Tutorial 2 - Digestão dos lipídeos

Prévia do material em texto

Tutorial 2
Digestão de gorduras 
• A digestão da gordura ocorre principalmente no intestino delgado (90%) → pequena quantidade (10%) digerida no estômago pela lipase lingual
• Emulsificação pelos ácidos biliares e pela lecitina
 ↳ Quebra dos glóbulos de gordura em partículas menores → facilita a ação das enzimas pancreáticas, por aumentar a área de contato – emulsificação 
• A emulsificação começa no estômago com o suco gástrico, mas a maior parte da emulsificação ocorre de fato pela ação da bile pelos sais biliares e lecitina 
• A redução do diâmetro das partículas aumenta a área de contato em até 1000x e isso facilita ação das lipases na superfície da gordura 
• Triglicerídeos são digeridos pela lipase pancreática → presente no suco Pancreático
• A hidrólise do triglicerídeo gera ácidos graxos livres e 2-monoglicerídeos em uma reação potencialmente reversível - Esses ácidos graxos e monoglicerídeos poderiam impedir a continuação da digestão → sais biliares removem esses produtos da digestão e os mantém dentro das micelas, dissolvidas nos líquidos digestivos, até a absorção → facilitam também a absorção, por permitirem a passagem da gordura pela borda em escova do enterócito → os ácidos graxos e monoglicerídeos são liberados no sangue e a micela volta para o intestino onde é reaproveitada
• Maior parte do colesterol alimentar está na forma de ésteres de colesterol que são hidrolisados pela enzima hidrolase de éster de colesterol 
• Fosfolipídios também possuem ácidos graxos e é hidrolisado pelas fosfolipase A2
Metabolização dos lipídios 
• Diversos compostos químicos nos alimentos e no organismo são classificados como lipídios. Entre eles se encontram (1) gordura neutra, também conhecida como triglicerídeos; (2) fosfolipídios; (3) colesterol. Quimicamente, a parte lipídica básica dos triglicerídeos e dos fosfolipídios é formada por ácidos graxos, que são simplesmente cadeias longas de hidrocarbonetos ácidos.
• O colesterol não apresente ácidos graxos, mas seu núcleo esterol é sintetizado de partes deles, o que lhe dá muitas das propriedades físicas e químicas de outros lipídios 
• Os lipídios normalmente servem para fornecer energia para os diferentes processos metabólicos, entretanto alguns lipídios especialmente o colesterol, os fosfolipídios e pequenas quantidades de triglicerídeos, são usados para formar as membranas de todas as células do organismo e para realizar outras funções celulares.
• Estrutura: três moléculas de cadeia longa de ácido graxo ligadas a uma molécula de glicerol - Os três ácidos graxos, mais comumente encontrados nos triglicerídeos do corpo humano são (1) ácido esteárico que apresenta cadeia completamente saturada com átomos de hidrogênio; (2) ácido oleico, que apresenta uma dupla ligação no meio da cadeia; e (3) ácido palmítico, que tem cadeia completamente saturada.
• As células podem obter combustíveis de ácidos graxos de três fontes: gorduras consumidas na dieta, gorduras armazenadas nas células como gotículas de lipídeos e gorduras sintetizadas em um órgão para exportação a outro.
• Quase todas as gorduras na dieta são absorvidas a partir do intestino para a linfa intestinal. Durante a digestão, a maior parte dos triglicerídeos se divide em monoglicerídeos e ácidos graxos. Então, na passagem através das células epiteliais intestinais, os monoglicerídeos e os ácidos graxos são ressintetizados em novas moléculas de triglicerídeos que chegam à linfa como minúsculas gotículas dispersas, chamadas quilomícrons. Os quilomícrons são então transportados para o ducto torácico e, em seguida, para o sangue venoso circulante na junção das veias subclávia e jugular. 
• Grande parte dos quilomícrons é removida da circulação sanguínea, à medida que passa pelos capilares de vários tecidos, especialmente do tecido adiposo, do músculo esquelético e do coração. Esses tecidos sintetizam a enzima lipase lipoproteica, que é transportada para a superfície das células endoteliais capilares, onde hidrolisa os triglicerídeos dos quilomícrons à medida que entram em contato com a parede endotelial, liberando assim ácidos graxos e glicerol.
