucaróticas sem
mitocôndrias são incapazes de metabolismo aeróbico, isto porque, tanto as
enzimas do Ciclo de Krebs quanto as da fosforilação oxidativa se localiza nesta
organela. As hemácias não tem mitocôndria e seu metabolismo é aneróbico.
67) A principal função do Ciclo de Krebs é gerar
equivalentes redutores que são as fontes de produção de energia na cadeia
respiratória. A A-CoA produz, a cada volta, 2 CO2, 1 ligação fosfato de alta
energia (GTP), 4 equivalentes redutores (3 NADH e 1 FADH2).
68) A lançadeira do malato (fígado, rim e coração),
envolve a redução do oxalacetato a malato pelo NADH no citosol, o antiporte do
malato com o alfa-cetoglutarato e a reoxidação do malato a oxaloacetato pelo
NAD+ na matriz mitocondrial.
69) A lançadeira do glicerol-3-P (dihidroxiacetona-P
+ NADH, revesível, glicerol-3-P + NAD+) é catalizada pela desidrogenase
citosólica do glicerol-3-P, que se difunde e, na face externa da membrana interna
da mitocôndria, tranfere os e- para a coenzima Q.
70) No Ciclo de Krebs ocorre a
transferência de elétrons para cofatores de desidrogenases. Para cada
Acetil-CoA são formado, 3 moléculas de coenzimas NADH, 1 de FADH2 (coenzimas da
família das desidrogenases), 1 molécula de GTP e 2 moléculas de CO2.
71) O
transporte de acetil-CoA da mitocôndria para o citosol envolve a 1- formação de
citrato (catalizada pela citrato sintetase) na mitocôndria, 2- o transporte de
citrato para o citosol e 3- a regeneração de acetil-CoA no citosol (ATP-citrato
líase).
72) No ciclo de Krebs, a aconitase (aconitato
hidratase, uma liase) é uma enzima metaloprotéica (4Fe-4S) que cataliza a
estereoisomerização do citrato para o isocitrato via cis-aconitato. São duas
isoenzimas, uma no citoplasma e outra na matriz mitocondrial.
73) A segunda reação do Ciclo de
Krebs é a isomerização (mesma fórmula molecular, porém estruturas diferentes)
do citrato em isocitrato é catalizada pela aconitase que usa um cluster
ferro-enxofre para se ligar ao grupo –OH do carbono teciário do citrato).
74) No Ciclo
de Krebs, a reação catalizada pela alfa-cetoglutarato desidrogenase
(oxoglutarato desidrogenase, oxoglutarato decarboxilase) que converte
alfa-cetoglutarato em succinil-CoA necessita da presença de tiamina
pirofosfato, ácido lipóico e de HS-CoA.
75) No Ciclo de Krebs, para a
conversão de succinato em fumarato catalizada pela succinato- desidrogenase (da
MMI) é necessário a coenzima FAD (Flavina Adenina Dinucleotídeo), uma forma de
vitamina B2 (Riboflavina) a outra é a FMN (Flavina mononucleotídeo).
76) A succinato-desidrogenase (inibida
pelo malonato e oxaloacetato) converte o succinato em fumarato (reduzindo o
FAD) e é a única enzima do Ciclo de Krebs que não está situada na matriz
mitocrodrial, e sim, na face interna da membrana interna mitocôndrial.
77) O 2,4-dinitrofenol, dicumarol e
fluorocarbonil-cianeto fenilhidrazona (FCCP) são desacopladores porque eles
tansportam prótons no sentido contrário dissipando o gradiente de H+ através da
membrana interna criado pelo sistema de transporte de elétrons.
78) A deficiência de vitamina B2
(ressecamento e retardo no crescimento) pode afetar o funcionamento da cadeia
respiratória, porque, as flavínas (FMN e FAD) são constituintes dos grupos
protéticos em cuja estrutura está envolvida em vitamina B2 (riboflavina).
79) Na cadeia respiratória, a entrega
de elétrons do NADH2 passa pela FMN (Flavina MonoNucleotídeo), sendo reduzida a
FMNH2, que, por sua vez é oxidada pelas proteínas Fe-S ao qual está associada,
e, só então, estes são entregues à coenzima Q (ubiquinona).
80) Cianeto (CN-), como outros
venenos poderosos, bloqueia a citocromo-oxidase do complexo IV, impedindo a
transferência de elétrons para o oxigênio. Como consequência para a produção de
ATP pela fosforilação oxidativa, com a hemoglobina totalmente oxidada.
81) O envenamento da cadeia
respiratória mitocondrial se dá basicamente através de dois grupos de
substâncias: 1- os inibidores dos complexos de transporte (antimicina A1,
amobarbital, rotenona) e, 2- os desacopladores da cadeia respiratória
(dicumarol).
82) Rotenona (a ptericidina, o
demerol, o amital e outros barbituratos) é um inseticida que inibe fortemente a
NADH-UQ redutase. Elas inibiem a redução da coenzima Q e a oxidação das porções
do grupo Fe-S da NADH-redutase, protanto, após a formação de 1 ATP.
83) A oxidação do NADH formado no citosol é mediado
por 2 sistemas, chamados lançadeiras, (1- glicerol-3-P e 2- malato) que
permitem oxidar o NADH citosólico (em NAD+ + 2e- + H+), transferindo (lançando)
os equivalentes redutores à cadeia respiratória.
84) Um gradiente eletro-químico de prótons (150 mV) entre
os dois compartimentos da mitocôndria acopla a cadeia respiratória (que libera
energia utilizada para bombear prótons H+ da matriz mitocondrial para o espaço
intermembranas) à fosforilação oxidativa.
85) Quando o
O2 de receber um elétron de cada vez sem inversão (redução univalente do O2),
pode seguir duas rotas: 1) Oxidase: forma H2O após receber 4 e- da cadeia
respiratória e, 2- Oxienase: forma radicais livres, recebendo um elétron de
cada vez.
86) A Força protomotriz é formada do
gradiente de pH transmembrana e do gradiente elétrico (potencial de membrana
mitocondrial - PMM). O PMM impulsiona o influxo de H+ e a reentrada de H+
despolariza o PMM e induzindo a fosforilação de ADP gerando ATP.
87) Os H+ produzidos pela cadeia
respiratória são concentrados no espaço inter-membranoso, acidifican o
citoplasma e gerando um gradiente eletro-químico. No processo redox dos
cofatoresenzimáticos, os H+ são obtidos de substratos da matriz mitocondrial.
88) A força motriz protônica (de pelo
menos 50 kJ/mol para a ATPsintase poder produzir ATP) é gerada por uma cadeia
respiratória que atua como bomba de H+, criando, além do gradiente químico, uma
separação de carga elétrica (-150mV em relação à matriz).
89) O
2,4-dinitrofenol é um desacoplador da fosforilação oxidativa (dissipa o
gradiente protônico) e não altera o funcionamento da cadeia respiratória, mas
como menos ATP é sintetizado o efeito final é o maior consumo de oxigênio e
menor produção de ATP.
90) A respiração celular é o processo
de conversão das ligações químicas de moléculas de alta energia
(fosfoenolpiruvato) para outras de mais baixa energia (ATP e GTP) usada no
metabolismo. Ocorre no citoplasma (anaeróbica) e na mitocôndria (aeróbica).
