Qüestionaris d'Avaluació Contínua: Preguntes Orals Comunicatives (PORAL 1, 2, 3 i 5)

1. PORAL 1: Preguntes 1-12. Bioenergètica, entropia i reaccions redox

Indica la veracitat o falsedat de les següents afirmacions i respon als exercicis plantejats:

a.

Tots els processos bioquímics, de transport i mecànics tenen lloc de manera espontània en els éssers vius ($\Delta G < 0$ en condicions cel·lulars).

b.

La vida exigeix mantenir un alt ordre intern, la qual cosa obliga a un increment continu de l'entropia de l'entorn de l'organisme i de l'univers per complir el segon principi de la termodinàmica.

c.

En un organisme animal exclusivament es produeix treball en alimentar-se i fer ús de l'aparell muscular.

d.

La pròpia supervivència d'un ésser viu comporta una despesa energètica contínua per al sosteniment del treball biològic.

e.

L'ésser humà cedeix calor de forma ininterrompuda cap al medi, augmentant l'entropia universal.

f.

Respecte a l'energia tèrmica en l'ésser humà:

a) La calor originada en reaccions químiques es dissipa a l'entorn com a fracció energètica no computable com a treball útil.

b) Tota l'energia calòrica despresa és directament útil per preservar la temperatura del cos.

g.

Excloent l'aigua corporal, el nitrogen és l'element químic amb major proporció en pes sec en l'organisme humà.

h.

L'oxigen molecular inhalat ($\mathrm{O_2}$) s'empra per oxidar-se fins a $\mathrm{H_2O}$ alhora que oxida substrats carbonats catabòlics.

i.

La generació de cadenes de 2 a 5 carbonis en el catabolisme permet obtenir els precursors de la biosíntesi atès que els animals no assimilen directament diòxid de carboni.

j.

Ordena de major a menor estat d'oxidació els carbonis de les següents molècules: (a) etanol ($\mathrm{CH_3CH_2OH}$), (b) età ($\mathrm{CH_3CH_3}$), (c) etilè ($\mathrm{CH_2=CH_2}$), (d) àcid acètic ($\mathrm{CH_3COOH}$), (e) acetaldehid ($\mathrm{CH_3CHO}$).

k.

La reducció majoritària de l'$\mathrm{O_2}$ respirat fins a aigua té lloc a l'interior dels peroxisomes.

l.

Identifica quin tipus d'enzim catalitza $\mathrm{Acetaldehid + X \rightarrow Etanol + Y}$ i quina parella representa correctament $\mathrm{X}$ i $\mathrm{Y}$: a) $\mathrm{NADH^+}$, $\mathrm{NAD}$; b) $\mathrm{NADH}$, $\mathrm{NAD^+}$; c) $\mathrm{NAD^+}$, $\mathrm{NADH}$; d) $\mathrm{NAD}$, $\mathrm{NADH^+}$.

2. PORAL 1: Preguntes 13-21. Termodinàmica i energia lliure de Gibbs

Avalua les afirmacions següents i resol el càlcul termodinàmic plantejat:

a.

Si una reacció directa $A + B \rightarrow C + D$ té $\Delta G > 0$, la reacció inversa presentarà el mateix valor absolut amb signe negatiu ($\Delta G < 0$).

b.

La variació d'energia lliure estàndard ($\Delta G^{\circ'}$): a) no guarda relació amb la constant d'equilibri; b) és d'aplicació sota qualsevol conjunt de condicions; c) és impossible de calcular empíricament.

c.

Una reacció s'anomena espontània quan pot ocórrer de manera simultània i espontània en ambdós sentits directes i inversos.

d.

Una reacció amb $\Delta G = +23\text{ kJ/mol}$ i $\Delta S = 22\text{ J/(K}\cdot\text{mol)}$ a $2\,^{\circ}\text{C}$ és:

e.

En un escenari biològic real, una reacció espontània: a) és sempre molt ràpida; b) requereix necessàriament que $\Delta G^{\circ'}$ sigui negatiu; c) genera obligatòriament ATP.

f.

A l'interior cel·lular ( in vivo) no totes les reaccions bioquímiques individuals tenen $\Delta G < 0$.

g.

El $\Delta G$ real depèn tant de $\Delta G^{\circ'}$ com de la temperatura i de les concentracions efectives de reactius i productes.

h.

Augmentar la velocitat d'un procés enzimàtic permet aconseguir que la reacció sigui més exergònica.

i.

