Biossíntese dos ácidos graxos 2019

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Módulo III - Metabolismo dos 
Lipídeos
Biossíntese dos ácidos graxos e 
triglicerídeos
Universidade Federal do Ceará
Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular
Introdução a Bioquímica
Profa. Daniele Bezerra de Sousa
Onde ocorre?
O que é necessário para sintetizar 
um ácido graxo?
AcetilCoA
MalonilCoA
NADPH
Complexo 
enzimático
Ácido Graxo
Acetil-CoA
Quais as principais fontes de 
acetil-CoA?
Acetil-CoA 
Piruvato -oxidação Aminoácidos
Transporte de acetil-CoA para o citosol
De onde vem o NADPH?
Via das pentoses fosfato
Enzima málica
Malonil-CoA
Síntese de Malonil-CoA
Processo irreversível
Catalisada pela complexo da acetil-CoA carboxilase
Síntese de malonil-CoA
Catalisada pelo
complexo da acetil-CoA carboxilase
• Biotina carboxilase
• Proteína transportadora de biotina
• Carboxil-transferase ou transcarboxilase
Bactérias: Três subunidades distintas
Animais: Um único polipeptídeo
Vegetais: Têm as duas formas
Síntese de 
malonil-CoA
Complexo da acetil-CoA
carboxilase
Biotina - Vitamina B7, vitamina 
H ou coenzima R
O malonil-CoA é um inibidor da 
carnitina-acil-transferase I – evita-se 
o ciclo fútil em que ácido graxo é 
oxidado para gerar acetil-CoA que 
por sua vez volta para o citosol
para dar origem a um novo ácido 
graxo. 
Complexo da ácido graxo sintase
-cetoacil-ACP-
sintase (KS)
Enoil-ACP-
redutase (ER)
-hidroxiacil-ACP-
desidratase (DH)
Malonil/acetilCoA-
ACP-transferase (MAT)
-cetoacil-ACP-
redutase (KR)
Proteína 
transportadora 
de acila (ACP)
ACP (Proteína Transportadora de 
Acila)
Complexo da ácido graxo sintase
Ácido graxo sintase I (AGS I)
(vertebrados e fungos)
Ácido graxo sintase II (AGS II) 
(vegetais e bactérias)
•Vertebrados - Uma (01) cadeia 
polipeptídica multifuncional (Mr 
240.000). 7 sítios ativos em 
domínios separados
- Mamíferos – homodímero 
(Mr 480.000)
•Fungos e leveduras - Duas (01) 
cadeias polipeptídicas 
multifuncionais com arquitetura 
diferente. 
•Sistema dissociado;
•Cada etapa da síntese é 
catalisada por uma enzima 
diferente;
•Gera diversos produtos (ac. 
graxos saturados de vários 
tamanhos, insaturações, 
ramificações, etc.)
Complexo enzimático
Complexo da ácido graxo 
sintase
Mamífero - Uma única 
cadeia polipeptídica 
contendo os 7 
domínios
Complexo enzimático
Complexo da ácido graxo 
sintase 
Fungos – Os sítios 
catalíticos são 
divididos em duas 
cadeias polipeptídicas
Etapas do processo de síntese
Etapa de Preparação
Objetivo: Carregar a ácido graxo sintase com o 
acetilCoA e malonilCoA
Ciclos de Síntese
Objetivo: Adicionar, em cada ciclo, as unidades 
de dois carbonos vindos do Malonil-CoA
Processo Global
Proteína transportadora de acila (ACP)
-Cetoacil-ACP-sintase (KS)
Processo de Preparação
Malonil/acetilCoA-
ACP-transferase (MAT)
Processo de Preparação
Malonil/acetilCoA-
ACP-transferase (MAT)
Processo de Alongamento – Etapa 1 (condensação)
-cetoacil-ACP-
sintase (KS)
Processo de Alongamento – Etapa 2 (redução)
-cetoacil-ACP-
redutase (KR)
Processo de Alongamento – Etapa 3 (desidratação)
-hidroxiacil-ACP-
desidratase (DH)
Processo de Alongamento – Etapa 4 (redução)
Enoil-ACP-
redutase (ER)
Processo de Alongamento – Etapa 5 (translocação)
Processo de Alongamento – Etapa 6 – Recarregamento 
da ACP
Processo de Alongamento – Ciclo 2
Processo Global
Hidrólise (consumo de 1H2O)
Processo de Alongamento
7 ciclos produzem o grupo palmitoil saturado 
(C16).
Não se sabe porque geralmente o 
alongamento pára quando se atinge 16 C.
Eventualmente se atinge 18 C.
Coqueiros e palmeiras possuem cadeias de 
8 a 14 C.
