metabolismo dos lipidios

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Metabolismo dos lipídios
Professor Jardes Figuerêdo
Metabolismo dos lipídios
Comer doce engorda?
metabolismo dos lipídios
Metabolismo dos lipídios
Comer doce engorda? Ciclo de Krebs responde.
Excesso de energia (ATP) inibe a isocitrato desidrogenase!
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Síntese dos ácidos graxos
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• Na etapa de preparação, a acetil CoA é transferida das
mitocôndrias, onde é produzida, para o citoplasma, o local da
síntese dos ácidos graxos. Ela é transportada na forma de citrato,
que é clivado para gerar acetil CoA e oxaloacetato.
• A síntese dos ácidos graxos começa no citoplasma, onde a acetil
CoA é a�vada, em uma reação de duas etapas, à malonil CoA.
• Os intermediários da reação são unidos a uma proteína
carreadora de acilas, que serve como uma base molecular para
que os ácidos graxos sejam construídos. Ácidos graxos são
sintetizados, dois carbonos de cada vez, em um ciclo de
alongamento de cinco etapas
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Síntese dos ácidos graxos
Fontes de NADPH
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Síntese dos ácidos graxos
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• Ocorre principalmente no fígado e menos no tecido adiposo.
• Ocorre pelo consumo exagerado de carboidratos e proteínas.
• É iniciada pela acetil Coa e finaliza com ácido palmítico.
• O mecanismo envolve uma série de etapas catalisadas pelo 
complexo acido graxo sintase.
acetil Coa 
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Síntese dos ácidos graxos
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A cadeia de hidrocarboneto em um ácido graxo é formada a partir de 
unidades acetila de dois carbonos doadas pela acetil CoA.
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Síntese dos ácidos graxos
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A enzima acetil CoA carboxilase, que carboxila a acetil CoA,
produzindo malonil CoA.
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Síntese dos ácidos graxos
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Complexo ácido graxo sintase 
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Síntese dos ácidos graxos
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Complexo ácido graxo sintase 
Etapa preparatória: o grupo acetila da acetil-CoA é transferido para
uma proteína transportadora de acilas (ACP, do inglês acyl carrier
protein)
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Síntese dos ácidos graxos
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Etapa 1. A acetil ACP e a malonil ACP são unidas para
formar acetoacetil ACP.
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Etapa 2. A acetoacetil ACP é reduzida, produzindo D-3-
hidroxibutiril ACP.
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Síntese dos ácidos graxos
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Etapa 3. Uma reação de desidratação (remoção de água)
converte a D-3-hidroxibutiril ACP em crotonil ACP.
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Síntese dos ácidos graxos
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Etapa 4. Uma segunda redução, que utiliza outra molécula
de NADPH, converte a crotonil ACP em butiril ACP
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Complexo ácido graxo sintase I
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Síntese dos ácidos graxos
Deslocamento do grupo butiril para a Cys na β-cetoacil-ACP-sintase (KS) e
continuidade do ciclo até completar 16 carbonos.
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Síntese dos ácidos graxos
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Síntese dos ácidos graxos
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Síntese dos ácidos graxos
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Síntese dos ácidos graxos
Regulação do mecanismo: inibir a formação de malonil CoA
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Observações
• O nível de malonil-CoA no citosol pode determinar se a célula
oxidará ou armazenará gorduras.
• A enzima produtora de malonil-CoA é a acetil-CoA carboxilase,
ou ACC.
• Há duas isoformas dessa enzima codificadas por genes
separados. A ACC1 é encontrada no �gado e no tecido adiposo,
enquanto a ACC2 é nos músculos cardíaco e esquelético.
• Altas concentrações de glicose e de insulina levam à es�mulação
de ACC2. Fazer exercícios tem efeito contrário.
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Síntese dos ácidos graxos
Ácidos com número impar de carbonos
A malonil ACP inicial, utilizada no começo do processo, é substituída por propionil
ACP, de modo que o resultado do primeiro ciclo de síntese é um ácido graxo de cinco
carbonos. O resultado produz uma molécula de 15 carbonos, o ácido pentadecílico.