Es consideren les concentracions d'equilibri a $25\,^{\circ}\text{C}$ i $\text{pH } 7$: $[\text{S1}] = 10\;\mu\text{M}$, $[\text{S2}] = 15\;\mu\text{M}$, $[\text{P1}] = 3\;\mu\text{M}$, $[\text{P2}] = 5\;\mu\text{M}$ per al procés $\text{S1} + \text{S2} \rightleftharpoons \text{P1} + \text{P2}$.

Calcula: a) la constant d'equilibri $K'_{eq}$; b) el valor de $\Delta G^{\circ'}$ (en kJ/mol), i indica si és exergònica o endergònica en condicions estàndard.

3. PORAL 1: Preguntes 22-32. Coenzims transportadors i acoblament energètic

Respon a les preguntes següents sobre intermediaris energètics:

a.

Quina és la funció clau de l'ATP en el metabolisme cel·lular?:

b.

Completa el text: En les reaccions de biosíntesi cal una aportació d' que s'obté acoblant la ruta a una etapa altament amb un $\Delta G$ cel·lular proper a -50 kJ/mol, que habitualment correspon a la degradació hidrolítica d' en i.

c.

L'anabolisme empra l'energia redox provinent de l'oxidació del NADPH a NADP + per dur a terme la reducció dels carbonis de les biomolècules.

d.

Respecte al NADH i al NADP: avalua cadascuna de les afirmacions següents:

a) presenten la mateixa composició molecular llevat d'un grup fosfat:

b) comparteixen idèntica finalitat funcional en la cèl·lula:

c) prenen part com a reactius i productes en una mateixa via metabòlica:

e.

Indica el paper metabòlic i la localització cel·lular típica de cadascuna de les parelles d'oxido-reducció:

f.

Com s'anomena la ruta amfibòlica de la qual prové la gran majoria del CO 2 sintetitzat en els animals?

g.

La síntesi global d'ATP s'associa al catabolisme i es realitza preferentment per fosforilació oxidativa en cèl·lules mitocondrials.

h.

Com s'anomena la síntesi directa d'ATP a partir de l'energia d'un compost carbonat que es dóna en la glucòlisi, a diferència de la fosforilació oxidativa?

i.

L'ATP, el NADH i el NADPH comparteixen com a element estructural característic el grup nicotinamida.

j.

Com a norma general en els animals, el NADH destina els seus electrons a la cadena de transport electrònic mentre que el NADPH els empra en reaccions anabòliques de reducció.

k.

A la cèl·lula l'ATP no s'acumula com a reserva a llarg termini sinó que es genera al ritme de la demanda.

4. PORAL 1: Preguntes 33-47. Cadena respiratòria i fosforilació oxidativa

Avalua les qüestions referides a la cadena respiratòria i a la bioenergètica del transport electrònic:

a.

La fosforilació a nivell de substrat: a) no utilitza l'ATP sintasa ni requereix mitocondris; b) no es fonamenta en gradients electroquímics transmembrana; c) s'esdevé a la glucòlisi; d) implica la cessió directa d'un fosfat procedent d'un sucre o metabòlit fosforilat d'alta energia.

b.

Quins dels següents compostos poden cedir parells d'electrons directament als complexos de la cadena respiratòria de la membrana interna mitocondrial?: a) ATP, b) NAD +, c) NADPH, d) FADH 2.

c.

A la cadena respiratòria, és viable el pas directe d'un parell d'electrons des de: a) NADH a ubiquinona sense passar pel complex I; b) NADH a oxigen evitant els complexos I, III i IV; c) NADPH a citocrom c sense el complex IV; d) NADH a oxigen en presència de cianur; e) FADH 2 a citocrom c sense intervenció de la ubiquinona?

d.

Les rutes degradatives que produeixen NADH intramitocondrial transfereixen els seus electrons directament a la cadena respiratòria.

e.

Sobre la hidròlisi d'ATP a ADP + Pi en condicions cel·lulars: a) és fortament exergònica; b) és l'única reacció hidrolítica de l'ATP capaç de transferir energia; c) té un $\Delta G$ d'entre -40 i -50 kJ/mol; d) s'utilitza per acoblar-se a reaccions termodinàmicament desfavorables.

f.

Quin paper acompleix el citocrom c?: a) transportador mòbil de caràcter proteic; b) acceptor directe de NADH; c) cedeix electrons al complex III; d) s'ancora covalentment a la ubiquinona.

g.

