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BIOQUÍMICA METABÓLICA CAMILA SANTIAGO BIOQUÍMICA METABÓLICA | MEDICINA 03: METABOLÍSMO DE LIPÍDIOS B – Oxidação - Mecanismo pelo qual as células utilizam gordura (triglicerídeos) para formar ATP Triglicerídeo: 1 mol de glicerol unida a 3 cadeias de ácido graxo - O primeiro passo para extrair energia do triglicerídeo é a lipólise, que separa o glicerol das cadeias de ácido graxo > realizada pelos adipócitos Após a separação: Destino do glicerol: Primeiro ele sofre uma reação em que ganha 1P vindo de um ATP, formando uma molécula chamada glicerol 3-fosfato Houve um gasto de 1ATP que forneceu o P Além disso, 2H serão passados para um NAD+ que se converterá em NAD+ H+, ao perder essas duas moléculas, o glicerol é convertido em uma molécula chamada di- hidroxiacetona fosfato A di-hidroxiacetona fosfato é um composto intermediário entre a glicose e o piruvato Portanto, se a célula estiver precisando de energia: A di-hidroxiacetona fosfato segue pela glicólise em direção ao piruvato, sendo utilizada para fazer ATP Se a célula estiver precisando de glicose, a di- hidroxiacetona fosfato segue pela gliconeogênese para a produção de glicose Destino dos ácidos graxos: - Os ácidos graxos são moléculas de cadeias longas, com muitos carbonos Para que ocorra a formação de ATP eles precisam ser quebrados, e os carbonos são separados de 2 em 2 em um mecanismo chamado beta oxidação Porém, antes que ela ocorra, é necessário que o ácido graxo seja unido a uma molécula de Acetil CoA – formando uma molécula rica em energia (Acil CoA) o R é o ácido graxo Para que essa união ocorra, 1 molécula de ATP é quebrada, liberando 2P A perda de 2P faz que o ATP se converta em AMP O que acontece agora? - A b-oxidação ocorre dentro da mitocôndria Porém, a CoA não consegue passar pela membrana interna da mitocôndria → é necessário um mecanismo especial para que o ácido graxo adentre: Ajuda de uma molécula chama da carnitina: Como a CoA não consegue entrar, ela se desprende do ácido graxo e ele se une a carnitina, formando uma molécula chamada Acil carnitina A Acil carnitina passa por uma proteína de membrana e entra na mitocôndria BIOQUÍMICA METABÓLICA CAMILA SANTIAGO BIOQUÍMICA METABÓLICA | MEDICINA Após, a carnitina se retira e o ácido graxo volta a se unir com a CoA – formando novamente o Acil CoA, mas agora, do lado de dentro da mitocôndria Feito isso, a carnitina volta para fora da mitocôndria e leva novos ácidos graxos para dentro Agora: Uma vez que há Acil CoA na matriz mitocondrial: a beta oxidação está pronta para acontecer Beta oxidação: 1ª reação: 1 ácido graxo com 6 carbonos → formação de um FADH2 → 2ª reação: entrada de uma molécula de H2O 3ª reação: formação de NADH + H+ → 4ª reação: 2 carbonos saem da reação Uma nova CoA se apresenta 2C são liberados Há formação de Acetil CoA Após, a outra CoA se liga ao ácido graxo para recompô-lo Portanto, voltou a formar a molécula de Acil CoA, mas com 2C a menos Resultados da beta oxidação em cada ciclo: Formação de um FADH2 Formação de NADH + H+ Formação de 1mol de Acetil CoA Perda de 2C Voltando ao ácido graxo: Sobraram 4C → a sequência se repete: FAD recebe 2H e forma FADH2 Entra a molécula de H20 Formação de NADH + H+ Obs: na última volta, com 4C: há formação de 2 moléculas de Acetil CoA - essa volta é a exceção 2C saem e formam Acetil CoA 2C formam outra Acetil CoA Ex: Quantos ATPs são produzidos a partir