91) A respiração celular é o processo que transfere
por processos de oxidação parte da energia química dos substratos (glicose,
piruvato, Acetil-CoA, etc) para ligações fosfato do ATP. Oxidação significa
perder elétrons (antigamente o O2 era o único aceptor).
92) A síntese de ATP nas mitocôndrias está associada ao
trânsito de elétrons ao longo da cadeia respiratória, os 4 NADH geram 10
moléculas de ATP e 1 FADH2 gera 1,5 ATP. Contando com 1 GTP que gera 1 ATP,
temos 12,5 ATP para cada molécula de piruvato.
93) Superóxido dismutase consume prótons, convertendo
o ânion superóxido em peróxido de hidrogênio e oxigênio molecular. Os sistemas
de defesa celular munológico produzem radicais livres para lutar contra
partículas ou células estranhas.
94) Quando há aumento da geração de superóxido induzida por
Ca2+ e Pi, causa acúmulo de H2O2, que, na presença de Fe2+, gera OH, que oxida
grupos protéicos tiólicos (-SH) isto causa o aparecimento do poro de transição
na membrana mitocondrial interna.
95) A
utilização do O2 pode seguir 4 rotas da oxigenase (formando radicais livres):
1- O2 + 1e- => O2- (radical superóxido), 2- O2 + 1e- + 2 H+ => H2O2
(peróxido de hidrogênio), 3- H2O2 + 1e- => OH- + OH (radical hidroxila) e 4-
OH => + 1e- + H+ => H2O.
96) Corantes vitais podem ser usados para demonstrar
a presença de rRNA (RNA ribosomal), sintetizado no núcleo (mais
específicamente, no nucléolo) da célula. São corpúsculos arredondados de
aspecto esponjoso e que não possuem membrana envolvente.
97) Uma célula anucleada pode estar envolvida na
síntese de proteína desde que contenha moléculas de RNA mensageiro (mRNA), RNA
ribosomal (rRNA) e RNA de transferência (tRNA), como acontece nos reticulócitos
(células com retículo).
98) Todos os 4 tipos de RNA (o rRNA ou RNA ribossômico -
80% do total; o tRNA, RNA de transferência ou RNA Transportador - 15% do total
e o mRNA ou RNA mensageiro - 5% do total) são sintetizadas em um modelo de DNA
no núcleo da célula.
99) George E. Palade (1912-2008), em
1953, usando o microscópio eletrônico foi o primeiro a observar os ribossomos
(partículas angulares globulares de diâmetro entre 15-25 nm, PM de 4.200 kD e
formadas de 2 subunidades de tamanhos diferentes).
100) O sistema retículo endoplasmático rugoso (SRER)
é caracterizado pela alta atividade na síntese de proteínas (tradução da fita
mRNA copiada de um gene), e, o retículo endoplasmático liso (SREL), pela alta atividade
na síntese de lipídios.
101) O RNA mensageiro (mRNA) representam apenas 5% do RNA
celular total e sua síntese envolve transcrição de parte do genoma. O mRNA
transfere as informações do DNA para o ribossomo, onde ocorre a síntese
protéica. O mRNA é o molde da síntese protéica.
102) A CREB se liga a gens
específicos do DNA controlando a síntese de dinorfina (um peptídio opióide
endógeno), sintetizado por um subconjunto de neurônios no núcleo acumbente e
cuja função é inibir os neurônios provenientes da área tegumentar ventral.
103) Os códons (3 bases que codificam os aminoácidos
presentes na fita do mRNA) são reconhecidos pelos anti-códons (formados por
sequências específicas de tRNAs) transportadores de aminoácidos e, com a ajuda
do RNA ribossômico, se encaixa no códon.
104) A
Estreptomicina é um aminoglicosídeo bactericida (Amicacina, Gentamicina,
Netilmicina, Tobramicina) que age em procariontes na r-Proteína S12, inibindo a
iniciação e provocando erro de leitura, é indicado especialmente em
gram-negativos.
105) No lúmen do RE, as proteínas recém sintetizadas podem
ser modificadas (pós-tradução) por: 1- remoção da sequência sinal, 2-
enrolamento da proteína, 3- formação de pontes de dissulfeto, 4- glicosilação
ou 5- adição de lipídeos.
106) As principais organelas envolvidas no movimento
celular são os microtúbulos e os microfilamentos, os principais representantes
deste últimos são os filamentos de actina atuam no citoplasma na forma de redes
ou feixes logo abaixo da membrana plasmática.
107) Os microtúbulos são estruturas cilíndricas ocas
formadas por proteínas diméricas chamadas de tubulina (alfa e bata) que se organizam
em hélice. Participam no movimento celular, movimento de partículas na
superfície da célula e pelo movimento intracelular.
108) Os microtúbulos são estruturas intracitoplasmáticas,
com 25 nm de diâmetro, com parede constituída por subunidades de protofibrilas
individuais, cuja principal proteína é a tubulina, em comparação, o diâmetro
dos microfilamentos é de apenas 5 nm.
109) Microtúbulos são estruturas cilíndricas ocas,
não-ramificadas e formadas por proteínas chamadas de tubulina. Participam nos
processos de divisão celular, transporte de organelas e no funcionamento de
cílios e flagelos (motilidade celular).
110) A polimerização dos microtúbulos axonais depende do
grau de fosforilação da proteína Tau, Quando hiperfosforilada, ela é menos
efetiva em manter a estabilidade microtúbulos formando filamentos
intracelulares (emaranhados neurofibrilares) nos neurônios.
111) A proteína Tau fosforilada (e MAPs) mantêm os
monômeros de tubulina unidos (alfa e beta - protofilamento), estabilizando os microtúbulos
dos axônios que são estruturas as responsáveis pelo transporte intracelular.
Hiperfosforilada, a Tau é menos eficaz.
112) Os microfilamentos (5 a 7 um)
consistem em cadeias de proteínas menores em diâmetro que os grânulos de
glicogênio. Os grânulos de glicogênio são finos, homogêneos, de tamanho
comparável, mas menos eletrodensos, aos ribossomos (20 a 30 nm de diâmetro).
113) Os microfilamentos (5-7 nm) são estruturas
lineares, presentes tanto em células musculares (actina alfa) quanto em não
musculares como os fibroblastos, enterócitos, endotélio, células da teca,
Sertoli, hepatócitos, macrófagos, etc. (actina beta e gama).
114) Os filamentos intermediários do citoesqueleto (não microfilamentos
ou microtúbulos) são proteínas filamentosas que além de fazerem parte do
sistema de junções inter-celulares tem a função de tornar as células epiteliais
resistentes ao estresse mecânico.
115) Grânulos de lipofuscina são
grânulos de coloração castanho-amarelado contendo corpos residuais que
normalmente se acumulam em alguns tecidos aumentam com a idade e em alguns
estados patológicos associados ao processo de atrofia, não são fagossomas.
116) Os
grânulos característicos dos mastócitos são grânulos secretórios que contêm
substâncias vasoativas, principalmente heparina e histamina. Geralmente a
exocitose é consequencia da reação antígeno + anticorpo IgE, com influxo de
Ca+2 nos mastócitos.