• Os ácidos graxos liberados dos quilomícrons, sendo altamente miscíveis nas membranas das células, difundem-se para o tecido adiposo e para as células musculares. Uma vez dentro dessas células, esses ácidos graxos podem ser usados como combustível ou novamente sintetizados em triglicerídeos, com novo glicerol sendo suprido pelos processos metabólicos das células de armazenamento. A lipase também causa hidrólise dos fosfolipídios; isso também libera ácidos graxos para serem armazenados do mesmo modo nas células.
• Quando a gordura armazenada no tecido adiposo precisa ser usada em outras regiões do corpo para fornecer energia, ela deve ser transportada do tecido adiposo para o outro tecido - seu transporte ocorre na forma de ácidos graxos livres - esse transporte é conseguido pela hidrólise dos triglicerídeos de volta à forma de ácidos graxos e glicerol - Pelo menos duas classes de estímulos desempenham papel importante na promoção dessa hidrólise: 1. Quando a quantidade de glicose disponível para a célula adiposa é inadequada
2. A lipase celular hormônio-sensível pode ser ativada por diversos hormônios das glândulas endócrinas
• Ao sair dos adipócitos, os ácidos graxos passam por forte ionização no plasma, e a porção iônica se combina imediatamente com as moléculas de albumina das proteínas plasmáticas. Os ácidos graxos ligados desse modo são chamados ácidos graxos livres ou ácidos graxos não esterificados, para distingui-los dos outros ácidos graxos no plasma que existem sob a forma de ésteres de glicerol, colesterol ou outras substâncias.
• No estado pós-absortivo, depois que todos os quilomícrons tiverem sido removidos do sangue, a maioria dos lipídios no plasma estarão sob a forma de lipoproteínas, partículas pequenas contendo triglicerídeos, colesterol, fosfolipídios e proteínas. 
• Quase todas as lipoproteínas são formadas no fígado, que é também onde ocorre a síntese da maior parte do colesterol plasmático dos fosfolipídios e dos triglicerídeos. Além disso, pequenas quantidades de HDLs são sintetizadas no epitélio intestinal, durante a absorção dos ácidos graxos no intestino. A função primária das lipoproteínas é a de transportar seus componentes lipídicos no sangue. As VDLs (lipoproteínas de baixa densidade) transportam os triglicerídeos sintetizados no fígado, em sua maior parte para o tecido adiposo, enquanto as outras lipoproteínas são especialmente importantes nos diferentes estágios de transporte dos fosfolipídios e colesterol do fígado para os tecidos periféricos ou da periferia de volta para o fígado.
Tecido adiposo
• Grandes quantidades de gordura são armazenadas nos dois principais tecidos do corpo, o tecido adiposo e o fígado. O tecido adiposo costuma ser chamado depósito de gordura. Uma função crucial do tecido adiposo consiste em armazenar os triglicerídeos até que sejam necessários para o suprimento de energia em outras partes do corpo.
• Os triglicerídeos nos adipócitos se encontram, em geral, sob a forma líquida. Quando os tecidos são expostos ao frio, por período prolongado, as cadeias de ácidos graxos dos triglicerídeos celulares, em período de semanas, ficam menores ou mais insaturadas, de modo a reduzir seu ponto de fusão, permitindo, então, que a gordura permaneça no estado líquido. Essa característica é particularmente importante, porque só a gordura líquida pode ser hidrolisada e transportada para fora dos adipócitos.
• Quando hormônios sinalizam a necessidade de energia metabólica, os triacilgliceróis armazenados no tecido adiposo são mobilizados e transportados aos tecidos (musculatura esquelética, coração, fígado e córtex renal) nos quais os ácidos graxos podem ser oxidados para produção de energia. A mobilização do depósito de triacilgliceróis é obtida por ação da lipase dos adipócitos, uma enzima sujeita a regulação hormonal, que hidrolisa os triacilgliceróis a ácidos graxos e glicerol. Essa enzima é ativada poração dos hormônios adrenalina e glucagon, secretados em resposta aos baixos níveis de glicose ou atividade iminente.
• As principais funções do fígado no metabolismo dos lipídios são degradar os ácidos graxos em pequenos compostos que podem ser usados como fonte de energia; sintetizar triglicerídeos, principalmente a partir de carboidratos, mas em menor extensão, também de proteínas; e sintetizar outros lipídios a partir dos ácidos graxos, em especial colesterol e fosfolipídios.
