FACULTAT DE MEDICINA. CAMPUS DE BELLVITGE

CURS 99-2000

ESTRUCTURA I FUNCIO DEL SISTEMA ENDOCRI I METABOLISME

QÜESTIONS I PROBLEMES



 
 
 
 

METABOLISME DELS GLÍCIDS

  1. Quines serien les conseqüències d´una mutació gènica que fes que la fructosa 1,6-bisfosfatasa fos menys sensible a la regulació per la fructosa 2,6-bisfosfat ?

    2.  

     

  2. És possible la síntesi neta de glucosa a partir de piruvat si el C.O.T i la cadena respiratòria mitocondrial estan inhibits?; I si solament estès inhibit el C.O.T ? . Raona les respostes
  3. Calcula els mols de glutamat que es necessitarien per sintetitzar 10 mols de glucosa seguint la neoglucogènesi. Quants mols d'ATP consumeix aquest procés?Com afectaria aquest procés un augment de la secreció de glucagó?.
  4. Quins signes i símptomes esperaries trobar en un pacient que tingués un defecte en la via gluconeogènica?. Que podria agreujar més el quadre?
  5. L´augment del quocient glucagó/insulina permet que es modifiquin els fluxos hepàtics en relació al metabolisme de la glucosa. Explica, en termes moleculars, com el mecanisme d´acció del glucagó modifica i canvia els fluxos.

    6.  

     

  6. El gen que codifica per la glucoquinasa experimenta una mutació per la que la Km per la glucosa passa de 12 mM a 3 mM ( concentració bassal de glucosa en sang: 5 mM ). Comenta molt breument les conseqüències d´aquesta mutació en relació al metabolisme glicídic del fetge en fase d´alimentació.
  7. Una mostra de glucògen d´un pacient amb una malaltia hepàtica es incubada amb ortofosfat, fosforilasa, transferasa i enzim desramificant ( a -1,6-glucosidasa ). La proporció de glucosa-1-fosfat/glucosa format es de 100 a 1. Quina creus que és la deficiència enzimàtica més probable en aquest pacient ?
  8. Els cristalls de fosforilasa a formats en presència de glucosa es trenquen quan s´afageix un substrat com la glucosa-1-fosfat. Per qué ?
  9. Calcula quantes molècules d´ATP es consumeixen en la incorporació d´una unitat de glucosa a la molècula de glucògen.
  10. Quins signes i símptomes cal esperar d´un dèficit de glucògen fosforilasa hepàtica i d´un dèficit de glucògen fosforilasa muscular ?
  11. Quines avantatges pot tenir per la cèl.lula que el trencament dels enllaços a 1-4 del glucògen es produeixin per fosforilació i no per hidròlisi ?

    12.  

     
     
     
     

  12. Els dèficits de glucosidasa ( enzim desramificant ) i de glucosa-6-fosfatasa hepàtiques originen acúmuls patològics de glucògen. Explica les causes de l´acúmul en el dos casos i raona si l´anàlisi de la estructura del glucògen acumulat permetria diferenciar les dues malalties

    13.  

     
     
     
     

  13. Raona com afecta una disminució de la secreció d'insulina la degradació del glucògen hepàtic?.
  14. Raona com afectaria a la glucèmia un dèficit de glucògen fosforilasa quinasa hepàtica
  15. Comenta la següent gràfica