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Síntese dos ácidos graxos
Ácidos com cadeia longas
Os ácidos graxos com comprimentos de cadeia acima dos 15 ou dos 16 carbonos
do são sintetizados por enzimas localizadas na superfície externa do retículo
endoplasmático liso e mitocondrias. Para iniciar esse tipo de síntese, o ácido
pentadecílico ou o ácido palmítico são ligados à coenzima A, e não à ACP, e
alongados com unidades acetil provenientes da malonil CoA.
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Síntese dos ácidos graxos
Ácidos graxos insaturados
Os mamíferos possuem quatro saturases diferentes,
denominadas Δ4, Δ5, Δ6 e Δ9.
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Síntese dos ácidos graxos
Ácidos graxos insaturados
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Síntese dos triglicerídeos
Ocorre nas células hepáticas, dentro do retículo endoplasmático.
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Síntese dos triglicerídeos
Etapa 1. A glicerol 3-fosfato desidrogenase reduz a di-
hidroxiacetona fosfato, produzindo glicerol 3-fosfato.
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Síntese dos triglicerídeos
Etapa 2. O primeiro ácido graxo é transferido de seu
carreador de coenzima A para o carbono número 1 do
glicerol 3-fosfato (o carbono que transporta o fosfato
sendo o de número 3).
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Síntese dos triglicerídeos
Etapa 3. O segundo ácido graxo é ligado ao carbono 2,
formando o ácido fosfatídico.
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Síntese dos triglicerídeos
Etapa 4. remoção do grupo fosfato do carbono 3, produzindo um
diacilglicerol.
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Síntese dos triglicerídeos
Etapa 5. O terceiro ácido graxo é adicionado para completar o
processo.
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Síntese dos triglicerídeos
• Os triacilglicerídeos são combinados com proteínas para formar
complexos de lipoproteínas, que são transportados para as
células de armazenamento, denominadas adipócitos
(encontrados no tecido adiposo e comumente conhecidos como
células adiposas) ou transportados até os músculos, onde são
degradados novamente para liberar energia.
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Degradação dos triglicerídeos
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Degradação dos triglicerídeos
Mecanismos das lipases
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1. As lipases produzidas no pâncreas são secretadas
no intestino, onde removem os ácidos graxos dos
triacilgliceróis consumidos na dieta.
2. Os ácidos graxos são capturados pelas células
que revestem o intestino.
3. Os ácidos graxos são convertidos de volta em
triacilgliceróis, que são liberados, na forma de
quilomícrons, no sistema linfático e na corrente
sanguínea.
4. Esses triacilgliceróis recém-formados são
transportados até as células musculares para uso
como suprimento de energia, ou até o tecido
adiposo para armazenamento
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Degradação dos triglicerídeos
Mecanismos das lipases
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• A lipase de triacilgliceróis do adiposo
(ATGL) catalisa a hidrólise do
triacilglicerol em ácido graxo e
diacilglicerol;
• A lipase hormônio-sensível (HSL)
remove outro ácido graxo do
diacilglicerol, que se converte em
monoacilglicerol;
• a monoacilglicerol lipase (MAGL)
atua, formando glicerol e ácido graxo.
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Degradação dos triglicerídeos
Controle da via
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Degradação dos triglicerídeos
Destino do GlicerolA Di-hidroxcetona fosfato entrará na etapa 5 da glicólise sendo
convertida a D-Gliceraldeido 3-fosfato.
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Degradação dos ácidos graxos
Ácidos graxos saturados de até 10 carbonos.
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Degradação dos ácidos graxos (mitocôndria)
Ácidos saturados graxos acima de 10 e insaturados.
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Degradação dos ácidos graxos (β oxidação)
Etapa 1. A ligação simples que une os carbonos 2 e 3 (os carbonos α
e β, respectivamente) é convertida em ligação dupla.
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Degradação dos ácidos graxos (β oxidação)
Etapa 2. Um grupo hidroxila é adicionado ao carbono β, resultando
na conversão da dupla ligação em uma ligação simples.
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Degradação dos ácidos graxos (β oxidação)
Etapa 3. Uma segunda oxidação, que produz uma molécula de
NADH, converte a hidroxila em um grupo carbonil.
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Degradação dos ácidos graxos (β oxidação)
Etapa 4. Por fim, a clivagem da ligação que une os carbonos α e β
remove uma unidade de acetil CoA, dando origem a uma nova acil
CoA.
