aula 3 bioquímica geral e metabólica.

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MEDIAÇÃO SÍNCRONA
Começaremos em instantes!
João Gabriel Bernardo Leandro
• Doutorado em Ciências Farmacêuticas (UFRJ) com 
período sanduíche na Université Laval (Québec, Canada).
• Mestrado em Ciências Farmacêuticas (UFRJ).
• Especialização em Nutrição Clínica (UFRJ).
• Graduação em Nutrição (UVA).
AULA 3
BIOQUÍMICA GERAL E 
METABÓLICA
Unidade 1 – Biomoléculas:
• Estrutura e função de lipídeos.
Unidade 2 – Metabolismo de biomoléculas:
• Enzimas.
• Anabolismo e catabolismo aminoácidos.
Anabolismo de catabolismo de lipídiosU2T3
● As vias anabólicas de lipídios variam de acordo com o lipídio a ser produzido. Ácidos 
graxos, glicerofosfolipídios, triacilgliceróis, esteróis — cada lipídio é produzido por uma 
rota metabólica diferente, específica para ele.
● Os ácidos graxos são produzidos a partir de acetil-CoA.
acetil-CoA
Acetil-CoA
Carboxilase (ACC)
grupo acetila
malonil-CoA
grupo acetila
grupo malonila
‣ Anabolismo de lipídiosU2T3
Cada grupo malonila e acetila (ou acilas maiores) é 
ativado por um tioéster que os une a ácido graxo-sintase, 
um sistema multienzimático descrito no texto a seguir.
1) A condensação de um grupo acila ativado (o grupo 
acetila da acetil-CoA é o primeiro grupo acila) e dois 
carbonos derivados da malonil-CoA, com a 
eliminação de CO2 do grupo malonila, alonga a 
cadeia acila em dois carbonos.
O mecanismo da primeira etapa dessa reação está 
mostrado para ilustrar o papel da descarboxilação 
em facilitar a condensação.
O produto β-cetônico dessa condensação é, então, 
reduzido em três etapas seguintes praticamente 
idênticas às reações de β-oxidação, mas na 
sequência inversa;
2) o grupo β-cetônico é reduzido a um álcool,
3) a eliminação de H2O cria uma ligação dupla e
4) a ligação dupla é reduzida, formando o grupo acila
graxo saturado correspondente.
‣ Anabolismo de lipídiosU2T3
● A molécula de malonil-CoA (que possui três carbonos) é convertida 
em outra com quatro carbonos, que é utilizada agora no lugar do 
malonil-CoA e, após nova rodada das quatro reações, passa a ter 
seis carbonos.
● Essa atividade se repete ainda outras vezes até a formação de uma 
molécula final de ácido graxo de 16 carbonos, chamada palmitato.
● Depois de produzido o palmitato, sistemas de alongamento de 
ácidos graxos promovem a adição de mais carbonos ao ácido graxo 
para a produção de ácidos graxos de cadeia longa.
● Processos de dessaturação também podem ocorrer, gerando 
ácidos graxos poli-insaturados.
● Todo esse processo ocorre no citosol das células e, 
para ocorrer, depende de energia química 
fornecida por ATP e NADPH.
● O acetil-CoA utilizado nesse processo é uma 
molécula produzida na mitocôndria.
● Como a biossíntese de ácidos graxos ocorre no 
citosol, o acetil-CoA precisa ser transportado da 
mitocôndria para o citosol.
● Para isso, o acetil-CoA é metabolizado em citrato e 
então o citrato é transportado para fora da 
mitocôndria.
● Fora da mitocôndria, o citrato é metabolizado em 
acetil-CoA e oxalacetato, que então é convertido 
em malato.
● O malato é transportado de volta para a 
mitocôndria para regenerar a concentração de 
moléculas que saíram dessa organela.
‣ Anabolismo de lipídiosU2T3
‣ Anabolismo de lipídiosU2T3
● Os triacilgliceróis e os glicerofosfolipídeos possuem os ácidos graxos 
e o glicerol-3-fosfato como precursores comuns.
● O glicerol-3-fosfato pode ser produzido pela célula ou derivar da 
molécula di-hidroxicetona-fosfato (DHAP), um intermediário metabólico 
da glicólise.