Reação Global (ácido palmítico)
Formação de malonil
7 Ciclos
7 acetil-CoA + 7CO2 + 7ATP 7 malonil-CoA + 7ADP + 7Pi
acetil-CoA + 7malonil-CoA + 14NADPH + 14H+ palmitato 
+ 7CO2 + 8CoA + 14NADP
+ + 6H2O
8acetil-CoA + 7ATP + 14NADPH + 14H+ 
palmitato + 7ADP + 7Pi + 8CoA + 14NADP+ + 6H2O
Biossíntese X Oxidação
BIOSSÍNTESE OXIDAÇÃO
LOCALIZAÇÃO Citosol Mitocôndria
REAÇÕES 1-Condensação
2-Redução
3-Desidratação
4-Redução
1-Oxidação
2-Hidratação
3-Oxidação
4-Cisão
ENZIMAS São diferentes
COENZIMAS NADPH/NADP+ NAD+/NADH
FAD/FADH2
SUPORTE DA CADEIA 
CARBÔNICA
ACP (proteína
transportadora de 
acila)
CoA-SH
Biossíntese X Oxidação
Sistema de alongamento dos ácidos graxos
Presente nas mitocôndrias e retículo 
endoplasmático liso
Palmitoil-CoA (16:0)
Estearato-CoA (18:0)
•Diferentes sistemas enzimáticos
•CoA é o transportador de acila 
direto
•Mecanismo idêntico ao da 
síntese de palmitato
Dessaturação dos ácidos graxos
Palmitato (16:0)
Palmitoleato (16:1 Δ9)
Estearato (18:0)
Oleato (18:1 Δ9)
• Acil-graxo-CoA dessaturase
(oxidases de função mista)
• NADH ou NADPH
• Citocromo b5
• Citocromo b5 redutase (FADH2)
•Mamíferos não podem introduzir duplas ligações adicionais
•Plantas podem sim introduzir duplas ligações nas posições Δ12 e Δ15
Retículo endoplasmático liso
Dessaturação dos ácidos graxos
RE e cloroplastos
RE e cloroplastos
Síntese de Eicosanóides
Moléculas biológicas que atuam 
como sinalizadoras e mensageiras de 
curta distância
Eicosanóides (prostagladinas, tromboxanos e 
leucotrienos)
Linoleato (18:1 Δ9,12)
Araquidonato (20:4 Δ5,8,11,14)
Algumas funções dos eicosanóides
LEUCOTRIENOS são mediadores de processos alérgicos agudos, agem
fazendo constrição dos brônquios.
Fármacos anti-inflamatórios contra asma - Inibição de
leucotrienos evitando a constrição, permitindo assim a respiração do
individuo.
PROSTAGLANDINAS – Causam aumento da permeabilidade capilar e
promovem a quimiotaxia, atraindo células
como macrófagos especializadas na fagocitose de restos celulares
resultantes durante o processo inflamatório.
TROMBOXANOS – Causam aumento na constrição dos vasos
sanguíneos, agregação plaquetária e coagulação sanguínea.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Quimiotaxia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Macr%C3%B3fagos
https://pt.wikipedia.org/wiki/Fagocitose
https://pt.wikipedia.org/wiki/Inflama%C3%A7%C3%A3o
Síntese de 
prostaglandinas e 
tromboxanos
Fosfolipase A2 ataca os 
fosfolipídeos de membrana 
liberando o araquidonato
COX (bifuncional) – Síntese de 
prostaglandinas
COX1 – Síntese de 
prostaglandinas que regulam a 
secreção de mucina gástrica
COX2 – Síntese de 
prostaglandinas que medeiam 
inflamação, dor e febre
COX1 – Síntese de 
prostaglandinas que regulam a 
secreção de mucina gástrica
COX2 – Síntese de 
prostaglandinas que medeiam 
inflamação, dor e febre
Aspirina, ibuprofeno e naproxeno 
– Inativação de COX1 e COX2 
com inibição da síntese de 
prostaglandinas e tromboxanos
Síntese de 
prostaglandinas e 
tromboxanos
Tromboxanos – Constrição dos vasos sanguíneos, agregação 
plaquetária e coagulação sanguínea.
OBS: Aspirina – Inibição de tromboxanos e redução 
da probabilidade de AVC e infartos
Síntese de prostaglandinas e 
tromboxanos
Síntese de Leucotrienos
Via não inibida por aspirina ou outros AINES.
Envolvidos na constrição da musculatura livre
Regulação da síntese de ácidos 
graxos
Regulação
Quando ATP e acetil-CoA então o citrato
será transportado para o citosol. 
Inibe 
Fosfofrutoquinase1
(Glicólise)
Regulação pelo glucagon, insulina e epinefrina 
– modificação covalente
Regulação pelo glucagon, insulina e epinefrina 
– modificação covalente
Acil-CoA carboxilase (inativa)
Acil-CoA carboxilase (ativa)
Glucagon e 
epinefrina
P
Regulação da expressão gênica
Supressão de enzimas lipogênicas no 
fígado
Alimentação rica em ácidos graxos 
poliinsaturados
Mecanismo não esclarecido
Síntese dos Triacilglicerois
Síntese de Triacilgliceróis
Crescimento 
corporal rápido
Ácidos graxos ingeridos 
ou sintetizados
Triacilgliceróis Fosfolipídeos
Muita energia sem 
crescimento
Síntese de Triacilgliceróis
Triacilgliceróis – Reserva de energia para até 12
semanas(homem de 70 kg sendo 15 kg de
gordura)
Precursores dos 
triacilglicerois
Glicerol-3-fosfato
Acil graxo -Coa
Obtenção de 
glicerol-3-fosfato 
Formação de 
glicerol-3-fosfato
Maioria dos 
tecidos
Fígado e rins
Síntese do ácido 
fosfatídico
Formação de
glicerol-3-fosfato
Formação de
ácido fosfatídico
Acilação das duas hidroxilas livres do
glicerol-3-fosfato por duas moléculas
de acil-graxo-CoA formando o
diacilglicerol-3-fosfato ou ácido
fosfatídico
Síntese do 
triacilglicerol
Ácido fosfatídico pode ser
convertido tanto em
triacilglicerois quanto em
glicerofosfolipídeos.
Hidrólise
Transesterificação
Regulação da síntese de 
triacilglicerol pela insulina
Ciclo dos triacilglicerois
75% dos ácidos
graxos liberados
são reesterificados a
triacilglicerois
Gliceroneogênese
Uma versão mais curta da
gliconeogênese partindo do
piruvato até diidroxicetona-
fosfato (DHAP).
Piruvato carboxilase e PEP
carboxicinase em adipócitos?
Gliceroneogênese