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Biossíntese de lipídeos (ácidos graxos, triglicerídeos e colesterol) Aluno: Gustavo Teixeira Machado Matrícula: 2020103098 Biossíntese de lipídeos Os lipídeos são as principais formas de armazenamentos de energia (exemplo: triglicerídeos), são importantes constituintes das membranas celulares, além de serem pigmentos, exercendo funções retinal e caroteno, sendo utilizados durante a captação de luz para a formação de imagens nas regiões cerebrais. Apresentam outras funções como: • Co-fatores enzimáticos (vitamina K) • Detergentes (Sais biliares) • Hormônios (Esteróides) • Mensageiros intracelulares (fosfatidilinositol) • Componentes de lipoproteínas • Transportadores (dolicóis) • Âncoras para proteínas de membrana A capacidade de sintetizar certa variedade de lipídeos é essencial visto as funções que os mesmos exercem em todo o nosso organismo. Ácidos Graxos Inicialmente pensava-se que a biossíntese dos ácidos graxos ocorria simplesmente pela inversão dos mesmos passos enzimáticos que ocorrem a oxidação dos mesmos. Porém, atualmente, sabe-se que a biossíntese ocorre em uma via diferente, catalisada por diferentes grupos de enzimas, além de ocorrerem em diferentes compartimentos na célula. Vale ressaltar que o processo de biossíntese utiliza um intermediário de três carbonos (malonil-CoA), o qual não participa da beta-oxidação. → Malonil-CoA A formação de malonil-CoA a partir de acetil-CoA é um processo irreversível, sendo catalisado pela acetil-CoA-carboxilase. Para que haja a síntese do malonil-CoA a enzima acetil-CoA-carboxilase irá promover a entrada do grupo carboxila na molécula do acetil-CoA, resultando na condensação do grupamento carboxila. A transcarboxilase promove a transferência do grupamento carboxila para o acetil- CoA. Assim, após o acetil-CoA receber esse grupamento da origem ao malonil-CoA, liberando a biotina descarboxilada. No processo da biossíntese de ácidos graxos tem-se: • 2 reduções • 1 Desidratação • 1 condensação A primeira reação na formação da cadeia clássica de um ácido graxo é uma condensação de Claisen, envolvendo os grupos acetila e malonila ativados, formando Acetoacil-ACP, produzindo uma molécula de CO2. A descarboxilação do grupo malonila facilita o ataque nucleofílico do carbono metileno sobre a ligação tioéster entre o grupo acetil e a b-cetoacil-ACP-sintase, deslocando o grupo SH da enzima. A acetil-ACP formada na etapa de condensação sofre uma redução do grupo carbonil, formando D-Beta-hidroxibutiril-ACP, sendo essa reação catalisada pela beta-cetoacil- ACP-redutase e pelo NADPH. Em seguida os elementos da água são removidos de alguns carbonos da D-Beta- hidroxibutiril-ACP, formando uma ligação dupla no produto. A enzima que catalisa essa desidratação é a beta-hidroxiacil-ACP-desidratase. Por último, a ligação dupla é reduzida (saturada), formando butril-ACP pela ação da enzima enoil-ACP-redutase, sendo o NADPH o doador de elétrons. Triglicerídeos Quase todos os ácidos graxos sintetizados ou ingeridos são destinados a incorporação em triacilgliceróis para posteriormente servir de energia metabólica ou para a constituição dos fosfolipídicos da membrana. O destino a ser escolhido irá depender da necessidade do organismo no momento, entretanto as duas vias iniciam na formação de ésteres acil graxo de glicerol. Sempre que os carboidratos são ingeridos em excesso à capacidade de armazenamento de glicogênio, acaba sendo convertido em triacilgliceróis e armazenado no tecido adiposo Como ocorre: A primeira etapa da biossíntese corresponde a acilação dos dois grupos hidroxilas livres do L-glicerol-3-fosfato, por duas moléculas de acil-CoA graxo, gerando o diaglicerol-3-fosfato. Este pode ser convertido tanto em um triaglicerol quanto em um glicerolfosfolipídeo, contudo, na via de síntese de triaglicerol ele é convertido em 1,2- diaglicerol (lipina). Assim os diagliceróis são convertidos em convertidos em triagliceróis através de uma transesterificação com um terceiro acil-CoA graxo. Colesterol: O colesterol é uma molécula essencial para os seres humanos, entretanto, não se faz necessário a sua ingestão, visto que as células são capazes de sintetiza-lo a partir de precursores simples. Apesar de sua estrutura apresentar 27 carbonos, todos são oriundos de um único precursor: o acetato. A produção do colesterol ocorre em quatro estágios: 1- Condensação de três unidades de acetato, formando um intermediário de seis carbonos, o mevalonato; 2- Conversão do mevalonato em unidades de isopreno ativadas; 3- Polimerização das seis unidades de isopreno com 5 carbonos, formando o escaleno linear, com 30 carbonos; 4- Ciclização do escaleno para formar os quatro anéis do núcleo esteroide, com varias mudanças para assim produzir o colesterol. A maior parte da síntese é proveniente do fígado, onde uma pequena fração é incorporada nas membranas ali presentes (hepatócitos), mas a maior parte acaba sendo exportada como ácidos biliares, colesterol biliar ou ésteres de colesterila. Referências bibliográficas: LEHNINGER, A.L.; COX M. M & NELSON, D. L. Princípios de Bioquímica de LEHNINGER . 5. ed. Artmed: Porto Alegre, RS. 2011.