La cadena respiratòria: a) requereix la presència prèvia d'un gradient de protons; b) només fa servir molècules de petita mida; c) empra el citocrom c a l'espai intermembrana; d) transfereix electrons provinents de NADH o FADH 2 fins a l'oxigen.

h.

La conversió d'ATP en AMP: a) dóna un grup fosfat com a producte; b) s'acompanya de la hidròlisi immediata del PPi per la pirofosfatasa inorgànica; c) permet recuperar ADP mitjançant l'adenilat cinasa consumint un segon ATP; d) s'utilitza quan cal un impuls termodinàmic superior al que proporciona la formació d'ADP ($\Delta G \approx -80$ a $-90\text{ kJ/mol}$ vs $-40$ a $-50\text{ kJ/mol}$).

i.

Quants protons es bomben cap a l'espai intermembrana quan 2 electrons de FADH 2 arriben a l'O 2 ?

j.

L'ATP sintasa: a) és petita; b) s'anomena també complex V; c) es troba al citosol; d) té estructura desconeguda; e) experimenta canvis conformacionals en el procés catalític; f) catalitza la síntesi endergònica d'ATP a partir d'ADP + Pi; g) s'impulsa pel pas exergònic de protons cap a la matriu mitocondrial.

k.

La ubiquinona (coenzim Q): a) és un lípid isoprenoide difusible per la membrana interna; b) rep el nom de coenzim Q; c) rep electrons provinents tant de NADH com de FADH 2.

l.

Els citocroms de la cadena: a) estan integrats tots en grans complexos fixos; b) posseeixen un grup hemo; c) cedeixen tots directament els electrons al complex IV.

m.

Assenyala si les següents afirmacions sobre la cadena respiratòria són certes o falses: a) genera un gradient de protons durant el seu funcionament; b) fa que la cara de l'espai intermembrana quedi carregada positivament respecte a la matriu; c) utilitza l'oxigen com a substrat al complex IV donant aigua; d) només es genera gradient si els electrons assoleixen l'oxigen; e) en presència de cianur el gradient es continua formant indefinidament.

n.

La pirofosfatasa inorgànica: a) abunda al citosol vegetal; b) destrueix ràpidament el pirofosfat (PPi); c) hidrolitza un enllaç anhídrid d'àcid ric en energia; d) catalitza $\text{PPi} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\,\text{Pi}$; e) catalitza un procés molt endergònic.

o.

Assenyala V/F: a) Totes les reaccions del catabolisme són per definició exergòniques i les de l'anabolisme endergòniques; b) Les vies metabòliques globals són sempre exergòniques en ambdós sentits; c) Si augmenta la demanda energètica, el catabolisme incrementa la taxa de producció d'ATP en resposta.

5. PORAL 2: Preguntes 1-12. Concepte de metabolisme i tipus tròfics

Respon a les següents preguntes introductòries sobre l'organització metabòlica:

a.

Defineix breument el metabolisme d'un ésser viu i esmenta'n els objectius principals.

b.

En el metabolisme tenen lloc contínuament transformacions de i d'.

c.

Indica les opcions correctes sobre els éssers vius:

a) alliberen matèria i energia al medi b) alliberen només matèria c) capten energia en forma fotònica o química d) incorporen nutrients i compostos inorgànics de l'entorn

d.

El nombre de reaccions bioquímiques diferents a la cèl·lula és aproximadament:

e.

Omple els espais: La connexió entre vies metabòliques permet que un d'una reacció final pugui esdevenir el de la primera etapa d'una altra.

f.

Entre una cèl·lula vegetal i un animal no es comparteix cap reacció química ni cap enzim. (V/F)

g.

Les rutes metabòliques funcionen com a línies aïllades i paral·leles sense interconnexions entre elles. (V/F)

h.

Tota via metabòlica: assenyala la veracitat de cadascuna (V/F)

a) té un nom característic

b) es defineix per un conjunt ordenat de reaccions

c) requereix enzims específics

d) està restringida a un únic compartiment intracel·lular sense requerir cooperació amb altres

i.

Els animals poden posseir molècules essencials sintetitzades per vegetals i transmeses a través de la xarxa tròfica. (V/F)

j.

Les plantes superiors són éssers:

k.

l.

Posa un exemple biològic de cadascun d'aquests grups:

a) quimiòtrof:

b) fotòtrof:

c) quimiòtrof i heteròtrof:

d) fotòtrof i autòtrof:

6. PORAL 2: Preguntes 13-20. Flux metabòlic i ruta de l'acetoacetat

Analitza les característiques del balanç de matèria i energia, i resol la ruta metabòlica proposada:

.

h.