• Muitos dos carboidratos ingeridos em cada refeição são convertidos em triglicerídeos e depois armazenados; posteriormente são usados sob a forma de ácidos graxos, liberados pelos triglicerídeos como energia. A primeira etapa na utilização de triglicerídeos como fonte de energia é a sua hidrólise em ácidos graxos e glicerol. Então, tanto os ácidos graxos como o glicerol são transportados no sangue para os tecidos ativos, onde vão ser oxidados para liberar energia. Quase todas as células — com algumas exceções, tais como o tecido cerebral e as hemácias — podem usar ácidos graxos como fonte de energia.
• Os ácidos graxos com comprimento de cadeia de 12 carbonos ou menos entram na mitocôndria passivamente, sem a ajuda de transportadores de membrana. Aqueles com um número maior de carbonos, que constituem a maioria dos ácidos graxos livres obtidos na dieta ou liberados do tecido adiposo, não conseguem passar através das membranas mitocondriais – primeiro eles precisam passar pelo ciclo da carnitina (obtida na dieta de carnes ou sintetizada de aminoácidos por enzimas encontradas no fígado e nos rins), um processo envolvendo três reações enzimáticas.
• A degradação e a oxidação dos ácidos graxos só ocorrem nas mitocôndrias. Logo, a primeira etapa para a utilização dos ácidos graxos é seu transporte para as mitocôndrias, mediado por transportador que usa a carnitina como substância carreadora. A degradação na mitocôndria acontece por meio da liberação progressiva de segmentos de carbono, sob forma de acetil-CoA (betaoxidação). As moléculas de acetil-CoA formadas penetram imediatamente no ciclo de Krebs, dessa maneira, depois da degradação inicial dos ácidos graxos em acetil-CoA, sua quebra final é exatamente a mesma que a da acetil-CoA formada a partir do ácido pirúvico, durante o metabolismo da glicose. 
• Grande parte da degradação inicial dos ácidos graxos ocorre no fígado, em especial quando grande quantidade de lipídios está sendo usada como fonte de energia. No entanto, o fígado utiliza apenas pequena proporção de ácidos graxos para seu próprio processo metabólico intrínseco. Em vez disso, quando as cadeias de ácido graxo tiverem se dividido em acetil-CoA, duas moléculas de acetil-CoA se condensam para formar uma molécula de ácido acetoacético que é então transportada no sangue para as outras células por todo o corpo, onde são usadas como fonte de energia.
• No caso do músculo, o acetil-CoA formado é jogado no ciclo de Krebs, uma vez que a concentração de oxaloacetato lá presente permite que isto ocorra. Já no fígado, em momentos de jejum, esse órgão utiliza o oxaloacetato para produzir glicose. Logo o acetil-CoA não pode ser jogado no ciclo de Krebs, pois não há oxaloacetato disponível. Então, o acetil-CoA é otransformado em corpos cetônicos.
• Se a pessoa muda lentamente de dieta de carboidratos para dieta quase só de gorduras, seu organismo se adapta para utilizar mais ácido acetoacético do que o normal e, nessa circunstância em geral, não ocorre cetose. Por exemplo, a população Inuit (esquimós), que vive com dieta formada de modo quase exclusivo por gorduras, não desenvolve cetose. Depois de poucas semanas, até mesmo as células cerebrais, que normalmente obtêm toda sua energia da glicose, podem derivar de 50% até 75% de sua energia das gorduras.
• A síntese da gordura de carboidratos é especialmente importante por dois motivos: 
1. A capacidade das diferentes células do corpo para armazenar os carboidratos, sob a forma de glicogênio é, em geral, pequena; no máximo algumas poucas centenas de gramas de glicogênio podem ser armazenadas no fígado, músculos esqueléticos e em todos os outros tecidos do corpo reunidos. Ao contrário, é possível armazenar diversos quilos de gordura no tecido adiposo. Portanto, a síntese de gorduras fornece meio pelo qual o excesso de energia ingerida, sob a forma de carboidratos (e proteínas), pode ser armazenado para utilização posterior. De fato, a pessoa média tem quase 150 vezes mais energia armazenada sob a forma de gorduras do que sob a forma de carboidratos. 
2. Cada grama de gordura contém quase duas vezes e meia mais calorias de energia do que cada grama de glicogênio. Consequentemente, para um dado ganho de peso, a pessoa é capaz de armazenar diversas vezes esse valor de energia sob a forma de gordura, do que sob a forma de carboidratos, o que é extremamente importante quando o animal precisa de grande mobilidade para sobreviver.