    16. METABOLISME DELS LÍPIDS


  16. Si administrem a una rata àcid acètic marcat amb C14 en el seu grup carboxil apareixen triglicèrids radioactius. Explica en quines posicions quedarà fixat el C14.
  17. Si administrem a una rata àcid làctic marcat amb C14 en el seu grup carboxil, únicament apareixen clarament marcats la part de glicerol dels triglicèrids. Explica quina via ha seguit el C14.
  18. Els àcids grassos insaturats ( oleic, linoleic, araquidònic, etc ) alliberen una mica menys d´energia que el seus corresponents saturats. Explica quines avantatges pot suposar emmagatzemar aquests àcids grassos en els nostres triglicèrids de reserva energètica.
  19. Suposem que tenim un extracte cel.lular que sintetitza activament palmitat. Suposem que l´àcid gras sintasa de la preparació produeix un palmitat cada 5 minuts. Afegim una gran quantitat de malonil-CoA marcat amb 14C en tots els seus carbonis. Després d´un minut es para la síntesi i s´analitzen la radioactivitat dels ácids grasos formats. Raona quin àtom de carboni del palmitat serà més radioactiu el C-1 o el C-14 ?
  20. Disposem d´un extracte cel.lular que conté tots els enzims i cofactors necessaris per sintetitzar activament palmitat. Experimentalment, afegim acetil-CoA amb l´acetat marcat totalment amb triti. Després d´un temps suficient per haver-se metabolitzat l´acetil-CoA afegit analitzem les molècules de palmitat format. Explica le proporció triti/hidrogen en les molècules de palmitat sintetitzades.
  21. La síntesi de glucosa no es possible a partir de triglicèrids. Raona per qué ?. De totes formes si marquem amb C14 els carbonis dels àcids grassos apareixen en forma de glucosa. Com es això possible ?
  22. Una persona es molt obesa. Se li fa una biòpsia hepàtica i es veu que la activitat àcid gras sintasa es 10 cops més alta que els valors normals. Raona si aquesta activitat augmentada podria ser la causa de la seva obesitat.
  23. Dibuixa un esquema del metabolisme dels quilomicrons
  24. Imaginat que un enzim de la ß-oxidació fos regulable per fosforilació/defosforilació en resposta al glucagó. Dedueix quina forma (fosforilada/defosforilada) seria la més activa.
  25. Esquematitza el metabolisme dels cossos cetònics durant la fase de dejuni de llarga durada.

    26.  

     

  26. a) La lovastatina és un inhibidor potent i específic de la HMG-CoA reductasa. Aquesta droga s´administra amb eficàcia a persones amb nivells alts de colesterol i risc d´infart. b) Les resines fixadores d´àcids biliars impideixen la reabsorció intestinal de colesterol i provoquen pèrdues de colesterol. No obstant, aquest tractament no millora massa els nivells de colesterol en persones hipercolesterolèmiques. c) En alguns malalts que presenten formes molt greus de hipercolesterolemia familiar congènita s´intenta el tractament radical a través de trasplantament de fetge.Explica les bases moleculars del que passa en els 3 casos i justifica perquè a) i c) poden funcionar però b) no.
  27. Imagina que es produeixen les dues següents mutacions: a) muta el promotor del gen que codifica per la proteïna quinasa A i hi ha una sobreproducció de la proteïna. b) La serina de la acetil-CoA carboxilasa diana de la proteína quinasa A muta a Alanina. Quines seran les conseqüències més probables d´aquestes mutacions. Raona la resposta
  28. Comenta les següents gràfiques:


    29. ( NEFA: àcids grassos no esterificats; meal: mejar; fasting: temps de dejuni; )
     
     


    METABOLISME DELS AMINOÀCIDS I DE LES PROTEÏNES

  29. Durant la gluconeogènesi es formen en quantitats equimolars urea i fosfoenolpiruvat. Com es aquesta igualtat possible si cada precursor del fosfoenolpiruvat té un àtom de nitrogen dels aminoàcids i en canvi cada molècula d´urea està formada per 2 àtoms de nitrogen ?.
  30. L´ oxidació de la tirosina combinada amb la gluconeogènesi permet la formació neta de glucosa. Fes el balanç de la conversió de tirosina en glucosa i calcula quants mols de tirosina es necessiten per formar 10 mols de glucosa. )
  31. L´ oxidació de la histidina permet el subministrament de carbonis per la gluconeogènesi hepàtica.
  1. Fes el balanç material de la conversió d´histidina en glucosa
  2. Calcula el balanç energètic. ( Equivalències: 1 NADH 3 ATP, 1 FAD 2ATP )
  3. Raona quantes molècules d´histidina necesitaríem com a mínim per sintetizar una molècula de ribosa.
  1. L´ oxidació de la valina permet el suministre de carbonis per la gluconeogènesi.