Analitza la següent seqüència de reaccions de formació del cos cetònic acetoacetat:

Reacció 1: $1\text{ Acetil-CoA (1r)} + 1\text{ Acetil-CoA (2n)} \xrightarrow{\text{E1}} 1\text{ Acetoacetil-CoA} + 1\text{ CoA-SH (1r)}$

Reacció 2: $1\text{ Acetoacetil-CoA} + 1\text{ Acetil-CoA (3r)} \xrightarrow{\text{E2}} 1\text{ HMG-CoA} + 1\text{ CoA-SH (2n)}$

Reacció 3: $1\text{ HMG-CoA} + 1\text{ H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{E3}} 1\text{ Acetoacetat} + 1\text{ Acetil-CoA (4t)}$

Respon breument:

7. PORAL 2: Preguntes 21-30. Compartimentació i termodinàmica de rutes

Contesta les següents qüestions:

a.

Compara l'adipòcit i el miòcit: indica si cadascuna de les següents afirmacions és certa (V) o falsa (F):

a) Contenen idèntica concentració dels enzims de síntesi de triacilglicerols.

b) Comparteixen exactament el mateix esquema d'activitat de la xarxa metabòlica.

c) Ambdós presenten el mateix grau de potenciació de les rutes del cicle de Krebs i de la cadena respiratòria.

b.

És el perfil metabòlic d'un lactant alimentat només amb llet exactament igual al d'un individu adult? Justifica la resposta.

c.

Quin metabòlit intermediari comú convergeix en el catabolisme de glúcids, greixos i esquelets d'alguns aminoàcids, i a quin compartiment se sintetitza?

d.

Poden els animals utilitzar com a precursors anabòlics nets:

a) El piruvat?

b) L'acetil-CoA?

c) Intermediaris del cicle de Krebs?

d) El CO₂?

És possible sintetitzar glucosa a partir d'acetil-CoA en els animals?

Sí

No

e.

Quin sentit fisiològic té segregar rutes en el citosol, en la matriu mitocondrial o al reticle endoplasmàtic?

f.

En una seqüència metabòlica típica, la distribució de les reaccions segons el seu $\Delta G$ sol ser:

g.

Si la fase catabòlica d'1 molècula de glucosa a 2 de piruvat recupera l'equivalent a 8 ATP per fosforilació ($8 \times [+50\text{ kJ/mol ATP}] = +400\text{ kJ}$), quant d'alliberament energètic lliure cal suposar que ha d'acompanyar aquest procés?

h.

Com s'anomena la condició necessària per poder sumar els valors de $\Delta G$ de dues reaccions consecutives d'una via?

8. PORAL 2: Preguntes 31-40. Regulació, transport i teixits específics

Respon a les preguntes següents i interpreta l'esquema cel·lular:

a.

La gluconeogènesi (2 Piruvat $\rightarrow$ 1 Glucosa) requereix acoblar-se a una aportació d'energia química de valor: a) -400 kJ; b) -200 kJ; c) un valor negatiu de magnitud molt superior a 800 kJ.

b.

Es poden sumar els $\Delta G$ de les reaccions individuals d'una ruta per obtenir el $\Delta G$ global. (V/F)

c.

Hi ha connexions metabòliques entre diferents compartiments cel·lulars. (V/F)

d.

a) Determina la quantitat d'enzim la velocitat màxima d'una reacció? b) Fa la presència de l'enzim que una reacció no espontània assoleixi l'equilibri?

e.

Identifica les característiques correctes dels enzims en el metabolisme: a) els allunyats de l'equilibri no són sensibles al substrat; b) els allunyats de l'equilibri són punts reguladors de la ruta; c) els propers a l'equilibri responen a canvis en la concentració de substrat; d) els allunyats de l'equilibri són insensibles a la quantitat d'enzim; e) la quantitat d'enzim influeix en la velocitat; f) un enzim desplaça la posició d'equilibri; g) in vivo no totes les reaccions són exergòniques.

f.

Respecte a les proteïnes transportadores de membrana: a) el substrat és la molècula a transportar; b) el producte és la molècula ja transportada; c) el producte és químicament diferent del substrat; d) presenten especificitat de substrat com els enzims; e) són saturables; f) presenten una Km; g) augmenten la velocitat del transport a través de la membrana; h) duen a terme difusió facilitada a favor de gradient.

g.

