METABOLISMO DOS LIPIDEOS - LIPOGENESE

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MOSSORÓ
Prof. Dr. Mário Luan de Medeiros
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
LIPOGÊNESE – SÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS, TRIGLICERÍDEOS E COLESTEROL
❖ INTRODUÇÃO AO ANABOLISMO
▪Biossíntese de lipídeos - Comum a todos os organismos
- Moléculas com funções variadas:
Armazenamento de energia
Pigmentos
Cofatores
Detergentes
Transportadores
Hormônios
Regulatórios
Mensageiros extra e intracelulares
Âncoras para proteínas de membrana
- Biossíntese de:
Ácidos graxos
Eicosanoides
Triacilgliceróis
Fosfolipídeos de membrana
Colesterol e Lipoproteínas
Esteróides
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ INTRODUÇÃO AO ANABOLISMO
▪Biossíntese de lipídeos
- Ocorre por vias diferentes da oxidação e envolve enzimas diferentes;
- Síntese e degradação ocorre em compartimentos diferentes;
- Utiliza ATP como fonte de energia e NADPH como agente redutor;
- Biossíntese requer um intermediário de 3 C: Malonil-CoA
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de ÁCIDOS GRAXOS
- Malonil-CoA: formada a partir de acetil-CoA e bicarbonato
reação irreversível
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de ÁCIDOS GRAXOS
- A síntese de ácidos graxos ocorre numa sequência de
reações que se repetem
4 etapas catalisadas pelo sistema ácido graxo-sintase:
Sistema AGS I de mamíferos
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de ÁCIDOS GRAXOS
- A síntese de ácidos graxos ocorre numa sequência de
reações que se repetem
Em cada ciclo, 4 etapas catalisadas via sistema ácido graxo-sintase:
Cofator e grupo ativador ≠ da via catabólica
Sistema AGS I de mamíferos
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de ÁCIDOS GRAXOS
- O sistema ácido graxo-sintase envolve a proteína ACP
Em Sistemas AGS I (vertebrados e fungos),
todas as reações ocorrem e só depois é
liberado o produto final;
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de ÁCIDOS GRAXOS
- O sistema ácido graxo-sintase sintetiza um único produto: o palmitato
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de ÁCIDOS GRAXOS
- Sistema ácido graxo-sintase:
ciclos de 4 reações para síntese
do palmitato:
(1ª rodada de reações)
1. Condensação (acetil transferido
ao malonil)
(-cetoacil-ACP-sintase)
2. Redução (c3 recebe H)
(-cetoacil-ACP-redutase)
3. Desidratação (H2O c2 e c3 e ligação
dupla)
(-hidroxiacil-ACP-desidratase)
4. Redução (dupla ligação é retirada)
(enoil-ACP-redutase)
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de ÁCIDOS GRAXOS
- Sistema ácido graxo-sintase:
a cada ciclo de 4 reações, 2 C são
adicionados:
7 ciclos
As reações se repetem para formar o palmitato
(16 C)
Necessidade de 7 ATP, 14 NADPH (8 da malato
para piruvato; 6 da via das pentoses-fosfato),
8 acetil-CoA e 7 malonil-CoA
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de ÁCIDOS GRAXOS
- Ocorre no citosol de muitos organismos, ou nos cloroplastos das plantas:
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de ÁCIDOS GRAXOS
- Ocorre no citosol de muitos organismos, ou nos cloroplastos das plantas:
Usa Acetato mitocondrial;
Acetil-CoA impermeável MI;
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
1
2
34
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de ÁCIDOS GRAXOS
- Ocorre no citosol de muitos organismos, ou nos cloroplastos das plantas:
Regulação hormonal (alostérica e por modificação covalente)
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de ÁCIDOS GRAXOS
- Síntese de ácidos graxos de cadeia longa
A partir do palmitato:
Sistema de alongamento de ácidos graxos
(no RE e mitocôndria)
Dessaturases de RE e Cloroplasto
Obtenção pela dieta, de ác. graxos essenciais
(linoleato, α-linolenato), precursores de ác. graxos
de cadeia longa, polinsaturados.