    2. Fes el balanç material de la conversió de valina en glucosa tirosina en glucosa .

    Calcula el cost energètic net ( ATPs consumits - ATPs produïts directament o be indirectament via cadena respiratòria. Equivalències: 1 NADH 3 ATP, 1 FAD 2ATP )

  2. Completa el següent esquema de les reaccions implicades en el transport del nitrogen del aminoàcids des del múscul fins al fetge i la seva entrada al cicle de la urea


    3. A.A a-cetoglutarat ________________ Múscul
     
     

    Cetoàcid _____________ piruvat
     
     
     
     

    _________ a -cetoglutarat _____________
     
     

    piruvat ______________ oxalacetat
     
     

    a -cetoglutarat NH4
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

  3. Comenta la següent gràfica ( Fasting, dejuni )


    4. Com seria la gràfica en condicions normals, sense dejuni ?
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

    COORDINACIÓ I INTEGRACIÓ DEL METABOLISME
     
     
     
     
     
     

  4. Explica les principals conseqüències dels següents dèficits enzimàtics:


    5. a) hexoquinasa del teixit adipós, b) glucos-6-fosfatasa hepàtica, c) glucoquinasa hepàtica, d) tiolasa del cervell, e) quinasa hepàtica que sintetitza fructosa 2,6-P2
     
     
     
     

  5. Raona 5 defectes enzimàtics del metabolisme energètic que tinguin com a conseqüència un augment de la lactacidèmia
  6. Cas del noi diabètic: Pere començà a suar i a posar-se ansiós 45 minuts després d´autoadministrar-se el que ell suposava que era la injecció habitual d´insulina. 15 minuts després va començar a tenir una convulsió. Quin tractament ha de rebre Pere ?. Perquè va tardar tant a desenvolupar els símptomes ?.

    7.  

     
     
     
     

  7. Cas d´hipoglucèmia en un alcohòlic:


    8. Una persona confessada alcohòlica ingressa a Urgències. S´havia estat posant les botes de cervesa i güisqui les últimes 24 hores. Se li va detectar una hipoglucèmia en mostres de sang preses al llarg de varies hores. Per què es desenvolupa la hipoglucèmia ? Per què tarda tant temps en aparèixer ?
     
     

  8. Els individus que dejunen prolongadament per aprimar-se pateixen cetosi, que pot ser tractada administrant certs aminoàcids. Raona quin tipus d'aminoàcids s'haurien d'administrar.
  9. Cas d´un atac cardíac:


    10. Una persona pateix un intens dolor precordial durant 6 hores. A l´hospital, el metge d´urgències sospita que esta patint un atac de cor ( infart ). De sobte, es produeix una parada cardíaca. El metge demana ajuda i intenta la reanimació. Quant temps podria viure aquesta persona si no es fes res ?. Què el pot salvar ?. Explica-ho en termes bioquímics.

    Dades: consum d´oxígen normal del cor és 12 milimols/min ( generació de 3 molècules d´ATP per àtom d´oxìgen consumit ). La mort apareix desprès d´acumular-se 1000 milimols de H3O+
     
     

  10. Els següents esquemes correspon als fluxes metabòlics inter-orgues en determinades situacions metabòliques. Associa raonadament cada esquema amb una d´aquestes condicions: Dejuni, Obesitat, Exercici, Stress, Fase post-absorció ( primera fase de
fam ) , Estat ben alimentat, Realimentació, Diabetes insulino-dependent, Diabetes no-insulino-dependent, Ingesta alcohòlica, Malatia hepàtica.

( Els fluxes exògens, provinents del intestí s´han esborrat d´alguns esquemes ).