Sobre els sistemes de transport a través de membrana: a) la síntesi d'ATP s'associa sempre a transport actiu primari; b) tots els teixits tenen els mateixos transportadors a la membrana; c) la difusió passiva és afavorida a favor de gradient de concentració; d) la difusió facilitada depèn de la llei de Fick; e) el cotransport és sempre transport actiu; f) el transport acoblat és saturable pel substrat.

h.

Sobre les reserves energètiques: a) són majoritàriament lipídiques; b) el ponderostat regula el pes corporal i metabolisme; c) els triacilglicerols només se sintetitzen a l'adipòcit blanc; d) el glicogen no reté aigua d'hidratació; e) les reserves grasses deriven principalment dels glúcids de la dieta; f) el múscul aeròbic només fa servir el glicogen que ell mateix acumula.

i.

a) Identifica quin teixit o òrgan correspon al model cel·lular de la figura.

b) Completa mentalment les rutes absents i els seus metabòlits.

j.

D'on procedeix la insulina?: a) cervell; b) teixit adipós; c) pàncrees exocrí; d) pàncrees endocrí.

k.

La insulina i la leptina: a) tenen receptors al múscul i cervell respectivament; b) determinen la utilització tissular de la glucosa; c) actuen sobre el control del ponderostat i les reserves energètiques.

l.

Assenyala la certesa sobre els teixits animals: a) hi ha teixits aïllats completament de la resta; b) un substrat d'una ruta no procedeix mai d'un altre teixit; c) tots els tipus cel·lulars tenen totes les rutes; d) la sang és el fluid principal de comunicació; e) el glicerol i els àcids grassos no esterificats viatgen per sang; f) els cossos cetònics són el combustible prioritari del cervell; g) el múscul presenta fibres vermelles o blanques segons la seva activitat; h) el múscul anaeròbic consumeix àcids grassos preferentment.

9. PORAL 3: Preguntes 1-15. Digestió i absorció de biomolècules

Determina la veracitat o falsedat de les afirmacions sobre els processos digestius:

a.

El midó és un aliment format exclusivament per unitats repetides de glucosa.

b.

Els vegetals són indispensables en la dieta humana per mantenir el metabolisme cel·lular.

c.

La digestió combina processos físics (mecànics) i químics al llarg del tracte gastrointestinal.

d.

Després de completar la digestió d'un aliment, s'aconsegueix sempre l'obtenció d'unitats absorbibles per a tots els seus components.

e.

L'assimilació del glicogen per part dels remugants requereix enzims microbians del rumen.

f.

El pàncrees s'encarrega de segregar tant hidrolases digestives com sals biliars cap a la llum duodenal.

g.

La lactosa és un disacàrid exclusiu de la llet format per galactosa i glucosa que es difon directament a través de l'enteròcit cap a la sang.

h.

La consideració de fibra depèn de la dotació enzimàtica digestiva de cada espècie animal.

i.

La fibra fermentable és directament absorbida de manera neta per l'epiteli intestinal dels animals monogàstrics.

j.

El transport de la glucosa cap a l'interior de l'enteròcit és exclusivament per transport actiu.

k.

Els microorganismes del tracte digestiu dels remugants representen la seva font principal de proteïnes corporals.

l.

La digestió de les proteïnes comença a la boca de forma similar al midó que s'inicia gràcies a l'acidesa gàstrica.

m.

La secreció de proteases en forma de zimògens inactius preserva la integritat de la mucosa digestiva.

n.

Les proteïnes constitueixen normalment el 50% de l'energia calòrica total consumida cada dia per l'ésser humà.

o.

L'aminopeptidasa és una endopeptidasa que actua a les microvellositats dels enteròcits.

10. PORAL 3: Preguntes 16-30. Digestió lipídica i classificació alimentària

Resol les següents afirmacions i activitats:

a.

Els dipèptids i tripèptids poden creuar directament des de la llum intestinal fins al plasma sanguini sense cap hidròlisi citosòlica. (V/F)

b.

Els greixos ingerits aporten de manera majoritària àcids grassos de cadena llarga. (V/F)

c.

L'emulsió dels lípids de la ingesta és promoguda per l'acció detergent de les sals biliars. (V/F)

d.

Els éssers humans poden absorbir el colesterol contingut tant en teixits animals com en vegetals. (V/F)

e.

La digestió dels lípids de la dieta demana la cooperació entre la secreció pancreàtica i la biliar. (V/F)

f.

L'esterificació dels àcids grassos en nous triacilglicerols té lloc a l'interior de l'enteròcit. (V/F)

g.

Els quilomicrons formats a l'enteròcit s'aboquen per exocitosi directament a la vena porta. (V/F)

h.