117) A fosfatase ácida é um marcador de histoquímico
característico dos lisossomas. A fosfatase alcalina é uma enzima é originada do
epitélio do ducto biliar, membrana canalicular do hepatócito, da próstata e dos
neutrófilos.
118) Examinados ao microscópio
eletrônico, os lisossomas primários (lisossomas ativos - acidificados - prontos
para intervir nos processos de digestão) são estruturas de alta densidade
eletrônica (elétron-densas) cuja coloração varia de cinzento a preto.
119) Os corpos multivesiculares são
uma forma de corpo residual mais comum em idosos (grânulos de lipofuscina). A
Lipofuscina é um pigmento endógeno insolúvel, castanho-amarelado e corresponde
a sinais de lesões por radicais livres e peroxidação lipídica.
120) As reações catalisadas pelo sistema de enzimas do
Citocromo P450 (CYP450) do retículo endoplásmatico liso (SREL) são 7 reações
não sintéticas: Oxidação, Hidrólise, Dealquilação, Desaminação, Desalogenação,
Formação de anéis e Quebra de ligações químicas.
121) O retículo endoplasmático liso
(agranular) e o rugoso (granuloso, ergastoplasma), se diferenciam, porque,
nestes, além da presença de ribossomos, seus túbulos e vesículas são achatadas,
no liso os túbulos são cilíndricos. Ambos estão conectados entre si.
122) A função do Retículo
Endoplasmático Liso (SREL) é a síntese de lipídios, detoxicação de medicamentos
e glicogenólise. No fígado o uso contínuo de alguns tipos de drogas
(barbitúricos) causa hipertrofia do SREL, reversível com a interrupção do uso.
123) O sistema P450 está no retículo endoplasmático liso
(SREL), específicamente nos microssomos especialmente desenvolvido em células
hepáticas. Os microssomos são fragmentos das estruturas tubulares e cisternas
do SREL de 100 nm de diâmetro.
124) O diâmetro dos poros nucleares (envoltório
nuclear formado por uma membrana dupla) são formado por proteínas conhecidas
como nucleoporinas, possuem forma poliédrica e medem de 50 a 80 nm de diâmetro
e são muito maiores que os das mitocôndrias (0,5 um).
125) O gene AR é formado por trincas
de nucleotídeos CAG (trinucleotídeos CAG ou repetições CAG). Normalmente há de
11 a 33 repetições CAG, na doença atrofia muscular espinhal e bulbar (Síndrome
de Kennedy) os pacientes apresentam mais de 40 repetições.
126) O gene é a unidade de informação
genética, compondo-se de elementos de transcrição, íntrons e éxons. Os éxons
constituem a parte do gene que será traduzida em aminoácidos. Íntrons são
trechos de DNA intercalados entre os éxons, que não são traduzidos.
127) Na extremidade de cada cadeia da
molécula de DNA há um grupo fosfato ligado ao carbono 5’ do açúcar do primeiro
nucleotídeo, enquanto que na outra extremidade há o grupo fosfato ligado ao
carbono 3’ do açúcar do último nucleotídeo.
128) A transmissão da Atrofia óptica hereditária (de
Leber) obedece ao um padrão clássico de herança materna (não-mendeliana)
causados por mutação no DNA mitocondrial. Ambos os sexos são acometidos, mas os
homens acometidos não podem transmitir a doença.
129) Os principais componentes
nucleares são o DNA, RNA e proteínas (histonas e protaminas). O gene bcl-2 é
anti-apoptótico e o p53 (gene do reparo do DNA) é pró-apoptótico, portanto,
estes são os principais genes que determinam a apoptose.
130) No Cariótipo 47,XYY há um cromossoma Y adicional por
não-disjunção paterna na meiose II, produzindo espermatozóides YY e ocorre em
cerca de 1 em 1.000 meninos nascidos vivos. As pessoas acometidas tendem a ter
estatura elevada e propensão à acne grave.
131) As células somáticas normalmente contêm o número
diplóide de cromossomos, entretanto há casos (raros) de tri ou poliploidia como
no Cariótipo 47,XYY (Síndrome do super-macho) causada pela não-disjunção
paterna na meiose II, produzindo espermatozóides YY.
132) A presença dos códons UAA, UAG
ou UGA (que não codificam nenhum aminoácido) constitui exigência para a
dissociação das subunidades ribossomais no final da tradução e funcionam como
código de parada na síntese protéica, finalizando uma cadeia protéica.
133) A mutação genética que resulta
na síntese da huntingtina não altera a aminoacil-tRNA sintetase específica para
a glutamina. Normalmente, o gene huntingtina codifica a proteína com 6 a 34
moléculas de glutamina em uma das extremindade da proteína.
134) Coréia de Huntington é uma
genopatia do Cro4p16.3 que resulta da síntese de uma forma alterada da proteína
huntingtina, que se acumula em neurônios, degenerando-os (principalmente no
núcleo estriado) e causando demência em adultos.
135) A Coréia de Huntington é causada
por uma mutação genética denominado expansão CAG tripla repetida no gene que
codifica o aminoácido glutamina. O resultado é que a proteína mutante
(huntingtina) carrega um elongamento contendo repetição de glutamina.
136) O padrão de herança no Diabetes mellitus tipo 1
é multifatorial. Há risco de 6% para a prole quando parentes de 1º grau são
acometidos. Os genes ligados ao HLA e outros loci genéticos juntamente com
fatores ambientais são considerados importantes.
137) A doença de Gaucher é a mais
comum (14%) das esfingolipidoses e, 99%, é do tipo 1 (não-neuropática). Há
deficiência de glicocerebrosidase com consequente depósito de glicose-ceramida
(cerebrosídios) nas células do sistema retículo-endotelial.
138) Doença de Tay-Sachs (Idiotia amaurótica familiar) é
uma neuropatia hereditária grave que produz uma mancha vermelho-cereja na
retina. O padrão de tramissão é autossômica recessiva com mutações no gene que
codifica a enzima lisossômica hexosaminidase A.
139) Na Doença de von Recklinghausen
(Neurofibromatose do tipo 1) é causada por uma mutação no cromossomo 17. os
neurofibromas são numerosos na derme, mas também podem ocorrer em órgãos
viscerais e apresentam muitas manchas em café com leite.
140) A Doença do armazenamento de glicogênio
tipo I (Doença de von Gierke) é causada por deficiência de glicose-6-fosfatase
com glicogenólise hepática diminuída e hipoglicemia acentuada causando
convulsões e acúmulos de glicogênio no fígado e no rim.
141) O código genético é a relação entre a sequência de
bases (nucleotídeos) no DNA e a correspondente sequência de aminoácidos
(proteína). A evidência de sua universalidade é a decodificação da informação
viral pela maquinaria de síntese da célula hospedeira.
142) Um casal com um filho com Facomatose de Louis-Bar
(Ataxia-telangiectasia) a probabilidade de recorrência na descendência é de 25%
já que se trata de uma doença de transmissão autossômica recessiva por mutação
do gene ATM.
143) A
Hipercolesterolemia pura - tipo IIA de Fredrickson (Hipercolesterolemia
familiar) há hipercolesterolemia grave que origina xantomas e doença coronariana
prematura, causando aterosclerose e consequente Infarto do miocárdio ou
acidente vascular cerebral.