● Uma vez pronto, o glicerol-3-fosfato sofre ação da enzima 
aciltransferase, que adiciona dois ácidos graxos ao glicerol-3-fosfato. A 
partir daí:
○ O fosfato pode ser retirado e um terceiro ácido graxo pode ser adicionado em seu 
lugar, formando o triacilglicerol.
○ Ao fosfato pode ser adicionado um radical, como uma serina, e será formado um 
glicerofosfolipídio.
radical
‣ Anabolismo de lipídiosU2T3
A biossíntese de colesterol ocorre em uma sequência de quatro etapas:
● Na primeira, três acetatos são condensados para formar mevalonato.
● Na segunda, o mevalonato é ativado em isopreno.
● Na terceira etapa, seis moléculas de isopreno formam um polímero 
chamado esqualeno.
● Na quarta e última etapa, o esqualeno passa por ciclização, formando o 
núcleo esteroide de três anéis de seis carbonos e um anel de cinco 
carbonos.
‣ Catabolismo de lipídiosU2T3
A via da β-oxidação:
● Acontece em 4 passos: oxidação, hidratação, oxidação, 
quebra.
● Em cada passagem por essa sequência de quatro passos, 
um resíduo acetila (sombreado em cor salmão) é 
removido na forma de acetil-CoA da extremidade 
carboxílica da cadeia acila – nesse exemplo, o palmitato 
(C16), que entra como palmitoil-CoA.
● Os elétrons da primeira oxidação passam através da 
flavoproteína ETF e, subsequentemente, através de uma 
segunda flavoproteína, para a cadeia respiratória.
● Os elétrons da segunda oxidação entram na cadeia 
respiratória por meio da NADH-desidrogenase.
‣ Catabolismo de lipídiosU2T3
● Mais seis passagens pela via da β-oxidação produzem mais sete moléculas de acetil-CoA, a 
sétima vinda dos dois últimos átomos de carbono da cadeia de 16 carbonos.
● Oito moléculas de acetil-CoA são formadas no total.
● A acetil-CoA pode ser oxidada no ciclo de Krebs (ciclo do ácido cítrico), doando mais 
elétrons para a cadeia respiratória.
‣ Catabolismo de lipídiosU2T3
O catabolismo de glicerofosfolipídeos ocorre, inicialmente, pela ação de enzimas chamadas 
fosfolipases. Essas enzimas são capazes de quebrar o fosfolipídio, liberando:
● Ácidos graxos (que podem seguir para a β-oxidação).
● Glicerol-fosfato (que pode ser utilizado na glicólise).
● O radical (que tem um destino de acordo com o tipo de radical).
Glicerofosfolipídeo
radical
‣ Catabolismo de lipídiosU2T3
● O colesterol é uma molécula que é excretada pelo nosso corpo. Para isso, ele é 
transportado por lipoproteínas, como Quilomicron, LDL e VLDL para o fígado.
‣ Catabolismo de lipídiosU2T3
● No fígado, o colesterol pode ser esterificado, sendo utilizado na composição da bile.
● Pela bile, o colesterol é secretado no trato gastrointestinal para auxiliar o processo de 
emulsificação e absorção de gorduras oriundas de dieta.
● Parte do colesterol acaba sendo eliminado nas fezes, principalmente em dietas ricas em 
fibras que nosso corpo não é capaz de absorver.
● No entanto, uma boa parte do colesterol é reabsorvida, principalmente se a dieta for rica 
em gorduras, que nosso corpo consegue absorver.
‣ Catabolismo de lipídiosU2T3
Anabolismo e catabolismo de carboidratosU2T4
● A principal molécula utilizada como fonte de energia pelo nosso organismo são os 
carboidratos.
● Todas as células do nosso organismo são capazes de utilizar carboidratos e tal é a 
importância dessa biomolécula que, se em excesso, nosso organismo armazena glicose na 
forma de uma macromolécula: o glicogênio.
Grânulos de glicogênio em um hepatócito
‣ Anabolismo de carboidratosU2T4
● O anabolismo de glicogênio ocorre em dois tipos celulares no nosso corpo: miócito e 
hepatócito.
● No miócito, o glicogênio é produzido e armazenado como forma de atender a demanda 
energética quando o músculo entra em atividade e a glicemia cai.
○ Esse estoque de glicose permite que o músculo permaneça trabalhando até que as reservas lipídicas 
sejam acionadas e os ácidos graxos dos adipócitos cheguem até o músculo.
