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Biologia Química
Estudo dirigido – Síntese e oxidação de ácidos graxos
1- Quais as etapas da biossíntese de ácido graxo?
Dividida em 3 momentos principais, a biossíntese de ácidos graxos inicia-se a partir da molécula de Acetil-CoA formado na mitocôndria. Como a biossíntese ocorre no citosol, o primeiro momento é o transporte do Acetil-CoA da matriz mitocondrial para o citosol. O segundo momento é a produção de Malonil-CoA no citosol a partir da molécula de Acetil-CoA. O terceiro momento é a síntese do ácido graxo.
2- Descreva como ocorre a lançadeira málica e qual a sua importância.
A lançadeira málica é um processo de transferência do Acetil-CoA da mitocôndria para o citoplasma: Inicialmente 1 molécula de Acetil-CoA e 1 de oxaloacetato são convertidas em citrato na mitocôndria pela citrato sintase; Através de uma proteína transportadora, o citrato é transportado para o citosol onde é fosforilado pela citrato liase para formar Acetil-CoA e oxaloacetato; O Oxaloacetato é reduzido a malato pela malato desidrogenase. A partir daqui, a molécula pode retornar à mitocôndria de 2 formas: Entrar na mitocôndria como malato pela proteína transportadora de malato; Ou ser oxidado em piruvato pela enzima málica e entrar na mitocôndria pela proteína transportadora de piruvato.
3- Como é formado o malonil-CoA?
Molécula de 3 carbonos, Produzida a partir da carboxilação de Acetil-CoA pela enzima Acetil-CoA carboxilase em uma reação irreversível. O acetil-CoA carboxilase é formada por 3 polipeptídios + coenzima (Biotina). Possui 3 sítios distintos: Sítio carreador de biotina – liga-se à biotina; Sítio da biotina carboxilase – carboxila a biotina; Sítio da transcarboxilase – transcarboxila as moléculas. Reação ocorre em 2 etapas: 1ª etapa – carboxilação da biotina; 2ª etapa – transferência da carboxila para acetil-CoA.
4- Descreva a Acetil-CoA carboxilase?
A Acetil-CoA carboxilase é produzida na mitocôndria, a partir do piruvato, participa da síntese dos ácidos graxos. No primeiro momento é a lançadeira málica que transfere a Acetil-CoA para o citosol.
5- Quais as reações que ocorrem na biossíntese de ácidos graxos?
Primeira reação: Lançadeira málica que transfere a Acetil-CoA da mitocôndria para o citosol
Segunda reação: Produção de malonil-CoA
Terceira reação: Síntese de ácido graxo que ocorre em 4 etapas: Condensação, 1ª redução, desidratação e 2ª redução
6- Descreva as etapas de síntese de ácido graxo e a enzima que as realiza.
As fases ocorrem em um complexo multienzimático chamado ácido graxo sintase. O ácido graxo sintase possui 7 sítios enzimáticos ativos distintos. O ácido pantotênico age como coenzima.
Condensação: Neste complexo, ligam-se o Malonil-CoA e Acetil-CoA. A condensação ocorre com a perda da carboxila pelo Malonil-CoA e a transferência do grupo do Acetil-CoA para o Malonil-CoA.
1ª redução: Com a condensação, uma ligação dupla foi formada entre um oxigênio e o carbono 3 (também chamado de carbono β). Essa dupla ligação não existe em ácidos graxos e precisa ser desfeita. Por meio de uma reação de redução, o NADPH + H+ liga 2 hidrogênios no carbono 3, eliminando a dupla ligação.
Desidratação: A reação de redução eliminou a dupla ligação. Todavia, ainda há uma hidroxila ligada ao carbono 3 que precisa ser eliminada. Por meio de uma desidratação, uma molécula de H2O é retirada, formando-se uma instauração (ligação dupla) entre os carbonos 3 e 2.
2ª Redução: Para eliminar a insaturação da molécula, ocorre uma segunda reação de redução. Por meio dessa segunda redução, uma molécula NADPH + H+ liga 2 hidrogênios aos carbonos 2 e 3, desfazendo a ligação dupla entre estes carbonos, ou seja, saturando suas ligações.
Obs: Após a primeira volta da via, uma molécula de Butiril é produzida. Essa molécula é transportada do sítio ACP para o sítio KS e a via reinicia com a adição de nova molécula de Malonil-CoA ao sítio ACP, vai ser realizado 8 voltas até chegar 16 carbonos, cada volta adiciona 2 carbonos.
