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Bioquímica Metabolismo de ácidos graxos - Os lipídios advindos da ingestão ou da produção endógena são distribuídos pelas lipoproteínas plasmáticas para utilização e/ou armazenamento. - Em sua oxidação apresentam maior valor energético: -Lipídios: 9 kcal/g – Carboidrato e proteína: 4 kcal/g - Triacilgliceróis são os lipídios dietéticos mais abundantes Oxidação de lipídios Ação das lipases pancreáticas Oxidação de lipídios -O glicerol não pode ser aproveitado pelos adipócitos (falta glicerol quinase), sendo liberado na circulação. - O glicerol é aproveitado pelo fígado e outros tecidos que possuem a glicerol quinase - Os ácidos graxos são transportados pelo sangue ligados à albumina e utilizado pelos tecidos como fonte de energética Oxidação de lipídios Oxidação de lipídios Oxidação de lipídios Oxidação de lipídios: glicerol -O glicerol absorvido pelo fígado e é fosforilado (Glicerol 3- fosfato), oxidado a Dihidroxicetona fosfato e isomerizado em D-Glicealdeído 3-fosfato. - Esta última molécula é um intermediário da glicólise e da glicogenólise. Relembrando... glicólise: Relembrando... glicólise: Oxidação de lipídios: ácidos graxos - Os ácidos graxos (AG) são processados numa via metabólica no interior da mitocôndria; - Os AG são convertidos em uma forma ativa (Acil-CoA), esta reação é catalisada pela Acil-CoA sintetase (membrana externa da mitocôndria) Oxidação de lipídios: ácidos graxos - A membrana interna da mitocôndria é impermeável ao Acil-CoA Oxidação de lipídios: ácidos graxos CPT: Carnitina Palmitol Transferase ou Carnitinha-Acil transferase Oxidação de lipídios: ácidos graxos Oxidação de lipídios: ácidos graxos – β-oxidação “Ciclo de Lynen” β-oxidação ou ciclo de Lynen Forma-se a cada volta: - 1 Acetil-CoA - 1 Acil-CoA - 1 FADH2 - 1 NADH Oxidação de lipídios: ácidos graxos - β-oxidação Oxidação de lipídios: ácidos graxos - β-oxidação Ácidos graxos com número ímpar de Carbonos Oxidação de lipídios: ácidos graxos - β-oxidação Vamos realizar uma vez o ciclo de Lynen pelo software – você poderá continuar e enviar o resultado final pelo Moodle (atividade extra): Oxidação de lipídios: ácidos graxos - β-oxidação Em mamíferos: Mitocôndria: AG cadeia linear curta, média e longa Peroxissomos: Encurtamento de AG muito longo (>20), AG ramificados, dicarboxílicos, e da cadeia lateral de intermediários da síntese de ácidos biliares. Retículo Endoplasmático: ω-oxidação (catalisada por Cit. P450) O carbono ω é oxidado originando ácidos dicarboxílicos Fonte: Infoescola Oxidação de lipídios: AG Insaturados - Requer enzimas adicionais - Geralmente as insaturações estão na forma Cis Oxidação de lipídios: AG ramificados ou hidroxilados Ramificados: Pouco frequentes em animais superiores (exceção do ácido fitânico) Hidroxilados: componentes de esfingolipídios do sistema nervoso α-oxidação Formação de corpos cetônicos Formação de corpos cetônicos ocorre a partir de Acetil- CoA, principalmente quando a quebra de lipídios é predominante. 2 Acetil CoA + H2O acetoacetato + 2 CoA + H+ O acetoacetato sofre descarboxilação espontânea, originando acetona. Estes três compostos são chamados de corpos cetônicos. Uma pequena parte de acetil CoA é normalmente trasnformada em acetoacetato e β-hidroxibutirato Formação de corpos cetônicos HMG-CoA- Hidroximetilglutaril- CoA Metabolismo de álcool Álcool desidrogenase “citossólica” Acetoaldeído desidrogenase “mitocondrial” Acetil-CoA Metabolismo de álcool Na ingestão a longo prazo: - Via minoritária -> RE: Cit. P450 Oxidação e síntese de lipídios: ácidos graxos -Ácidos graxos são sintetizados e degradados em vias diferentes. - A síntese ocorre no citossol e a degradação, primariamente, na matriz mitocondrial. (NADPH) (NADPH) (FAD) NADP+ Síntese de Ácidos graxos - Seres humanos: principalmente no fígado - Ocorre quando a razão ATP/ADP é alta - O subtrato inicial é o Acetil-CoA e o produto final o ácido palmítico. - Como a síntese ocorre no citossol e o Acetil-CoA é impermeável a membrana interna da mitocôndria, os carbonos do grupo acetila são transportados sob a forma de citrato. Síntese de ácidos graxos: 1ª etapa: transporte acetil-CoA 1: citrato sintase 2: tricarboxilato translocase 3: citrato liase 4: malato desidrogenase 5: enzima málica 6: piruvato translocase Síntese de ácidos graxos - A síntese de AG tem acetil-CoA e malonil-CoA como doadores