● O outro tipo celular é o hepatócito. Sensível à variação da glicemia, o hepatócito:
○ Estoca glicose na forma de glicogênio quando há hiperglicemia.
○ Quebra seu glicogênio para liberar glicose no sangue quando há hipoglicemia.
‣ Anabolismo de carboidratosU2T4
● A síntese de glicogênio, chamada 
de glicogênese, é iniciada por uma 
enzima chamada glicogenina.
● Essa enzima pega glicose da 
molécula UDP-glicose e monta uma 
cadeia de oito glicoses ligadas.
● Pronta a cadeia inicial, a 
glicogenina mantém-se ligadas a 
elas e outras enzimas atuam para 
aumentar a cadeia de glicoses.
‣Anabolismo de carboidratosU2T4
O processo ocorre pela ação de cinco enzimas:
● A primeira enzima é uma cinase (hexocinase no músculo, glicoquinase no fígado) que 
fosforila a glicose em glicose-6-fosfato.
● A segunda enzima é a fosfoglicomutase, que muda o fosfato do carbono 6 para o carbono 
1 da glicose, produzindo glicose-1-fosfato.
cinase fosfoglicomutase
Glicose Glicose-6-fosfato Glicose-1-fosfato
‣ Anabolismo de carboidratosU2T4
● Em seguida, a glicose-1-fosfato é adicionada ao UDP e libera pirofosfato (PPi) pela ação da 
enzima UDP-glicose pirofosforilase, a terceira enzima dessa via.
Glicose-1-fosfato UDP-glicose
UDP-glicose pirofosforilase
UDP PPi
UDP
‣ Anabolismo de carboidratosU2T4
● A quarta enzima é a glicogênio 
sintase, que liga-se a uma cadeia 
de glicoses e transfere a glicose 
da UDP-glicose para essa cadeia.
‣ Anabolismo de carboidratosU2T4
● A quinta e última enzima é a enzima ramificadora de glicogênio, que pega de seis a sete 
glicoses já ligadas entre si da cadeia principal e as liga em uma ramificação.
‣ Catabolismo de carboidratosU2T4
O catabolismo de glicogênio é conhecido como 
glicogenólise. Nessa via, participam três 
enzimas:
● A glicogênio fosforilase catalisa reações 
de quebra das ligações entre as glicoses 
de cadeias principais do glicogênio 
(ligações α1→4) e sua ação é sempre pela 
extremidade não redutora da cadeia. 
Assim, é liberada uma molécula de glicose-
1-fosfato.
● A enzima desramificadora de glicogênio, 
transfere essas três glicoses da 
ramificação para a cadeia principal e libera 
a glicose da ramificação com a ligação 
α1→6. Uma vez sem ramificação, a 
glicogênio fosforilase volta a catalisar a 
quebra da cadeia, liberando mais glicoses.
● A fosfoglicomutase atua nas moléculas de 
glicose 1-fosfato para convertê-las em 
glicose 6-fosfato.
Glicogênio fosforilase
Enzima 
desramificadora
de glicogênio
Fosfoglicomutase Glicose-6-fosfatase
Glicose-6-fosfato GlicoseGlicose-1-fosfato
Glicose-1-fosfato
Ligação α(1→6)
Ligação α(1→6)
Hidrólise adicional
Núcleo do 
Glicogênio
Núcleo do 
Glicogênio
Núcleo do 
Glicogênio
Próxima aula:
● Unidade 3:
○ Glicólise e produção de acetil-CoA.
○ Ciclo de Krebs.
	Número do slide 1
	Número do slide 2
	Número do slide 3
	Anabolismo de catabolismo de lipídios
	‣ Anabolismo de lipídios
	‣ Anabolismo de lipídios
	‣ Anabolismo de lipídios
	‣ Anabolismo de lipídios
	‣ Anabolismo de lipídios
	‣ Catabolismo de lipídios
	‣ Catabolismo de lipídios
	‣ Catabolismo de lipídios
	‣ Catabolismo de lipídios
	‣ Catabolismo de lipídios
	‣ Catabolismo de lipídios
	Anabolismo e catabolismo de carboidratos
	‣ Anabolismo de carboidratos
	‣ Anabolismo de carboidratos
	‣ Anabolismo de carboidratos
	‣ Anabolismo de carboidratos
	‣ Anabolismo de carboidratos
	‣ Anabolismo de carboidratos
	‣ Catabolismo de carboidratos
	Número do slide 24
	Número do slide 25