Els quilomicrons són lipoproteïnes de grans dimensions que se sintetitzen exclusivament a l'enteròcit. (V/F)

i.

Els aliments energètics es defineixen com aquells que aporten combustible per satisfer el treball de l'organisme. (V/F)

j.

Posa tres exemples habituals d'aliments de tipus energètic.

k.

La fracció majoritària dels aliments energètics és formada per:

l.

Cita tres exemples d'aliments plàstics o estructurals.

m.

Diferencia aliment de nutrient mitjançant les següents preguntes V/F:

a)

Els nutrients són els aliments bàsics de la dieta;

b)

La dieta és l'aliment bàsic d'un nutrient;

c)

L'aliment es caracteritza per la seva composició en nutrients;

d)

L'aliment és un dels elements que formen part de la dieta;

e)

Els aliments coneguts són molt més nombrosos que la quantitat de nutrients existents.

PORAL 3: Preguntes 31-43. Transport, colesterol i molècula d'acetil-CoA

Respon a les següents preguntes sobre metabolisme intermediari i acetil-CoA:

a.

Transport a l'enteròcit:

a) el transport apical de la glucosa és facilitat

b) el transport apical d'aminoàcids és sempre actiu dependent de sodi

c) una part de la captació d'aminoàcids és independent de sodi

b.

Completa la frase: Les lipoproteïnes circulen pel

i per la

portant diferents fraccions de

i de

.

c.

Els aliments:

a) d'origen animal contenen midó i glicogen

b) d'origen vegetal contenen midó i esterols

c) d'origen animal contenen colesterol

d.

La insulina és:

e.

El ronyó elimina colesterol de forma important per la via urinària.

f.

El pàncrees sintetitza i aboca directament colesterol a la llum del duodè.

g.

Completa: Les sals biliars es reabsorbeixen a la regió distal anomenada

i tornen al fetge a través de la vena

participant en el circuit

.

h.

Els lípids ingerits ofereixen un rendiment calòric per gram inferior al dels carbohidrats.

i.

L'enllaç de tipus tioèster de l'acetil-CoA uneix el carboni carboxílic del grup acetil amb l'àtom de sofre del grup tiol del Coenzim A.

j.

La molècula sencera de Coenzim A:

a) és una estructura petita respecte a l'acetil

b) té càrrega neta neutra

c) conté un nucleòtid derivat de l'adenina

k.

Sobre l'acetil-CoA:

a) conté un enllaç altament energètic ($\Delta G^{\circ\prime} = -31{,}5\text{ kJ/mol}$)

b) l'energia alliberada en hidrolitzar aquest enllaç tioèster és similar a la d'hidròlisi de l'ATP a ADP + Pi

c) travessa amb molta facilitat les membranes biològiques

12. PORAL 3: Preguntes 44-59. Complex multienzimàtic de la piruvat deshidrogenasa

Resol les següents qüestions dedicades al complex piruvat deshidrogenasa (PDH):

a.

El gradient de protons creat per la cadena respiratòria és necessari per a l'entrada del piruvat a la matriu mitocondrial. (V/F)

b.

El piruvat celular prové de manera majoritària del catabolisme citosòlic de la glucosa per glucòlisi. (V/F)

c.

Caldria un transportador específic de piruvat a la membrana mitocondrial interna si la PDH fos exclusivament un enzim del citosol?

d.

Si la desaminació de l'alanina origina piruvat lliure al citosol, quines etapes enzimàtiques successives permeten la seva oxidació total?

e.

La piruvat deshidrogenasa és l'única via possible mitjançant la qual es pot obtenir acetil-CoA per nodrir el cicle de Krebs. (V/F)

f.

Tot el diòxid de carboni provinent del catabolisme del piruvat es desprèn a l'interior del cicle de Krebs. (V/F)

g.

Dels tres àtoms de carboni del piruvat, dos s'oxiden a $\mathrm{CO_2}$ al cicle de Krebs i un en la conversió catalitzada per la PDH. (V/F)

h.

La PDH és un únic enzim soluble de petita mida. (V/F)

i.

La subunitat central que posseeix els braços mòbils de lipoil-lisina és: a) E1 (piruvat descarboxilasa), b) E2 (dihidrolipoil transacetilasa), c) E3 (dihidrolipoil deshidrogenasa).

j.

Els animals poden revertir la reacció de la PDH sintetitzant piruvat net a partir d'acetil-CoA procedent de la beta-oxidació. (V/F)

k.