144) As
células diplóides (somáticas) contêm 46 cromossomos que funcionam como 23 pares
de cromossomos homólogos. Cromossomos homólogos são cromossomos iguais entre si
(do grego homoios = igual, semelhante) que juntos formam um par.
145) O mosaicismo é a anormalidades
cromossômicas com maior probabilidade de nascimento vivo porque há um maior
número de células potencialmente normais que possuem o complemento cromossômico
apropriado, seguido de triploidia, monossomia e tetraploidia.
146) A Mucopolissacaridose II
(Síndrome de Hunter) é uma genopatia recessiva do cromossomo X causada por
deficiência de enzima lisossômica (a-L-iduronidase) e acúmulo de
glicosaminoglicanos como o sulfato de dermatan, de heparan, de ceratan e de
condroitina.
147) Na Neoplasia maligna da mama
feminina a expressão do gene c-Erb-B2 é importante mas NÃO se pode usar o
método Northern Blot (que usa uma sonda hibridizadora de RNA para verifica se o
gene é ou não transcrito em RNA), porque o gene c-Erb-B2 está no DNA.
148) Na Neoplasia maligna da mama
feminina as mutações dos genes BRCA1 e BRCA2 são frequentes na Neoplasia
maligna da mama familiar tipo 1 e tipo 2 ou na Neoplasia maligna do ovário, mas
não são frequentes nos casos esporádicos (não hereditário).
149) As mutações do gene TP53 (gene supressor tumoral,
gene pró-apoptótico) são os achados moleculares mais frequentes em tecidos
tumorais como na síndrome de Li-Fraumeni, osteossarcoma clássico, carcinoma de
células escamosas, câncer de mama.
150) O Pseudo-hermafroditismo
feminino, o cariótipo é 46,XX e é comumente causado por exposição do feto à
estimulação androgênica excessiva, como na hiperplasia supra-renal congênita,
mas, sexo gonadal é feminino e cariótipo femininos.
151) Doenças
genéticas podem ser causadas por alteração na secreção de enzimas (Deficiência
da enzima arginase; Síndrome adrenogenital por deficiência total de
21-hidroxilase) ou por modificações específicas na sequência de aminoácidos
(Talassemia).
152) A Síndrome de Di George é uma imunodeficiência
caracterizada por infecções recorrentes e timo pequeno, malformações congênitas
e hipoparatireoidismo causado por síndrome de deleção do cromossoma 22q11,
diagnosticado por FISH (análise por hibridização)
153) Na Síndrome de Down (Trissomia do 21 é a aneuploidia
que tem a maior probabilidade do feto chegar a termo) há, característicamente,
uma única prega de flexão palmar e uma única prega de flexão no quinto dedo. O
risco de Leucemia aguda é 15 vezes maior.
154) Alguns casos de Síndrome de Down são causados pela
translocação Robertsoniana (que só pode ocorrer nos pares acrocêntricos: 13,
14, 15, 21 e 22) entre os cromossomos 14 e 21 (cromossomo híbrido), o resultado
será um gameta com 3 cromossomos 21.
155) A maioria dos casos da Síndrome de Edwards (Trissomia
do 18; 47,XY,+18) é causada por eventos de não-disjunção. A maioria dos casos
de trissomia do 18 é de natimortos, e é rara a sobrevida além dos 4 meses de
idade.
156) A Síndrome de Ehlers-Danlos é causada por um
defeito do colágeno que toma os tecidos conjuntivos fracos e frágeis e é
transmitida por herança autossômica dominante, recessiva ou recessiva ligado ao
X, a pele e as articulações são hiperextensíveis.
157) A expressão genética é o processo no qual a
célula sintetiza proteínas a partir do DNA. Na transcrição a informação
codificada no DNA é processada no ribossomo via mRNA. Na tradução são sintetizadas
proteínas a partir de uma sequência de códons.
158) Na Síndrome de Li-Fraumeni (por herança
autossômico dominante negativo) a maioria dos tumores são de muito mau
prognóstico e de difícil vigilância e, excluindo a mamografia de mulheres
portadoras, não está provado que a vigilância melhore o prognóstico.
159) Síndrome de Marfan (Aracnodactilia) é uma doença
autossômica dominante causada por defeitos quantitativos e qualitativos na
fibrilina por mutações no gene da fibrilina. A complicação mais séria é a
dilatação aórtica com dissecção e/ou rotura.
160) A Síndrome de Turner (Monossomia do X; cariótipos
45,X/46,XX) é a única monossomia na qual há possível sobrevida até o termo. As
pacientes que atingem a idade adulta geralmente são mosaicos, com cariótipos
45,X/46,XX.
161) A Síndrome de Turner (cariótipo 45,X) é uma das
principais causas de abortamentos no 1º trimestre. No feto, o fenótipo mais
típico é, higromas, múltiplas anomalias internas como coractação da aorta e rim
em ferradura, dedos superpostos e pescoço curto.
162) Na Síndrome do cromossomo X
frágil, o retardo mental é mais frequente sexo masculino e se torna mais grave
e precoce na próxima geração por mutação no cromossomo Xq27.3 com repetição de
trinucleotídios CGG (250 a 4.000 repetições, normal de 6 a 50).
163) Na gestante com história
familiar de Síndrome do X frágil, o fato da PCR nas células amninióticas ser
negativa pode significar que o feto não está acometido ou que não há uma
mutação grande demais para ser captada e é indicado análise Southern blot.
164) A Síndrome do Cromossomo X Frágil
(CroXq27.3) é causada pro uma mutação extremidade 5 do gene do gene FMR-1 com
variação do número de cópias de uma repetição instável de trinucleotídeos -
CGG, em etapas de divisão celular, ao longo das gerações.
165) Na Síndrome do fantoche feliz (Síndrome de
Angelman) é causada pelo gene de Angelman que sofre impressão genômica,
silenciado no cromossoma 15 paterno mas ativo no cromossoma 15 matemo. O mesmo
ocorre na deleção do gene de Angelman do 15 matemo.
166) A Síndrome do grande
artelho-polegar largo (Síndrome de Rubinstein-Taybi) é causada por uma mutação
no Cro16 (16p13.3), gene CBP responsável pela síntese da proteína CREB que age
como um fator de transcrição para a produção de proteínas específicas.
167) O Xeroderma pigmentoso é uma doença rara,
autossômica recessiva (probabilidade de um irmão de um doente ser portador é de
66%. É causada por deficiência na enzima que permite reparo excisional de danos
no DNA causado pela luz ultravioleta.
168) Os príons são organismos ainda mais simples que os
vírus e não possuem ácido nucleico. São constituídos por proteínas com a
capacidade de converter proteínas solúveis à sua configuração insolúvel, que se
precipitam em cristais formando placas amilóides.
169) Retrovírus (RNAvírus) se caracterizam pela presença
de uma DNA polimerase RNA-dirigida, codificada pelo seu próprio genoma. Eles
invadem a célula e, através da enzima transcriptase reversa, fazem a
retrotranscrição para o DNA a partir do RNA viral.