Precursor dos eicosanóides
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de ÁCIDOS GRAXOS
- Síntese de ácidos graxos de cadeia longa
A partir do palmitato:
Dessaturações por uma oxidase de função mista: acil graxo-CoA-dessaturase
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de TRIACILGLICERÓIS
- lipídeos ingeridos – formação de membranas e no armazenado;
- Glicogênio jejum breve - 12h;
- Triacilglicerois - 12 semanas;
Síntese a partir de precursores:
Acil graxo-CoA e Glicerol-3-P
Glicerol-3-P, sintetizado no tecido adiposo e fígado
Acil graxo-CoA formado pela acil-CoA-sintetase
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
Jejum – forma mais 
glicerol-3-P no fígado
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de TRIACILGLICERÓIS
- Síntese a partir de precursores:
Acil graxo-CoA e Glicerol-3-P
Maior parte do Glicerol-3-P, também sintetizado a partir
do glicerol, vem do fígado e rins.
1ª etapa:
acilação de 2 grupos hidroxil livres no glicerol-3-P
Produto: Diacilglicerol-3-P ou
atenção
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de TRIACILGLICERÓIS
- Formação de lipídeos a partir do ácido fosfatídico:
Síntese de triacilgliceróis:
por hidrólise e transesterificação
atenção
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de TRIACILGLICERÓIS
Regulação hormonal:
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
Falha na síntese de á. Graxos;
Se não tratados: + oxidação de á. 
graxos e perdem peso
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de TRIACILGLICERÓIS
75% dos á. graxos são reesterificados;
Glucagon e adrenalina – oxidação no músculo
Ciclo do triacilglicerol: jejum
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
1
2
3 4
5
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de FOSFOLIPÍDEOS DE MEMBRANA
- Glicerofosfolipídeos e Esfingolipídeos (tipos de fosfolipídios)
- Passos gerais para a síntese
1- esqueleto (esfingosina ou glicerol)
2- ligação éster ou amida, de ácidos graxos
3- ligação fosfodiéster de grupo hidrofílico
*4- alteração ou troca do grupo polar
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de FOSFOLIPÍDEOS DE MEMBRANA
- Formação de lipídeos a partir do ácido fosfatídico:
Síntese de glicerofosfolipídeos:
por hidrólise e ligação fosfodiéster do grupo polar
ao C3 do glicerol.
Citidina-difosfato CDP (nucleotídeo)
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de FOSFOLIPÍDEOS DE MEMBRANA
- Glicerofosfolipídeos e Esfingolipídeos
Síntese de esfingolipídeos:
por: 1. síntese da amida de 18 C
2. ligação amida de 1 á. graxo
3. dessaturação
4. ligação do grupo polar
1
RE e reação 4 Golgi
2
3
4
Biossíntese de COLESTEROL
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de COLESTEROL
- Formado a partir de Acetil-CoA, em 4 etapas:
1. Síntese de mevalonato, a partir do acetato
2. Conversão em 2 isoprenos ativados
3. Condensação de 6 isoprenos, formando esqualeno
4. Conversão em 1 núcleo esteróide de 4 anéis,
p/ formar colesterol
3 reações
5 reações
3 reações
Várias etapas...
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de COLESTEROL
- Formado a partir de Acetil-CoA, em 4 etapas:
1. Síntese de mevalonato, a partir do acetato
2 condensações e 1 redução
tiolase
HMG-CoA-
sintase
HMG-CoA-
redutase
Membrana do 
RE
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de COLESTEROL
- Formado a partir de Acetil-CoA, em 4 etapas:
2. Conversão em 2 isoprenos ativados
3 P transferidos ao mevalonato por ATP
Saida P e CO2 formado 1 instauração
isomerização
transferase
cinase
descarboxilase
Pirofosfo-
mevalonato 
descarboxilase
isomerase
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de COLESTEROL
- Formado a partir de Acetil-CoA, em 4 etapas:
3. Condensação de 6 isoprenos, formando esqualeno
Perda de grupos P
Esqualeno de 30 C
2x Farnesil-
pirofosfato
Cabeça-cabeça
Esqualeno-
pirofosfato
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de COLESTEROL
- Formado a partir de Acetil-CoA, em 4 etapas:
4. Conversão em 1 núcleo esteróide de 4 anéis,
p/ formar colesterol
Adição de O2;
Redução pela NADPH;
20 reações remoção
e migração de grupos metil
Esqualeno-
monoxigease
ciclases
Lanosterol
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de DERIVADOS DO COLESTEROL
- Destinos, a partir da síntese no fígado:
1. Membranas doshepatócitos e restante exportada em 3 formas
2. Colesterol biliar
2. Ácidos biliares e sais (derivados hidrofílicos)
3. Ésteres de colesterila (derivados hidrofóbicos; ação da enzima ACAT)
- Constituição de tecidos animais em crescimento
- Órgãos produtores de hormônios esteróides
- Síntese da vitamina D
Armazenados no fígado ou transportados como 
fonte de colesterol
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de DERIVADOS DO COLESTEROL
- Destinos, a partir da circulação:
- São transportados em forma de lipoproteínas;
- Complexo de proteínas de transporte – APOLIPOPROTEÍNAS
Ésteres de colesterila, colesterol, triacilglicerol e fosfolipídeos.
