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Estudo Dirigido - Metabolismo de Lipídeos 1 - Explique de que maneira o Acetil-CoA, produzido no interior da mitocôndria, é transferido para o citoplasma via citrato. O acetil-CoA empregado na síntese dos ácidos graxos é proveniente da oxidação do piruvato e do catabolismo dos esqueletos carbônicos dos aminoácidos nas mitocôndrias. Uma acil-CoA graxo de cadeia longa não pode cruzar diretamente a membrana mitocondrial interna. Em vez disso sua porção a cil é primeiramente transferida a carnitina. As carnitina -palmitoil-transferases I e II estão presentes respectivamente nas superfícies externas e internas da membrana mitocondrial interna. O processo de translocação é mediado por uma proteína carregadora específica, que transporta a acil - carnitina à mitocôndria ao mesmo tempo que transporta a carnitina livre na direção oposta. 2 - Qual é a enzima marca passo da síntese de ácidos graxos? Esquematize a reação por ela catalisada. Todas as reações são catalisadas por um complexo enzimático, a ácido graxo sintase, o complexo da ácido graxo sintase consiste de sete polipeptídeos, Essas proteínas agem em conjunto para catalisar a formação de ácidos graxos a partir de Acetil-CoA e Malonil-CoA. 3 - Qual é a importância do NADPH na síntese de ácidos graxos? Qual via do metabolismo dos carboidratos é responsável pela produção de NADPH? O NADPH é uma destas moléculas com grande poder redutor, necessário não só em diversas vias bioquímicas, mas também atuando como uma importante molécula compensatórias de radicais livres gerados em certos processos metabólicos. O NADPH é uma destas moléculas com grande poder redutor, necessário não só em diversas vias bioquímicas, mas também atuando como uma importante molécula compensatórias de radicais livres gerados em certos processos metabólicos. O NADPH é um dos produtos finais da via das pentoses fosfato. O NADPH produzido pela via das pentoses fosfato é utilizado pelas células dos tecidos em que ocorre a síntese de grande quantidade de ácidos graxos (fígado, tecido adiposo, glândulas mamárias durante a lactação). Também ocorre onde há síntese de colesterol e hormônios esteróides (fígado, glândulas adrenais e gônadas). 4 - Qual é o papel da biotina na síntese de ácidos graxos? A biotina, também conhecida como vitamina B7 ou vitamina H, é um nutriente que age na formação e manutenção da pele e dos cabelos, produção de glicogênio e proteínas, o que a torna essencial para o bom funcionamento do organismo. A biotina é uma importante coenzima para as enzimas carboxilases que estão envolvidas na síntese de ácidos graxos e nas bases nitrogenadas. Está presente https://www.infoescola.com/bioquimica/radicais-livres/ https://www.infoescola.com/bioquimica/radicais-livres/ no processo de gliconeogênese auxiliando a enzima piruvato carboxilase a transferir uma molécula de CO2 ao piruvato. 5 - Que tipo de reações ocorrem na via de síntese de ácidos graxos? A síntese de ácidos graxos ocorre no citossol, para onde deve ser transportada a acetil-CoA formada na mitocôndria. Da condensação de acetil-CoA e oxaloacetato, forma-se citrato pela ação da sitrato sintase. Ocorre a partir da união de unidade com 2C (acetil) com outra de 3C (malonil) com auxílio do complexo enzimático, ácido graxo sintase. Ocorre no citoplasma. 6 - Qual a finalidade da síntese de triglicérides no tecido adiposo e no fígado? A lipogênese é um processo metabólico em animais que converte açúcares simples em ácidos graxos e sintetiza triacilgliceróis através da reação de ácidos graxos com glicerol. Após a lipogênese, os triacilgliceróis são empacotados em lipoproteínas de densidade muito baixa e secretados pelo fígado, e ajudam a transportar lipídios e colesterol por todo o corpo. A molécula de acetil-coA inicia a lipogênese no citoplasma das células do corpo. Um complexo de enzimas conhecidas coletivamente como sintetase de ácidos graxos completa a síntese de ácidos graxos. 9 - Qual é a enzima marca passo da degradação de triglicérides? Esquematize a reação por ela catalisada. Glicose-6P desidrogenase, A glicose-6-fosfato desidrogenase - G6PDH (EC 1.1.1.49) desempenha um papel fundamental na via das pentases fosfato, a qual catalisa a oxidação da glicose 6-fosfato (G6P) em 6-fosfogliconato, gerando cofatores reduzidos (NADPH), As enzimas G6PD e 6PGD são responsáveis pela geração do aporte de NADPH, necessário para a detoxificação dos agentes oxidantes produzidos pelo estresse oxidativo metabólico nos eritrócitos. 