170) Nos sistemas biológicos, cada nível hierárquico de
organização apresenta novos atributos, ou propriedades emergentes, em relação
ao nível anterior, isto porque, a chave da classificação, são exatamente estes
atributos ou propriedades emergentes.
171) A incorporação de genes retrovirais (como o HIV) ao
genoma de uma célula é causada pela da ação da Transcriptase reversa (DNA
polimerase RNA-dirigida) e da integrase (uma proteína de 32 kDa, produzida a
partir da porção C-terminal do produto de gene Pol).
172) Os vírus não apresentam organização celular, são
limitados por um envelope (cápsula) protéico (ou lipoprotéico) contendo
material genético na forma ácido desoxirribonucléico (DNA ou Adenovírus) e/ou
de ácido ribonucléico (RNA ou retrovírus) como na AIDS.
173) As proteínas virais do capsídeo (formado por
proteínas) e do envelope externo (presente em alguns vírus, com uma estrutura
bílipidica composta por fosfolípidos e de algumas proteínas de membrana da
célula infectada) são incorporadas da célula infectada.
174) A ativação dos mecanismos de reparo da molécula de
DNA (3 bilhões de bases) ocorre quando há danos à fita simples (a outra fita é
usada como modelo) ou quebras em fitas duplas (por reparo recombinante ou união
terminal não-homóloga - NHEJ).
175) A longevidade é um caráter complexo, resultante da
ação integrada de genótipo e meio e, estas múltiplas interações estão sempre
presentes em células eucarióticas. Um dos modelos de estudo é um gene associado
à longevidade em leveduras, o SIR-2.
176) A transcriptase reversa é uma DNA polimerase
RNA-dirigida que realiza um processo de transcrição ao contrário do padrão
celular normal, polimerizando moléculas de DNA a partir de RNA, produzido DNA a
partir do RNA, é uma enzima essencial nos Retrovírus.
177) Um príon é uma proteína com
capacidade de modificar outras proteínas, tornando-as cópias de si mesma e não
possuem ácido nucleico. Das 13 espécies de príons, 3 afetam fungos e 10 afetam
mamíferos, dentre estes, 7 têm por alvo a espécie humana.
178) Sob determinadas circunstâncias uma célula na fase G0
pode re-entrar no ciclo celular. Na Hepatite A aguda após a necrose, os
hepatócitos remanescentes reentram no cicIo celular, proliferam, retomam à fase
G0 e se tomando quiescentes novamente.
179) O corpo humano é formado por aproximadamente 10
trilhões de células. Uma célula eucariótica tem o diâmetro médio de 40 mícrons
e o diâmetro do núcleo varia de 10 a 20 mícrons. Rins, pele e fígado (30 µm em
média). Hemácias (8 µm em média).
180) Em mamíferos, o processo de
mitose dura apenas 30 a 60 minutos e, portanto, participa apenas com uma
pequena fração do ciclo de fisão celular, de modo que, mesmo em tecidos de
intensa divisão celular, as figuras mitóticas são poucas.
181) Durante a mitose (controlada pela Cdc2 quinase),
a ruptura do envoltório nuclear envolve a fosforilação de filamentos
intermediários da família das laminas (A, B1, B2 e C) atuando como um sítio de
ligação da cromatina, organizada em grandes alças de DNA.
182) As Cinases dependentes de Ciclina (CDKs) estão
presentes durante todo o ciclo celular, mas só são ativadas em determinadas fases,
quando ligadas às ciclinas (variam durante o ciclo celular). Do ponto de vista
evolutivo são moléculas altamente conservadas.
183) No ciclo celular, na fase G2 (Gap 2) há: 1-
início da condensação da cromatina, 2- formação do complexo da proteína
cdc2/ciclina B (MPF) que permanece inativo é fosforilado e desfosforilado em
etapas sequenciais e, 3- torna-se ativo e inicia a fase M.
184) O ciclo celular compreende os processos que ocorrem desde a formação
de uma célula até sua própria divisão em duas células filhas. Compreende 2
fases: 1- divisão do núcleo (mitose) e do citoplasma (citocinese) e 2-
Interfase.
185) O Metabolismo é dividido em: 1-
Anabolismo (redutivo e endergônico) é a obtenção de substâncias complexas a
partir de sustâncias simples e 2- Catabolismo (oxidativo e exergônico) ocorre
quando moléculas complexas são degraddas. O ATP é o elo de ligação.
186) Metabolismo é o conjunto de
reações bioquímicas que permitem ao organismo obter a energia e substâncias
necessários para a Homeostase. Anabolismo é o conjunto de processos de redução.
Catabolismo é o conjunto de processos oxidativos e de degradação.
187) O metabolismo envolve a
transformação da matéria e energia, a sequência das reações enzimáticas são
chamadas de rotas (vias) metabólicas onde o produto de uma reação é o substrato
da reação subseqüente, estas reações metabólicas ocorrem dentro da célula.
188) A equação da glicólise oxidativa
aeróbica é: Glicose + 2ADP + 2Pi + 2NAD+ => 2Piruvato + 2ATP + 2NADH + 2H+
+2H2O. A transferência de energia (produção de ATP) ocorre através de reações
de oxidação-redução por formação de pares redox (catabolismo).
189) Numa reação redox o agente
oxidante é o composto que ganha elétrons e, portanto, é reduzido tornando o outro
composto mais oxidado, já o agente redutor perde elétrons através da reação e,
portanto, é oxidado. O NADH é, frequentemente, a fonte de redução.
190) Anabolismo (parte do
Metabolismo) é a síntese de moléculas complexas a partir de moléculas mais
simples, com aumento da energia interna por transferência de energia de outras
moléculas como o ATP, GTP ou redutores como o NADH, NADPH e FADH2.
191) Nas
reações de óxi-redução celulares, os substratos orgânicos são oxidados em
várias etapas por compostos que se reduzem ao receberem elétrons do composto
oxidado. A ordem da transferência é definida pelo potencial redox (o O2 é o tem
o maior potencial).
192) O
Potencial redox é a Força eletromotriz que expressa a afinidade de um par redox
por elétrons, ou seja, o fluxo ocrre do menor para o maior potencial redox (ou,
no sentido de menor quantidade de energia livre para a maior quantidade de de
energia livre).
193)
Potenciais de redução: Eo' alto indica tendência de redução, a equação ?Go' =
-nF(?Eo') é curcial, sendo ?Eo' = Eo'(aceptor) - Eo'(doador) e ?Go‘=
-nF(Eo'(O2) -Eo'(NADH)). ?Go‘= -nF(0.82 –(-0.32)) = -nF(1.14) = -2(96.5 kJ
mol-1V-1)(1.136) = -220 kJ/mol.
194) A
Bioquímica (estudo da química da vida) é o ramo da ciência que faz a ponte
entre a Biologia (estudo das estruturas e interações das células e organismos
vivos) e a Química (estudo das estruturas e interações entre átomos e
moléculas).
195) O estudo da Bioquímica
compreende: 1- propriedades químicas e estrutura tridimensional metabolismo das
biomoléculas, 2- mecanismos de regulação das reações, 3- funções das proteínas,
4- expressão da informação genética, transmisão e função proteômica.