Hidrofóbico
lipídeos 
Hidrofílico
aa 
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de DERIVADOS DO COLESTEROL
Hidrofóbico
lipídeos 
Hidrofílico
aa 
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de DERIVADOS DO COLESTEROL
- Destinos, a partir da circulação:
APOLIPOPROTEÍNAS – mais de 10 tipos no plasma
- Sinalizadores de direção e/ou ativando enzimas que atuam na lipoproteína
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
Á. Graxo 
tecidos Muito Á. 
Graxo 
ingerido-
formando 
triacilglicerol
Músculo e 
adiposo
Contem enzima 
LCAT (formação de 
colesterila)
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de DERIVADOS DO COLESTEROL
- Destinos, a partir da circulação: QUILOMICRA
- Sintetizado no RE intestino – distribuição á. graxo
- Receptor no fígado de apoE da quilomicra – degradação de colesterol
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
Á. Graxo 
tecidos Muito Á. 
Graxo 
ingerido-
formando 
triacilglicerol
Músculo e 
adiposo
Contem enzima 
LCAT (formação de 
colesterila)
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de DERIVADOS DO COLESTEROL
- Destinos, a partir da circulação: LIPOPROTENÍAS DE DENSIDADE MUITO BAIXA
VLDLs
- Quando há muito Á. Graxo ingerido- formando triacilglicerol – empacotado p/ o
tecido muscular e adiposo;
- apoC II causa a ativação da lipase protéica
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
Á. Graxo 
tecidos Muito Á. 
Graxo 
ingerido-
formando 
triacilglicerol
Músculo e 
adiposo
Contem enzima 
LCAT (formação de 
colesterila)
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de DERIVADOS DO COLESTEROL
- Destinos, a partir da circulação: LIPOPROTENÍAS DE BAIXA DENSIDADE LDL
- Perda de triacilglicerol do VLDL forma IDL; maior perda forma LDL;
- Transporta colesterol para tecidos extra-hepáticos que reconhecem apoB100
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
Á. Graxo 
tecidos Muito Á. 
Graxo 
ingerido-
formando 
triacilglicerol
Músculo e 
adiposo
Contem enzima 
LCAT (formação de 
colesterila)
▪ Formação de vesículas endocíticas (mediada por receptores); perda da capa de clatrina;
fusão c/ endossomos iniciais; dissociação ligante-receptor na matriz endossômica;
direcionamento de ligantes aos lisossomos.
Formação de membranas
1
2
3
4
3.1
O que acontece com
Receptores LDL defeituosos?
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
Hipercolesterolemia
Estatinas – inibidores de 
HMG-CoA-redutase
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de DERIVADOS DO COLESTEROL
- Destinos, a partir da circulação: LIPOPROTENÍAS DE ALTA DENSIDADE HDL
- Origem fígado e intestino – muita proteína e pouco colesterol;
- Retirada do colesterol dos tecidos extra-hepáticos – ação da LCAT – para o
fígado
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
Á. Graxo 
tecidos Muito Á. 
Graxo 
ingerido-
formando 
triacilglicerol
Músculo e 
adiposo
Contem enzima 
LCAT (formação de 
colesterila)
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de COLESTEROL
- Regulação
- hormonal e
gênica.
fosforila
desfosforila
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS:
❖ LIPOGÊNESE
▪Biossíntese de DERIVADOS DO COLESTEROL
- Hormônios esteróides: formados por clivagem da cadeia lateral e oxidação
OBRIGADO
Material de apoio
NELSON, D. L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica de Lehninger.
6 ed. Artmed, Porto Alegre, 2014.