de carbono e NADPH como agente redutor. - Catalisada por um sistema enzimático: - sintase de ácidos graxos - É resultado da união de unidades de dois carbonos: um de acetil-CoA e outro de malonil-CoA. - O malonil-CoA forma-se da carboxilação de acetil-CoA. Síntese de ácidos graxos - A síntese de AG tem acetil-CoA e malonil-CoA como doadores de carbono e NADPH como agente redutor. - Catalisada por um sistema enzimático: sintase de ácidos graxos Síntese de ácidos graxos Síntese de ácidos graxos Acetil-CoA-ACP transacilase Síntese de ácidos graxos β-cetoacil-ACP sintase Síntese de ácidos graxos Malonil-CoA-ACP transacilase Síntese de ácidos graxos β-cetoacil-ACP sintase Síntese de ácidos graxos β-cetoacil-ACP redutase Síntese de ácidos graxos β-hidroxiacil- ACP desidratase Síntese de ácidos graxos Enoil-ACP redutase Síntese de ácidos graxos - Após 7 voltas –> Palmitoil-ACP Palmitoil-ACP Ácido palmítico (C16) - Poderá ser alongado e insaturado no retículo endoplasmático e mitocôndria. - Requer: 1 acetil-CoA, 7 malonil-CoA, 7 ATP - 7 ATP -> formação de 7 malonil-CoA a partir de 7 acetil-CoA e 14 NADPH tioesterase Controle no metabolismo de ácidos graxos Alongamento e insaturação Mamíferos: retículo endoplasmático e mitocôndria - Adição sucessiva de 2 Carbonos Condensação -> redução -> desidratação -> redução RE: malonil-CoA – doador de carbonos agente redutor: NADH Mitocôndria: acetil-CoA – doador de carbonos agente redutor: NADH, NADPH Dessaturases em mamíferos: Insaturações Δ4, Δ5, Δ6 e Δ9 Ácidos graxos Δ12 (ω6) e Δ15 (ω -3) -> Plantas Cit b5 Alongamento e insaturação Síntese de Eicosanóides - Não transportados pelo sangue - Atuam onde foram produzidos - Baixas concentrações COX: Ciclooxigenase Síntese de Eicosanóides Síntese de triacilgliceróis - São sintetizados a partir de acetil-CoA derivados de ácidos graxos e glicerol-3-fosfato. - Fosfatidado e diacilglicerol também são compostos intermediários da síntese de fosfolipídios Glicerol-3-fosfato lisofosfatidato fosfatidato diacilglicerol triacilglicerol Acil-CoA Acil-CoA Acil-CoA H2O HS-CoA HS-CoA Pi HS-CoA acil transferase acil transferase fosfatase acil transferase h id ró li se ac ila çã o ac ila çã o ac il aç ão Síntese de triacilgliceróis Síntese de triacilgliceróis Síntese de triacilgliceróis Síntese de colesterol Isopreno -Acetil-CoA (C2)-> molécula precursora do colesterol (C27) -Agente redutor: NADPH - Enzimas no citossol e RE - Acetil-CoA forma unidades de 5C semelhante ao Isopreno que se polimerizam em um intermediário linear. Metabolismo de colesterol Precursora de Corpos cetônicos 1. Condensação de 3 acetil-CoA Metabolismo de colesterol 2. Conversão na unidade isoprenoide Metabolismo de colesterol 3. Formação do esqualeno a partir de 6 unidades isoprenoides Metabolismo de colesterol Ciclização do esqualeno ... Mais de 20 reações ... 1 Colesterol 18 ATP3 4. Conversão do esqualeno Em colesterol Colesterol -Precursor de: - Sais Biliares (colato e quenodesoxicolato) - Hormôniosesteróides (corticosteróides/ hormônios sexuais) - Vitamina D Glicolato, derivado do colato Derivados do Colesterol: Hormônios esteróides Corticosteróides: regulam metabolismo de carboidratos, proteínas e eletrólitos Cortisol (forma sintética: hidrocortisona) e derivados: inibem síntese de eicosanóides (agente anti-inflamatórios) Metabolismo de isoprenoides Produtos do metabolismo de isoprenoides Transporte de lipídios Remoção do colesterol pela HDL Resumo Bibliografia ALBERT, L. LEHNINGER, DAVID, L. NELSON, MICHAEL M. COX. Princípios de Bioquímica. 4ª ed., Editora: Sarvier, 2007. CAMPBELL, M.K. Bioquímica. 3a. ed. Porto Alegre: Artmed, 2000. 751p. MARZZOCO, A., TORRES, B.B. Bioquímica básica. 3ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 2007. MURRAY, R. K.; GRANNER, D. K.; MAYES, P. A.; RODWELL, V. W. Harper: Bioquímica. Ed. Atheneu, 7ª edição, São Paulo, 1994. STRYER, L.; BERG, J.M.; TYMOCZKO, J. L. Bioquímica. Ed. Guanabara Koogan, 6ª ed., Rio de Janeiro,2008. VOET, D, VOET J, PRATT, C.W. Fundamentos de Bioquímica. Editora Artes Médicas, 1a. ed., Curitiba, 2000. Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48 Slide 49 Slide 50 Slide 51 Slide 52 Slide 53 Slide 54 Slide 55 Slide 56 Slide 57 Slide 58 Slide 59 Slide 60 Slide 61 Slide 62 Slide 63 Slide 64 Slide 65 Slide 66 Slide 67 Slide 68 Slide 69 Slide 70 Slide 71
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