196) A primeira reação da via das
pentoses fosfato é a desidrogenação da glicose-6-fosfato pela glicose-6-fosfato
desidrogenase, formando a 6-fosfoglicono-d-lactona que é hidrolizado por uma
lactonase formando o ácida livre 6-fosfogliconato e NADPH.
197) Os monossacarídeos (oses) podem ocorrer em formas
cíclicas resultantes da reação intracadeia. Quando a interação ocorre entre os
carbonos 1 e 4 forma-se a alfa-glicose furanósica (grupos OH na posição cis) ou
forma beta-glicose furanósica (posição trans).
198) Quimicamente, os carboidratos monossacarídeos são
divididos em aldoses (com um grupo funcional aldeído, -COH, como o
gliceraldeído) e cetoses (com um grupo cetona, =CO, como a dihidroxacetona),
todos os outros carbonos possuem uma hidroxila, -OH.
199) Os carboidratos, fórmula geral (CH2O)n, (os mais
importantes são as pentoses, 5 e hexoses, 6), Participam na estrutura celular,
em processos de reconhecimento, adesão e interação entre células. Os menores (n
= 3) são a dihidroxiacetona e o gliceraldeído.
200) As hexoses (glicose), contendo 6
átomos de carbono, são os monossacarídeos (não sofrem hidrólise) mais
abundantes na natureza, sendo encontradas em microorganismos, células vegetais
e animais. O amido e a celulose são polímeros de glicose.
201) A glicólise anaeróbica é
dividida em 2 fases: 1- Preparatória, gasta 2 ATPs, vai até gliceraldeído-3-fosfato
e diidroxicetona-fosfato e há aumento da energia livre. 2- Pagamento, produz 4
ATPs, vai até o piruvato. Para cada glicose há um saldo de 2 ATPs.
202) Na fermentação alcoólica realizada por leveduras, o
ácido pirúvico é convertido em etanol e CO2 em 2 etapas: 1- o ácido pirúvico é
descarboxilado e forma-se acetaldeído e 2- o acetaldeído é reduzido pelo NADH a
etanol (fabricação de pão, vinho e cerveja).
203) Os
carboidratos, fórmula geral (CH2O)n, são classificados em mono, di e
polissacarídeos, os primeiros são classificados como polihidroxialdeídos
(aldoses) ou polihidroxicetonas (cetoses), dependendo da posição que o
grupamento carbonila ocupa na molécula.
204) Os fosfolipídios são os
principais componentes estruturais da membrana celular e os fosfolipídios mais
comuns são os glicerofosfolípidos, compostos por dois ácidos gordos e um grupo
fosfato ligados a uma molécula de glicerol por ligações éster.
205) A lactose (galactose
beta-1,4-glicose) é um dissacarídeo formado pela galactose e glicose, unidos
por uma ligação do tipo_A (1-4), o que a confere um alto poder redutor (exceto
a sacarose, a maioria dos monossacarídeos e dissacarídeos são redutores).
206) A sacarose cana de acúcar e da beterraba é um
dissacarídeo não redutor já que o teste na reação de Benedict é negativo. A
hidrólise gera glicose e frutose (nesta reação são agentes redutores) que
oxidam o Cu+2, parecido com o que ocorre no citocromo a3.
207) A sacarose da cana de acúcar é um dissacarídeo
(glicose e frutose) não redutor, formado por ligação covalente O-glicosídica
que ocorre quando um grupo hidroxila de uma molécula reage com o carbono
anomérico da outra (que forma o hemicetal) .
208) A sacarose é composta por uma molécula de
alfa-D-glicose e uma de beta-D-frutose, unidos por uma ligação glicosídica os
átomos C1 da glicose e C2 da frutose. É um dissacarídeo não redutor porque os
grupos químicos redutores participam na ligação.
209) O glicogênio é armazenado no
citoplasma, especialmente do hepatócito e do músculo esquelético. Para a
visualização de polissacarídeos simples (glicosaminoglicanas
mucopolissacarídeos) são Carmim de Best e a técnica do PAS (Periodic
Acid-Schiff).
210) O glicogênio é um polímero
glicose por ligações glicosídicas alfa-1,4 e, nos locais de ramificação,
alfa-1,6. Cada molécula é ligada ligada glicogenina por uma ligação alfa-1,4;
que estar na gênese do glicogênio funcionando como iniciador (primer).
211) A ligação glicosídica (ligação
covalente por reação de condensação) tipo_A ocorre entre os carbonos 1,6,
conferindo alto grau de ramificação o que impede a formação de uma estrutura em
hélice, menor rigidez e maior hidrosolubilidade que a do tipo_B (1,4).
212) A presença de polissacarídeos
pode ser determinada pela técnica do PAS (Periodic Acid-Schiff), que oxida os
grupamentos 1-2 glicol, produzindo aldeídos que reagirão com a fucsina
descorada (reativo de Schiff) fornando um composto violeta e insolúvel.
213) O glicogênio (forma de
armazenamento de açúcares nas células animais) é um polímero da glicose
ramificado, constituída por unidades de glicose em ligação glicosídica 1-4 e
com ramificação onde a ligação é 1-6. O peso molecular pode chegar a 100 milhões.
214) A técnica do PAS é utilizada nas
lâminas de fígado (acúmulos de glicogênio), estômago (camada de revestimento de
glicosaminoglicanas - mucopolissacarídeos), cartilagem hialina
(glicosaminoglicanas pertencentes às proteoglicanas da matriz).
215) A
celulose é um polissacárido estrutural linear não ramificado de cadeia longa
constituído por milhares de unidades de D-glicose unidas por ligações beta(1,4)
de fórmula (C6H10O5)n, sendo por isso um polímero de cadeia longa. Não é
digerível pelo homem.
216) Os glicosaminoglicanos são
heteropolissacárideos, da família dos polímeros de cadeia linear, cujos
monômeros são unidades dissacarídicas repetidas contendo ácido urônico e uma
hexosamina (D-galactosamina), formando às soluções de alta viscosidade.
217) As glicoproteínas
(polímeros lineares) são formadas a partir de ligações entre um resíduo de
carboidrato de uma cadeia oligossacarídica e os aminoácidos Asparagina
(N-glicosídicas) ou Serina/Treonina (O-glicosídicas) presentes na cadeia
polipeptídica.
218) O ciclo de Krebs ocorre na
matriz mitocondrial e sua função é oxidar a Acetil-CoA (ACoA), obtida pelo
catabolismo de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos. Gera 2 moléculas de
CO2, 1 GTP, 3 NADH2 e 1 FADH2 por cada molécula de ACoA.
219) A Hexoquinase hepática fosforila
a frutose em futose-6-fosfato, que é confertida pela fosfofrutoquinase-1 em
frutose-1,6-difosfato, que, via frutose-1,6-difosfatase é convertida em
frutose-6-fosfato. A frutose-2,6-difosfato estimula a 1ª e inibe a 2ª.
220) No início da Gliconeogênese
(Reação1 ou R1) o piruvato é transportado do citosol para a mitocôndria ou é
gerado no interior da mitocôndria ou, a glutamato alanina transaminase
citosólica cataliza a alanina + a-cetoglutarato => glutamato + piruvato.