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Degradação dos ácidos graxos (β oxidação)
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Degradação dos ácidos graxos: resumo
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Degradação dos ácidos graxos nos peroxissomos
Diferença: etapa 1
Ocorre em ácidos graxos de cadeia longa >16C
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Degradação dos ácidos graxos insaturados
São degradados de modo normal até alcançar a posição da dupla ligação.
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Degradação dos ácidos de cadeia impar
.
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Comparativo
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Degradação dos ácidos graxos (saldo)
Podemos verificar que existem três maneiras separadas de produzir ATP a partir
da degradação do ácido palmítico:
• As moléculas de NADH podem entrar na cadeia de transporte de elétrons,
produzindo, cada uma delas, três ATP. Como temos sete moléculas de NADH,
iremos obter 21 ATP por essa via
• As sete moléculas de FADH2 também podem entrar na cadeia de transporte
de elétrons, produzindo, cada uma delas, dois ATP, com um total de 14 ATP
por molécula de ácido palmítico
• Cada molécula de acetil CoA pode entrar no ciclo de Krebs (ATC), produzindo
outros 12 ATP. Com oito dessas moléculas, a acetil CoA pode produzir um
total de 96 ATP.
Por conseguinte, o rendimento energético por molécula de ácido palmítico é 21 +
14 + 96 = 131 – 2 = 129ATP
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Comparativo
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Produção de corpos cetônicos (mitocôndrias hepáticas)
As enzimas que catalisam estas reações são: (1) 3-cetotiolase, (2)
hidroximetilglutaril CoA sintase, (3) enzima de clivagem do hidroximetilglutaril
CoA e (4) D-3-hidroxibutirato desidrogenase.
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Produção de corpos cetônicos (mitocôndrias hepáticas)
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Produção de corpos cetônicos (mitocôndrias hepáticas)
O efeito da diabetes: ausência de insulina
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Os corpos cetônicos podem ser produzidos em excesso, o que acidifica o sangue, uma 
condição potencialmente letal, dita cetose diabética. 
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Produção de corpos cetônicos (mitocôndrias hepáticas)
Como fonte energética em jejum
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Os corpos cetônicos são também uma importante fonte energética em especial para o
cérebro quando a glicose é limitada, como no jejum prolongado.
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Síntese do colesterol
1 estágio: síntese do isopentenil pirofosfato
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Síntese do colesterol
2 estágio: síntese do esqualeno
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Síntese do colesterol
3 estágio: conversão do esqualeno a colesterol
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Síntese do colesterol
Controle da via
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Síntese do colesterol
Ácidos biliares
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Síntese do colesterol
Vitamina D
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Síntese do colesterol
Hormônios esteroides
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Aterosclerose
LDL
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Transporte do colesterol
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Transporte do colesterol
• Os triacilgliceróis e o colesterol excedentes das próprias necessidades do
fígado são exportados para o sangue na forma de lipoproteínas de muito baixa
densidade (VLDL)
• Os remanescentes ricos em colesterol, ditos lipoproteínas de densidade
intermediária, podem ser captados pelo fígado para serem processados ou
convertidos em lipoproteínas de baixa densidade pela remoção de mais
triacilgliceróis.
• A lipoproteína de baixa densidade (LDL) é o principal transportador de
colesterol no sangue. Ela contém um cerne de cerca de 1.500 moléculas de
colesterol esterificado, unidas por ligações éster aos ácidos graxos.
• A lipoproteína de alta densidade (HDL), que capta colesterol liberado no
plasma por células mortas e por membranas em renovação, um processo dito
transporte reverso de colesterol. Uma aciltransferase na HDL esterifica estas
moléculas de colesterol, que então retornam ao fígado pela HDL
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Transporte do colesterol a arterosclerose
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Tomar pode resultar...
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Tomar pode resultar...
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Consequências: hipoglicemia (baixos níveis de glicose no sangue),
acidose lática e inibção da oxidação de ácidos graxos, fígado
gorduroso, acúmulo de acetil CoA, formação de corpos cetônicos,
acetaldeído (lesões no fígado e disfunção proteica).
E então?
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