10 - Qual é a localização celular do ciclo de Lynen? Que tipos de reações ocorrem no ciclo de Lynen? Esta ocorre na matriz mitocondrial, através da condensação de três moléculas de acetil-CoA em duas etapas. Na primeira, catalisada pela tiolase, duas moléculas de acetil-CoA originam acetoacetil-CoA. Esta reação, quando transcorre no sentido oposto, constitui a última reação da última volta do ciclo de Lynen. O ciclo de Lynen é uma via que contém uma série de reações que ao final das quais a acil- CoA é encurtada de dois em dois carbonos, liberandos sob a forma de acetil-CoA. A passagem para o interior das mitocôndrias se dá através do auxílio de um transportador específico (carnitina). 11 - Discutir o papel da carnitina na degradação de ácidos graxos. L-carnitina no organismo é facilitar a utilização de ácidos graxos para a produção de energia. A L- carnitina é responsável pelo transporte de ácidos graxos de cadeia longa para o interior da mitocôndria, onde sofrem a β-oxidação. 14 - Explique como é realizada a regulação da degradação de triglicérides, indicando em que condições esta via estará ativada e inibida. A mobilização do depósito de triglicérides é obtida pela ação das lipases dos adipócitos (células de gordura), que são enzimas sujeitas a regulação hormonal, que hidrolisa os triacilgliceróis a ácidos graxos e glicerol, sendo estes produtos oxidados por vias diferentes. O glicerol não pode ser reaproveitado pelos adipócitos, por esses não terem a glicerol quinase, e são, por isso, liberados na circulação. Já no fígado e em outros tecidos, que têm essa quinase, o glicerol é convertido a glicerol- 3-fosfato e depois transformado em diidroxiacetona fosfato, um intermediário da glicólise e da neoglicogênese. A degradação dos triglicerídeos que estão armazenados é realmente necessária em condição de abstinência alimentar sendo ai a ativação dessa via, ou seja, em períodos em que não estamos nos alimentando e precisamos de energia que seja acrescida a energia gerada a partir da glicólise. Na condição de jejum, então, começamos a degradar os ácidos graxos e triglicerídeos do tecido adiposo para poder fornecer energia para os tecidos, além daquela fornecida pela glicólise. Já os ácidos graxos, que são liberados dos adipócitos, são transportados pelo sangue ligados à albumina e são utilizados por tecidos como fonte energética. O cérebro e as hemácias não os utilizam como fonte energética, porque só utilizam glicose. Os triacilgliceróis vindos da dieta são hidrolisados por uma enzima diferente (lipase lipoproteica) e os produtos finais dessa hidrólise, glicerol e ácidos graxos, ficam disponíveis para as células. 15 - Qual a importância bioquímica do colesterol? O colesterol é um tipo de gordura encontrada no organismo, muito importante para o seu funcionamento normal. O corpo usa o colesterol para produzir alguns hormônios, tais como vitamina D, testosterona, estrogênio, cortisol e ácidos biliares que ajudam na digestão das gorduras. O colesterol é um esteroide produzido por nosso organismo e que participa da formação e manutenção de membranas e de diversas substâncias importantes, como os hormônios. 16 - Explique quais são as origens e os destinos do colesterol. O colesterol presente no organismo dos mamíferos é proveniente da dieta e da síntese endógena. Nafase de desenvolvimento intrauterino, além do colesterol por si sintetizado, o feto tem também à disposição uma fonte de colesterol materno. Apesar de o organismo ter a capacidade de sintetizar toda a quantidade necessária para as diversas funções, assume-se que um pouco mais de 50% do colesterol presente no organismo é proveniente de síntese endógena, sendo o restante proveniente da dieta. A quantidade de colesterol nos mamíferos se dá sob controle homeostático, sendo que a taxa de biossíntese hepática (somente) é inversamente proporcional ao colesterol e aos ésteres de colesterol provenientes da absorção intestinal. O colesterol é excretado através dos ácidos biliares na forma de sais para o intestino. Colesterol livre também pode ser liberado com a bile e a maior parte deste colesterol é reabsorvido no intestino, voltando à circulação, retornando ao fígado. Os ésteres de colesterol são mais hidrofóbicos do que o colesterol livre e são transportados no sangue através das lipoproteínas, principalmente pela LDL e em menor proporção pela HDL e a VLDV. A maioria do colesterol endógeno é sintetizado no fígado e exportado como éster de colesterol; que é formado através da enzima lecitina-colesterol-aciltransferase (LCAT), a partir da transferência de um ácido graxo da lecitina para o colesterol, ou sob ação da acil-CoA colesterol aciltransferase (ACAT), que é uma enzima intracelular. A hidrolase dos ésteres de colesterol, por uma enzima intracelular, realiza o processo inverso, convertendo ésteres de colesterol em colesterol livre. 