221) O processo geral de síntese de
glicose a partir do piruvato (parte da Gliconeogênese) é 2 Piruvato + 4 ATP + 2
GTP + 2 NADH + 4 H2O => Glicose + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 NAD+ + 2H+, ou
seja, em relação à glicose (produz 2 ATP), este é um processo custoso.
222) Das 10 reações enzimáticas da
Gliconeogênese, 3 são inversões de reações da glicólise. 3 reações na glicólise
são essencialmente irreversíveis, um deles é a conversão de fosfoenolpiruvato
em piruvato e portanto, há necessidade de um bypass.
223) Na R2 da Gliconeogênese, o
Oxaloacetato, além de poder ser convertido a malato, também pode seguir a outra
rota: oxaloacetato + GTP => fosfoenolpiruvato + GDP + Pi + CO2 (PEP
carboxilase mitocondrial), que é tranportado para o citoplasma.
224) Na R2 da Gliconeogênese após o
Piruvato + ATP + CO2 => Oxaloacetato + ADP + Pi (piruvato carboxilase
mitocondrial, regulada + pela Aceti-CoA, cofatores Biotina e Mn), na R3a o
oxaloacetato + NADH + H+ => malato + NAD+ (malato desidrogenase
mitocondrial).
225) Na R3b da Gliconeogênese, o
oxaloacetato mitocondrial é convertido reversivelmente em fosfoenolpiruvato
(fosfoenolpiruvato carboxiquinase) através de uma reação dependente de Mg+2 e
consumindo GTP. Oxaloacetato + GTP => Fosfoenolpiruvato + CO2 + GDP + Pi.
226) Na R4 da Gliconeogênese, o
malato é transportado pela malato/a-cetoglutarato da membrana mitocondrial
interna para o citopalsma onde é reoxidado (usa NAD+) formando o Oxaloacetato +
NADH + H+ (malato desidrogenase citosólica).
227) Na R5 da Gliconeogênese, o
Fosfoenolpiruvato + H2O => 2-fosfoglicerato (Fosfoenolpiruvato hidratase
citoplasmática, uma enolase inibida pelo 3-fosfoglicerato). Na R6 a
Fosfoglicerato mutase, uma isomerase cataliza a 2-fosfoglicerato =>
3-fosfoglicerato.
228) O
colesterol é um lipídeo esteróide são derivados do
ciclopentanoperidrofenantreno com um grupamento OH na posição C3 (os 4 anéis
não-planares fusionados conferem uma maior rigidez do que outros lipídios da
membrana, além de um fraco caráter anfipático.
229) Os
Lipídeos esteróides (núcleo ciclopentanoperidrofenantreno) desempenham
importantes funções homeostáticas, como manutenção da estrutura celular
(colesterol), formação de moléculas de vitaminas (vitamina D) e de hormônios
adrenocorticóides e sexuais.
230) Lipídeos são compostos mais reduzidos (têm mais H2 e menos O2) que
os carboidratos ou as proteínas e, por isso, fornecem mais que o dobro da
energia (9 kcal/g) que os carboidratos ou proteínas (4 kcal/g) e, sendo apolar,
pode ser estocada de forma anidra.
231) A helicase é uma enzima ATP dependente que quebra as
ligações em ponte de hidrogênio entre as bases azotadas (purinas ou
pirimidinas) de ambas as cadeias de DNA, fazendo com que estas se separem. Isto
é muito importante para a replicação do DNA.
232) Os ácidos graxos são componentes
de moléculas lipídicas que apresentam um grupamento acil ligado a uma longa
cadeia carbonada (saturada ou insaturada) e, ao contrário dos aminoácidos,
proteínas e carboidratos, são pouco solúveis em água (hidrofóbicos).
233) As membranas celulares ricas em
ácidos graxos insaturados (duplas ligações) são mais fluidas e menos compactas
porque a rigidez da dupla ligação torna o ácido graxo menos flexível e isto,
faz os insaturados interagirem menos com as cadeias vizinhas.
234) Uma molécula de fosfoglicerídeo
(membro importante da classe dos fosfolipídeos) é um 1,2-diacilglicerol que
apresenta um grupo fosfato esterificado no carbono 3 do esqueleto do glicerol.
São os principais componentes lipídicos das membranas celulares.
235) Uma alta concentração de
fosfolipídeos contendo ácidos graxos de cadeia hidrocarbonada insaturada (configuração
cis) na bicamada lipídica da membrana a tornará mais fluida e menos compacta,
permitindo uma rápida difusão lateral de lipídeos na bicamada.
236) As esfingomielinas são ceramidas derivadas dos
Esfingolipídeos (esfingosina com ligações duplas e configuração trans ligado
aos ácidos graxos), cujo grupo polar pode ser tanto uma fosfocolina como uma
fosfoetanolamina são isolantes elétricos dos axônios.
237) Os Esfingolipídeos são Lipídeos que, no lugar do
glicerol tem uma esfingosina (um álcool aminado inssaturado com 18 carbonos).
São classificados em Esfingomielinas e Glicolipídeos, estes divididos em 2
subclasses (cerebrosídeos e gangliosídeos).
238) Microdomínios especializados da
membrana celular (balsas lipídicas) são compostos principalmente de
esfingolipídios (ligações duplas em configuração trans) e colesterol e, por
isso, são mais espessas e menos fluidas do que outras regiões da membrana.
239) Os triacilgliceróis (triglicerídeos), são Lipídeos simples formados
por ésteres de ácidos graxos com um álcool (glicerol), formando glicerídeos
(óleos e gorduras). São eles que se acumulam nos adipócitos do tecido adiposo,
especialmente em obesos.
240) Os Lipídeos, como o Colesterol, desempenham funções estruturais nas
células participando da constituição das membranas e também, como os
Triacilgliceróis (ésteres do glicerol - 1,2,3-propanotriol) podem servir como
reserva energética.
241) As prostaglandinas (produzidas
pelas vesículas seminais) são síntetizadas a partir dos Fosfolipídeos, via
ácido aracdônico (20 átomos de carbono). Participam na regulação da da pressão
arterial, na estimulação da contração do músculo liso e na inflamação.
242) Proteínas compostas principalmente de aminoácidos
apolares são menos solúveis em água que aquelas constituídas majoritariamente
por aminoácidos polares, devido a hidrofobicidade de seus grupamentos laterais
e são lipossolúveis.
243) Uma ligação peptídica é uma ligação do grupo
alfa-amino (-NH2) de um aminoácido com o grupo alfa-carboxila (-COOH) de outro,
liberando 1 molécula de H2O (condensação) e formando uma amida (amídica) com
caraterística de dupla ligação parcial (sem rotação).
244) Na Coréia de Huntington, há uma
mutação com repetição instável e expandida (até 250 vezes) do trinucleotídio
CAG, este códon sintetiza a glutamina cujas unidades ligam-se entre si através
de ligações peptídicas na dependência de ribonucleoproteínas.
245) A cisteína é um aminoácido polar neutro
(SH-CH2-CH(NH2)-COOH), codificados pelo código genético (UGU e UGC), possui um
grupo tiol na sua cadeia lateral e é encontrado em proteínas (formando pontes
disulfeto como na insulina) e no tripeptídeo glutationa.