do ácido palmítico? - Ácido palmítico possui 16C → 7 ciclos / voltas BIOQUÍMICA METABÓLICA CAMILA SANTIAGO BIOQUÍMICA METABÓLICA | MEDICINA Formação de 8 Acetil CoA – cada 2C forma 1 Formação de 7 NADH – cada volta na beta oxidação forma 1 Formação de 7 FADH2 – cada volta na beta oxidação forma 1 Formação de 0 ATP – a beta oxidação não produz ATP Todos os Acetil CoA produzidos na beta oxidação sã o utilizadas e consumidas no ciclo de Krebs Biossíntese de lipídios - Ocorre principalmente no fígado - A síntese inicial sempre ocorre com o substrato Acetil CoA e o produto final é, geralmente o ácido palmítico - A síntese é estimulada quando há muito ATP e Acetil CoA Nesse caso, o citrato não segue no ciclo de Krebs porque o ATP em excesso inibe a isocitrato desidrogenase O citrato é desviado para a síntese de lipídios Há bastante Acetil CoA dentro da mitocôndria, entretanto, a CoA não consegue passar pela membrana interna da mitocôndria Portanto, quem sai da membrana interna para fazer a síntese de ácido graxo no citosol é o citrato Aqui, o Acetil CoA sofre a 1ª reação do ciclo de Krebs, é quebrada e se une ao oxaloacetato formando o citrato Lembrar: o citrato não segue no ciclo de Krebs Ele sai da mitocôndria e no citosol sofre a reação inversa, a CoA volta, e há formação de oxaloacetato e Acetil CoA Ou seja: há CoA dentro e fora da mitocôndria , ela apenas não consegue atravessar BIOQUÍMICA METABÓLICA CAMILA SANTIAGO BIOQUÍMICA METABÓLICA | MEDICINA Agora: A Acetil CoA sofrerá a série de reações que leva a formação de ácido graxo Enquanto isso: O oxaloacetato é convertido em malato e depois, mediante a saída de um CO2, ocorre a produção de um piruvato Nessa formação de malato para piruvato, ocorre a formação de um NADPH que fornecerá elétrons na síntese de ácido graxo O piruvato formado volta para o interior da mitocôndria e lá dentro, mediante a união com o CO2, volta a formar o oxaloaceta to Eventos que levam do Acetil CoA ao ácido graxo: - Consiste em acrescentar C de 2 em 2 até formar o ácido palmítico (16C) Ou seja: início com os 2C do Acetil CoA e fim com 16C do ácido palmítico Apenas os 2 primeiros C vem do Acetil CoA, o restante virá de uma molécula chamada malonil CoA Síntese do Malonil CoA - Há uma enzima chamada Acetil CoA carboxilase (dímero inativo) Para que ocorra a síntese, vários desses dímeros precisam se unir (polimerizar) – ao se unirem, eles formam a enzima ativa: Acetil CoA carboxilase – pronta para catalisar a reação Na forma a tiva, a enzima pode unir uma molécula de Acetil CoA e uni-la ao CO2, formando o Malonil CoA, que possui 3C A reação consome 1ATP A adição de 2C em si: - Ocorre por meio de um sistema enzimático chamado sintase de ácido graxo que possuí: ACP – proteína carreadora de acila Aa. cisteína Início do processo: A Acetil CoA perde a CoA e os 2C restantes se unem ao ACP Esses 2 C são passados para a cisteína BIOQUÍMICA METABÓLICA CAMILA SANTIAGO BIOQUÍMICA METABÓLICA | MEDICINA Os demais C vêm da molécula do Malonil CoA A CoA sai e os 3C se unem ao ACP O CO2 vai sair do malonil e fornece energia para unir os 2C de cima com os de baixo Formando uma molécula com 4C 1 C=O precisa sair – ocorre uma série de eventos para que isso ocorra Por fim, o processo de repete, entra outro Malonil, o CO2 sai e os C se unem Há retirada do C=O ... Ocorre a té que ocorra a formação do ácido palmítico com 16C
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