7- Qual a importância do Malonil-CoA na síntese de ácido graxo?
É utilizado durante toda a síntese do ácido graxo, sendo uma molécula de ácido graxo, sendo uma molécula de Acetil-CoA adicionada à acido graxo síntese a cada volta da via de síntese. Na segunda volta vai ser ligado a outro Malonil-CoA, onde ele perderá o grupamento carbóxilo e vai se condensar com a molécula de acilas que foi formada, e vai ter hidratação.
8- Onde ocorre a biossíntese de ácido graxo na célula e qual a molécula produzida?
Ocorrem no complexo multienzimático chamado ácido graxo síntese, a molécula é produzida é o Palmitato (depois das 8 voltas com 16 carbonos).
9- Qual o balanço final da equação de síntese de 16:0?
8Acetil-CoA+7ATP+14 NADPH+14+ →
Palmitato+8CoA+7ADP+7Pi+14NADP+6H2O
10- Como e onde são produzidos ácidos graxos de cadeias longas e insaturados?
Ácidos graxos de cadeia longa são B-oxidados nos peroxissomos. Parte do Acetil-CoA é convertida em acetoassetato e B-hidroxibutirato (corpos cetônicos)
11- O que são ácidos graxos essenciais?
12- A partir de que molécula e em quantos estágios ocorre a síntese de colesterol (esteróis)?
1ª fase: A partir da Acetil-CoA ocorre a condensação: Condensação de 3 acetatos forma mevalonato.
2ª fase: Conversação do mevalonato em unidade de isopreno.
3ª fase: Polimerização de 6 moléculas de isopreno em 1 de escaleno (30 carbonos).
13- Quais os reguladores da biossíntese de lipídeos (ácidos graxos, esteróis) e em que pontos da via eles atuam?
Regulação da síntese de lipídeos positivamente por insulina e negativamente por glucagon. A insulina impede que a molécula de Acetil-CoA chegue à via, na mitocôndria. Então, impede a lançadeira de carnitina.
14- Qual lipídeo é utilizado como estoque de energia e como ocorre sua digestão e absorção?
Glicerol. Ocorre em 4 fases: Condensação, redução, desidratação e redução final.
15- Descreva a via de catabolismo do glicerol para gerar energia.
A lançadeira málica transfere a Acetil-CoA da mitocôndria para o citosol. Então, acontece a carboxilação da Acetil-CoA, produzindo malonil-CoA. A Biossíntese ocorre em 4 passos: Condensação de malonil-CoA em Acetoacetil, depois redução tirando a dupla ligação, depois desidratando tirando H2O e depois a última redução, produzindo Butiril-CoA (Primeira volta). Depois ela muda o sítio ativo e recomeça o ciclo com Acetil-CoA. Na sétima volta forma-se o palmitato e o malonil-CoA. 
16- Como ocorre a mobilização de energia a partir de triacilglicerol?
O triacilglicerol quando degrado obtém 2 vezes mais energia da mesma massa de proteína ou carboidrato.
17-Quais os tipos de oxidação que um ácido graxo pode sofrer (localização, propriedades, etapas)?
Hidrólise dos triacilgliceróis pelas lipases;
Ativação de ácidos graxos por Acetil-CoA em Acil-CoA;
Oxidação de ácidos graxos com produção de Acetil-CoA.
	
18- Onde ocorrem os diferentes tipos de oxidação dos diferentes tamanhos de ácidos graxos?
A oxidação de lipídio ocorre nos perixodossomos e oxidação de ácidos graxos e na mitocôndria.
19- Qual molécula é obtida a partir de ácidos graxos de cadeia ímpar e par, respectivamente?
20- Descreva a lançadeira de carnitina e a ativação do ácido graxo para sua oxidação.
Primeiramente, o ácido graxo é convertido em acil–CoA, com o consumo de ATP. Em seguida, a molécula de ácido graxo libera a CoA e liga-se a carnitina, formando acil–carnitina. Esta molécula é transportada para dentro da mitocôndria e, na matriz mitocondrial, o ácido graxo libera a carnitina e liga-se novamente a CoA.
21- Quais as etapas da b-oxidação e quais as enzimas que participam da oxidação de ácidos graxos insaturados?
1º - Oxidação
2º - Hidratação
3º - Oxidação
4º - Quebra molecular
22- Qual o saldo energético final da oxidação de uma molécula de palmitato?
23- Descreva a regulação coordenada do metabolismo de ácidos graxos.
24- Como ocorre a degradação e excreção de colesterol e fosfolipídeos?