246) Os aminoácidos ácidos glutâmico (pK = 4, 3) e
aspártico (pK = 3,7) são dicarboxílicos (pK do 2º -COOH) e, portanto, com carga
líquida negativa em pH = 7,0, com grupo amina protonado (-NH3+) e os dois ácido
carboxílicos desprotonados a carboxilato (-COO-).
247) Apenas os aminoácidos L constituem proteínas, devido
à especificidade da enzima peptidil transferase, que só faz a ligação peptídica
se a cadeia lateral do aminoácido estiver para a esquerda. Os principais tipos
de arranjo são: alfa-hélice e folha-beta.
248) A interação hidrofóbica é um dos fatores que
determinam a estrutura terciária de uma proteína, pela tendência dos AA com
radical apolar (como os aromáticos) de se acomodar no interior formando uma
estrutura dobrada, e longe da interface com a água.
249) A cisteína (aminoácido polar neutro) é codificados
pelos códons UGU ou UGC, e, portanto, um componentes das proteínas. Apresenta
um grupo tiol em sua cadeia lateral que se oxidado, resulta no derivado cistina
(2 cisteínas unidas por uma ponte dissulfeto).
250) A alanina é um dos aminoácidos padrão (codificados
pelo código genético - GCU, GCC, GCA, GCG). Pode ser usada no Ciclo de Kerbs a
a partir da reação: L-alanina + alfa-cetoglutarato (via Glutamato-alanina
transaminase) forma piruvato + L-glutamato.
251) Se
adicionarmos um sal (como o sulfato de amônio) a uma solução aquosa com
proteína, esta poderá precipitar ou continuar solúvel na solução. Isto depende
da maior ou menor interação entre os grupos laterais dos aminoácidos, dos íons
do sal ou da água.
252) Aminoácidos padrão com radical R
polar (hidrofílicos) geralmente o radical R é formado por hidroxilas,
sulfidrilas ou grupamentos amida. São 12 aminoácidos: 7 polares neutros, 2
polares ácidos e 3 polares básicos. A Tirosina é aromática e é hidrofílica.
253) Aminoácidos com radical R apolar (hidrofóbico) geralmente
o R é formado exclusivamente por grupamentos alquila (apenas carbono e
hidrogênio). São 8 aminoácidos: Alanina, Fenilalanina, Leucina, Isoleucina,
Prolina, Metionina, Valina e Triptofano.
254) Em relação às propriedades químicas dos grupamentos
laterais, os 20 aminoácidos padrão são classificados, 8 apolares (com grupos
laterais hidrofóbicos, ficam entre os lipídeos), 7 polares neutros (não carregados),
2 polares ácidos e 3 polares básicos.
255) Quando em solução aquosa,
dependendo do pH do meio, os aminoácidos podem agir como substâncias ácidas ou
básicas, devido à capacidade dos grupos amino e carboxílico de doar ou receber
prótons, respectivamente (agem como sistemas tampões de pH).
256) A estrutura primária das
proteínas é dada pela sequência de aminoácidos e ligações peptídicas, é o nível
estrutural mais simples e mais importante, é uma longa cadeia de aminoácidos
com 2 extremidades, quando hidrolisada libera peptídios e aminoácidos
257) A estrutura primária da proteína é uma longa
cadeia de aminoácidos (sequência de mais 50 aminoácidos) semelhante a um colar
de contas e unidos por ligações peptídicas (coovalentes), com uma extremidade
amino inical e uma extremidade carboxi terminal.
258) Um dos mais importantes princípios da Biologia
Molecular é que a estrutura nativa de uma proteína determina a sua função
biológica, ela é única e determinada pelo arranjo espacial de aminoácidos
próximos entre si na seqüência primária da proteína.
259) A estrutura terciária da proteína (atividade biológica)
é determinada pelo enrolamento da alfa-hélice ou da folha-pregueada por
ligações fracas (pontes de hidrogênio e dissulfito) entre resíduos dos
aminoácidos e pode envolver ligações covalentes.
260) O sítio
ativo de uma enzima é o espaço no qual o substrato interage com a enzima,
através da formação de uma ligação não-covalente com os aminoácidos presentes
nessa região da molécula enzimática (e onde os inibidores competitivos também
se ligam).
261) A lactose (C12H22O11, açúcar do
leite) é um dissacarídeo com ligação glicosídica (1,4), que, após ser
hidrolisado pela enzima alfa-amilase, presente na saliva, libera 1 resíduo de
glalactose e 1 de glicose. No RN é hidrolisada pela ação da lactase.
262) O glicogênio (um carboidrato
polissacarídeo de reserva energética das células animais), é um
homopolissacarídeo de glicose altamente ramificado (a cada oito a dez unidades)
o que facilita o acesso das enzimas glicolíticas responsáveis pela sua hidrólise.
263) Na interação entre enzima e substrato (complexo ES),
a velocidade inicial de da reação catalisada pela enzima é dependente da
concentração de substrato e, assim, quando a concentração de substrato aumenta,
a velocidade inicial também aumenta.
264) A enzima lactato-desidrogenase LDH (115 a 225
UI/L) é um conjunto de 5 isoenzimas: LDH1 (músculo cardíaco e hemácias), LDH2 (
músculo cardíaco e leucócitos), LDH3 (pulmões), LDH4 (rins, placenta e
pâncreas) e LDH5 (fígado e músculo esquelético).
265) Moléculas que apresentam grande
semelhança estrutural com o substrato de uma enzima podem atuar como inibidores
reversíveis competitivos na reação enzimática, entretanto, se a concentração do
substrato aumenta, a interferência do inibidor tende a zero.
266) Na cinética de Michaelis-Menten, a partir de uma
determinada concentração de substrato a velocidade da reação enzimática
permanece constante (curva assintótica) porque ocorre saturação do sítio ativo
das moléculas da enzima pelas moléculas de substrato.
267) Certos receptores (como aqueles
que são expressos em células B e T), quando se ligam a seus ligantes, se movem
dentro de microdomínios na monocamada externa da membrana que estão acoplados a
regiões da monocamada interna que contêm quinases sinalizantes.
268) Uma célula eletroneutra
impermeável ao Cl- permeável ao Na+ e à uréia, mergulhada em 500 mM de uréia e
com NaCl = 150 mM intracelular (300 mOsm, 150 de Na+ mais 150 de Cl-, supondo
um coeficiente de dissociação = 1), ela aumenta de volume até se romper.
269) A osmose é transporte de água,
por difusão, da solução mais concentrada em água para a menos concentrada em
água (solvente). A solução com osmolaridade zero (sem partículas osmoticamente
ativas) causa o inchaço e ruptura das células.
270) Gradiente de pressão osmótica só
existe quando há diferença de osmolaridade entre os dois lados da membrana. Se
todas as partículas (moléculas ou íons) são livremente permeáveis não há como
criar diferenças, é como se não existisse a membrana.
271) Fluxo passivo (difusão simples) sempre depende de
permeabilidade (condutância) tanto para moléculas como para íons. O conceito de
permeabilidade está relaciona ao da difusão (não é saturável), não ao
transporte ativo.
272) O gradiente de concentração extra/intra celular
de moléculas hidrofóbicas (lipossolúveis) é próximo de 1 como o CO2, vitaminas
A, D, E e K e esteróides, isto significa que, em geral, elas podem se difundir
livremente através das membranas celulares.