A partir del piruvat és possible sintetitzar glucosa en teixits animals, mentre que a partir d'acetil-CoA no és viable la síntesi neta de carbohidrats. (V/F)

l.

L'enzim que catalitza el primer pas limitant de la velocitat del complex PDH és, que duu a terme una etapa fortament on s'allibera gasós.

m.

Per quina raó bioquímica els cations de mercuri ($\mathrm{Hg^{2+}}$) inactiven completament el complex PDH?

n.

Per què el dèficit de tiamina (vitamina B1) provoca acumulació de piruvat a la sang, especialment després d'una càrrega glucídica?

o.

Com s'anomena la patologia per carència greu de tiamina i per què produeix símptomes neurològics severs?

p.

a) Quants grups prostètics participen en la PDH? b) Quins són? c) Quins deriven directament de vitamines dietètiques?

13. PORAL 5: Preguntes 1-12. Principis i reaccions de la glucòlisi

Respon a les preguntes següents sobre la via glucolítica:

a)

Quins tipus cel·lulars en animals duen a terme la glucòlisi?

b)

A la glucòlisi la glucosa s'arriba a oxidar completament, alliberant la major part de la seva energia química. (V/F)

V

F

c)

Les cèl·lules que manquen de mitocondris poden realitzar la glucòlisi? (V/F) Posa un exemple d'aquestes cèl·lules.

V

F

d)

Tots els metabòlits intermediaris de la glucòlisi comparteixen un tret químic: a) Quin és? b) Quina finalitat biològica té?

e)

Es pot produir l'oxidació completa de la glucosa fins a $\text{CO}_2$ i $\text{H}_2\text{O}$ sense realitzar la glucòlisi en una cèl·lula eucariota? (Sí/No)

f)

Com que la glucòlisi només rendeix un balanç net de 2 ATP per mol de glucosa, és un sistema incapaç de subministrar energia ràpidament al múscul durant una contracció intensa. (V/F)

V

F

g)

Balanç comparatiu de producció d'ATP:

%

h)

Sobre les etapes de síntesi d'ATP a la glucòlisi:

i)

Respecte a la formació d'1,3-bisfosfoglicerat (1,3-BPG):

j)

En la reacció única d'oxidació de la glucòlisi:

k)

Dades clau de la ruta:

14 PORAL 5: Preguntes 13-23. Regulació, enzims i passos glucolítics

Avalua les característiques funcionals i termodinàmiques dels enzims de la glucòlisi:

a.

Reaccions d'isomerització aldosa-cetosa a la glucòlisi:

)

b.

Tots els grups fosfat presents en els intermediaris de la glucòlisi s'introdueixen per acció de cinases amb despesa d'ATP. (V/F)

V

F

c.

Els objectius de la glucòlisi són: (marca tots els que corresponguin)

)

d.

Les 2 etapes on es genera ATP:

e.

Energia lliure real in vivo:

f.

On va a parar al final de la glucòlisi el grup fosfat provinent de:

g.

Pot el funcionament continu de la deshidrogenasa frenar la pròpia glucòlisi en el citosol sota certes condicions? Raona-ho.

h.

Com s'anomena l'enzim al·lostèric clau que marca el ritme i pas limitant de la glucòlisi?

i.

De les 10 etapes de la glucòlisi:

j.

Identifica els números de reacció glucolítica que corresponen a:

k.

En quines etapes prèvies de la glucòlisi es van unir els grups fosfat que finalment es transfereixen a l'ADP en la reacció de:

15. PORAL 5: Preguntes 24-34. Destí del piruvat, llançadores i rendiment

Resol les qüestions referents al balanç cel·lular, respiració i sistemes de transport:

a.

La majoria de rutes que condueixen a acetil-CoA o cicle de Krebs són mitocondrials. La glucòlisi constitueix una excepció a aquesta regla? Per què?

b.

L'ATP es troba a la cèl·lula a una concentració de l'ordre de:

c.

La suma del parell $\mathrm{NADH} + \mathrm{NAD^+}$ en el medi cel·lular és de l'ordre de:

d.

En absència de mitocondris: a) Per què no es pot oxidar el piruvat? b) Per què no es poden transferir a la cadena respiratòria els electrons del NADH citosòlic? c) Com es regenera el $\mathrm{NAD^+}$ i quin enzim s'empra? d) Què perd la cèl·lula en exportar lactat fora del seu citoplasma?

e.

Els sistemes de llançadora serveixen per transferir:

f.