• Quando quantidades excessivas de carboidratos estão disponíveis no corpo, os carboidratos são usados de preferência aos triglicerídeos como fonte de energia e isso acontece por dois motivos:
1. As gorduras nas células adiposas estão presentes sob as formas de triglicerídeos e pequenas quantidades de ácidos graxos livre, que se encontram em equilíbrio permanente, e quando há uma grande disponibilidade de glicose (por causa dos muitos carbos), ela inibe automaticamente o uso de ácidos graxos como fonte de energia devido a uma reação de desvio que ocorre no sentido dos triglicerídeos armazenados.
2. Quando carboidratos estão disponíveis em excesso, os ácidos graxos são sintetizados mais rapidamente do que são degradados. Esse efeito é causado, em parte, pela grande quantidade de acetil-CoA formada a partir dos carboidratos e pela baixa concentração de ácidos graxos livres no tecido adiposo, criando assim, condições adequadas para a conversão de acetil-CoA em ácidos graxos.
• Todos os efeitos poupadores de gordura dos carboidratos se perdem e são, na verdade, revertidos na ausência de carboidratos. O equilíbrio se desloca para a direção oposta e a gordura é mobilizada nos adipócitos e usada como fonte de energia, no lugar dos carboidratos. Também importantes são as diversas alterações hormonais que ocorrem para promover a rápida mobilização dos ácidos graxos do tecido adiposo. Entre as mais importantes dessas alterações hormonais, encontra-se acentuada redução da secreção pancreática de insulina, devido à ausência de carboidratos. Isso não somente reduz a utilização da glicose pelos tecidos, mas também diminui o armazenamento das gorduras, o que desvia ainda mais o equilíbrio em favor do metabolismo das gorduras, em vez dos carboidratos.
Fosfolipídios 
• Os fosfolipídios sempre contêm uma ou mais moléculas de ácidos graxos e radical de ácido fosfórico e, em geral, contêm uma base nitrogenada – os principais tipos no corpo são as lecitinas, cefalinas e esfingomielina, são todos lipossolúveis, transportados por lipoproteínas, e empregados em todo o corpo para diversas finalidades estruturais, tais como nas membranas celulares e intracelulares.
• Função: 
1. Os fosfolipídios são componentes importantes das lipoproteínas no sangue e são essenciais para a formação e função da maioria dessas lipoproteínas; na ausência de fosfolipídios, podem ocorrer anormalidades graves de transporte do colesterol e de outros lipídios.
2. A tromboplastina, necessária para iniciar o processo de coagulação, é formada principalmente por uma das cefalinas. 
3. Grandes quantidades de esfingomielina estão presentes no sistema nervoso; essa substância age como isolante elétrico na bainha de mielina, em volta das fibras nervosas. 
4. Os fosfolipídios são doadores de radicais fosfato, quando ocorre necessidade desses radicais, para diferentes reações químicas nos tecidos. 
5. Talvez, a mais importante de todas essas funções dos fosfolipídios seja a participação na formação de elementos estruturais — principalmente membranas — nas células do corpo. 
Colesterol
• Além do colesterol absorvidotodos os dias pelo trato gastrointestinal, que é chamado colesterol exógeno, quantidade ainda maior é formada nas células do corpo, o chamado colesterol endógeno. Essencialmente, todo o colesterol endógeno, que circula nas lipoproteínas do plasma, é formado pelo fígado, mas todas as outras células do corpo formam pelo menos algum colesterol, o que é consistente com o fato de que muitas das estruturas membranosas de todas as células são em parte compostas por essa substância. A estrutura básica do colesterol é o núcleo esterol, que é sintetizado inteiramente a partir de diversas moléculas de acetil-CoA. Por sua vez, o núcleo esterol pode ser modificado por diversas cadeias laterais, para formar (1) colesterol; (2) ácido cólico, que é a base dos ácidos biliares formados no fígado; e (3) muitos hormônios esteroides importantes, secretados pelo córtex adrenal pelos ovários e testículos
•O uso mais frequente não membranoso do colesterol no organismo é para formar ácido cólico no fígado, que conjugado com outras substancias forma os sais biliares que promovem a digestão e absorção das gorduras.
• Grande quantidade de colesterol é precipitada na camada córnea da pele. Esse colesterol, junto com outros lipídios, torna a pele muito resistente à absorção de substâncias hidrossolúveis e à ação de muitos agentes químicos, porque o colesterol e outros lipídios cutâneos são muito inertes aos ácidos e a muitos solventes que, de outro modo, poderiam facilmente penetrar no corpo.