17 - Qual é a localização celular e qual é a enzima marca passo da síntese de colesterol? A síntese de colesterol ocorre no citosol e no retículo endoplasmático de todas as células nucleadas do organismo a partir da acetil-CoA. 19 - Explique a regulação da síntese de colesterol (por produtos formados, hormonal, gênica, drogas). A regulação da síntese é feita nos seus passos iniciais, por vários mecanismos operados sobre a HMG- CoA redutase, que controlam a sua quantidade e atividade. A atividade da enzima é regulada por um mecanismo de inibição retroativa pelo mevalonato (produto imediato), e pelo colesterol (produto final), e também pela sua fosforilação, feita pela HMG-CoA redutase cinase. Este último processo é desencadeado pela ação do glucagon e glicocorticoides. Já a insulina e o hormônio da tireoide promovem o processo inverso, estimulando a atividade da enzima. A taxa de síntese hepática esta relacionada com o nível ingerido na dieta: a biossíntese endógena diminui quando aumenta o colesterol exógeno. Em outros tecidos, a síntese não e inibida pelo colesterol exógeno. Em certas espécies, como a humana, na qual a síntese do colesterol hepático não e a maior fonte da molécula no organismo, este tipo de controle não tem muito efeito sobre a síntese de colesterol total. O ponto de controle da síntese do colesterol é a enzima HMG-CoA redutase que catalisa a redução de HMG- CoA em mevalonato. A enzima é inibida pelo mevalonato e por alguns derivados do colesterol, sendo também regulada endocrinamente. O glucagon estimula a enzima, enquanto a insulina promove a síntese de colesterol. Algumas drogas são inibidores da HMG-CoA redutase e inibem a síntese de colesterol. O colesterol existente na célula inibe sua própria síntese. A maior parte do colesterol no sangue, fígado e córtex adrenal encontra-se esterificada, ao passo que no músculo está livre. O significado biológico de tais apresentações nos vários tecidos não está clara. É possível que esteja relacionada com a estrutura da membrana do tecido em particular. O colesterol em excesso se esterifica e, armazenado, causa diminuição do receptor LDL para evitar a entrada na célula de mais colesterol proveniente do sangue. 20 - Em que condições a produção supera o consumo de AcetilCoA? Quais são as conseqüências desse desequilíbrio? No jejum prolongado, os órgãos vitais (miocárdio, cérebro, córtex renal, músculo esquelético) se adaptam para utilizar corpos cetônicos para produção de grande parte de seu ATP. O acetil- CoA (acetilcoenzima A) formado pode entrar no ciclo do ácido cítrico ou pode ser convertido nos denominados “corpos cetônicos”, ou seja, em acetoacetato, D-β-hidroxibutirato e acetona, que são exportados para outros tecidos através da circulação sanguínea. A acetona, que é produzida em menor quantidade do que os outros compostos, é exalada. 21 - Defina: a) cetonemia; Cetonemia é uma condição caracterizada por um aumento anormal na concentração de corpos cetônicos nos fluídos corporais (sangue, urina, leite e saliva). Esta condição é comumente encontrada em situações como diabetes mellitus, jejum prolongado, má nutrição e malabsorção. b) cetonúria; A cetonúria caracteriza-se, clinicamente, pelo surgimento de corpos cetónicos na urina, sendo um sinal de descompensação das diabetes. Os corpos cetónicos são a acetona, o ácido aceto-acético e o ácido -hidroxibutírico. c) hálito cetônico; Hálito cetônico é quando eliminamos pela respiração algumas substâncias chamadas corpos cetônicos. d) cetoacidose. Cetoacidose é uma complicação metabólica aguda do diabetes caracterizada por hiperglicemia, hipercetonemia e acidose metabólica. A hiperglicemia causa diurese osmótica com perda significativa de líquidos e eletrólitos. https://www.infoescola.com/compostos-quimicos/acido-citrico/ https://www.infoescola.com/compostos-quimicos/acetona/
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