Dels següents enzims citosòlics oxidoreductases: lactat DH, glicerol-3-fosfat DH i malat DH: a) Quins formen part de llançadores d'electrons cap al mitocondri? b) Quin enzim sintetitza un metabòlit destinat a ser exportat a la sang?

g.

Sobre el cotransportador de monocarboxilats (lactat) i el transportador de piruvat: a) Són la mateixa proteïna? b) Quin compost transporta cadascun? c) On es troba el de piruvat? d) On es troba el de lactat?

h.

En un glòbul vermell: a) Quin òrgan aprofita l'energia del lactat que aquest produeix? Com s'anomena la ruta? b) Quina quantitat neta d'ATP obté l'eritròcit per cada glucosa convertida en 2 lactats?

i.

Si una cèl·lula mitocondrial es queda sense oxigen: a) Funcionarà el transport de piruvat al mitocondri? b) Funcionaran les llançadores d'electrons? c) Quina alternativa metabòlica permet mantenir la viabilitat?

j.

Quines d'aquestes molècules tenen transportadors a la membrana mitocondrial interna per creuar directament des del citosol fins a la matriu?: a) piruvat, b) glucosa, c) oxigen, d) NADH, e) $\mathrm{NAD^+}$, f) FAD, g) $\mathrm{FADH_2}$.

k.

En l'oxidació cel·lular completa d'1 molècula de glucosa: marca les opcions CERTES.

16. PORAL 5: Preguntes 35-46. Metabolisme de la fructosa i via de les pentoses

Resol les preguntes següents sobre el catabolisme d'altres hexoses, la via de les pentoses fosfat i l'estrès oxidatiu:

a.

Si la calor de combustió total de la glucosa és $\Delta G^{\circ\prime} = -2.840\text{ kJ/mol}$:

a) Quants mols d'ATP se sintetitzen en la respiració aeròbia completa (valor teòric clàssic)?

b) Quin percentatge d'energia lliure recupera la cèl·lula considerant condicions reals in vivo ($-50\text{ kJ/mol}$ per ATP) i en condicions estàndard ($-30,5\text{ kJ/mol}$)?

b.

Quin monosacàrid és molt abundant en la dieta occidental degut al seu ús industrial com a edulcorant? Quines conseqüències metabòliques té el seu consum excessiu i quin és el motiu bioquímic?

c.

Sobre les hexoses diferents de la glucosa: a) No requereixen fosforilació citosòlica per entrar a la glucòlisi; b) Entren a la glucòlisi sense generar ATP perquè accedeixen en etapes posteriors a la síntesi d'ATP.

d.

Per quina raó, en un hepatòcit amb la glucòlisi aturada a nivell de la PFK-1 per elevades càrregues d'ATP, la fructosa continua convertint-se massivament en greix?

e.

Via de les pentoses fosfat i anabolisme reductor: a) Quina ruta forma al mateix compartiment citosòlic el NADPH per a la síntesi d'àcids grassos? Indica el nom de la ruta, l'enzim inicial i el seu substrat. b) Es perden completament per a la producció d'ATP els carbonis que entren a fer NADPH si no cal sintetitzar nous nucleòtids?

f.

Per què teixits amb la glucòlisi totalment inhibida continuen alliberant $\text{CO}_2$ radioactiu si reben glucosa marcada radioactivament?

g.

Quina adaptació metabòlica presenten moltes cèl·lules tumorals respecte al consum de glucosa (efecte Warburg)?

h.

Davant d'un elevat estrès oxidatiu: a) quina ruta del metabolisme de la glucosa aporta protecció antioxidant? b) quin tripèptid s'oxida contínuament neutralitzant radicals lliures? c) quin tipus cel·lular pateix risc d'hemòlisi fàcil si manca aquest enzim? d) quin complex enzimàtic del reticle endoplasmàtic hepàtic consumeix elevades quantitats de NADPH en la detoxificació?

i.

Després d'una ingesta abundant rica en carbohidrats: a) la via de les pentoses fosfat s'inhibeix; b) l'entrada de glucosa s'activa en determinats teixits; c) s'obté gran potencial reductor en forma de NADH; d) s'estimula la lipogènesi en haver abundància de NADPH i acetil-CoA.

j.

Les transaldolases i transcetolases intervenen exclusivament en rutes de caràcter anabòlic dels glúcids. (V/F)

k.

Les epimerases catalitzen la interconversió directa entre una aldosa i una cetosa. (V/F)

l.

La ribulosa-5-fosfat no té cap via enzimàtica per tornar a formar glucosa-6-fosfat. (V/F)