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04/11/2014 1 Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com Prof. Ms Caio Victor Coutinho de Oliveira Metabolismo de Lipídeos Objetivos Revisar conceitos básicos acerca da digestão dos lipídeos Entender a via bioquímica da lipogênese e lipólise Elucidar o metabolismo do colesterol e revisar a influência hormonal Biomoléculas insolúveis em água, e solúveis em solventes orgânicos; Substâncias que, por hidrólise, fornecem ácidos graxos e glicerol. Lipídeos Lipídeos Classificação pela estrutura Lipídeos Simples (“lipídeos neutros”) Lipídeos Compostos Lipídeos Derivados Lipídeos Simples (“lipídeos neutros”) Triglicerídeos (consequentemente de AG) Lipídeos Lipídeo Neutro + Substâncias químicas Lipídeos Compostos Glicolipídeos, Esfingolipídeos, Fosfoglicerídeos, lipoproteínas Lipídeos 04/11/2014 2 Incluem substâncias derivadas de lipídeos simples e compostos Lipídeos Derivados Esterois (colesterol, sais biliares) Lipídeos Funções Nutricionais Energia (9 kcal/g) e ácidos graxos essenciais Transporte de vitaminas lipossolúveis Isolamento térmico Permeabilidade das paredes celulares Sabor e palatabilidade dos alimentos Maciez em produtos de panificação Promoção de saciedade Produção de Hormônios Sexuais Função Endócrina! Funções Digestão Boca - Lipase lingual – pouca ação Estômago - lipase gástrica (tributirinase) – inibida pelo pH ácido Duodeno –sais biliares + ação das lipases pancreática e intestinal – inicia a digestão Controlada por sistema hormonal Controle Hormonal da Digestão de Lipídios Promove a liberação pancreática e hepática de bicarbonato e água no intestino (opõe-se à ação e secreção da gastrina) Secretina (liberado pelo duodeno) Gastrina HO que estimula as secreções e motilidade gástricas 04/11/2014 3 Controle Hormonal da Digestão de Lipídios Contração da vesícula biliar Liberação de enzimas pancreáticas Motilidade gástrica (deixa mais lenta) Colecistocinina (CCK) Enterogastrona HO que inibe motilidade gástrica e impede liberação da bile e suco pancreático Controle Hormonal da Digestão de Lipídios Absorção Sais biliares fazem emulsificação da gordura; Lipase pancreática quebra triglicerídeos em diglicerídeos e ácidos graxos livres; Diglicerídeos sofrem hidrólise, originando ácidos graxos e glicerol; Absorvidos na mucosa intestinal. Para serem transportados no sangue, os lipídeos devem combinar-se com compostos solúveis em água, como fosfolipídeos e proteínas. Lipoproteínas Lipoproteínas As lipoproteínas são agregados esféricos de proteínas especiais que carregam em seu interior ácidos graxos, TGD e colesterol em diferentes proporções e tipos dependendo da classe de lipoproteína em questão; Os lipídios ficam concentrados em um cerne de proteínas cujas poções hidrofílicas ficam projetadas para o meio aquoso; cada tipo de lipoproteína possui uma composição proteica característica para sua função. Sua principal função é promover o transporte e integração dos lipídios na corrente sanguínea e entre as células; 04/11/2014 4 Lipoproteínas Quilomícrons = transporta triglicerídeo exógeno no sangue; VLDL = transporta triglicerídeo endógeno LDL = transporta colesterol; níveis aumentados no sangue aumentam o risco de infarto agudo do miocárdio HDL = retira colesterol do sangue; níveis aumentados associados a diminuição do risco de infarto agudo do miocárdio. Função das Lipoproteínas Vias metabólicas 1. β – oxidação dos ácidos graxos: Degradação dos ácidos graxos - mitocôndrias 2. Síntese de triglicerídeos – adipócitos 3. Lipogênese - Síntese de ácidos graxos – citoplasma 4. Lipólise – Degradação dos triglicerídeos 5. Síntese do colesterol 6. Síntese de corpos cetônicos Síntese Ácidos graxos livres após absorção sofrem esterificação pela enzima triacil sintetase; Origina triglicerídeos que se ligam a proteínas produzidas no REG formando Quilomícrons; Atinge os vasos linfáticos SANGUE 04/11/2014 5 Quilomícrons no músculo e tecido adiposo aumentam densidade; São enriquecidos com proteínas formando lipoproteínas: VLDL- 80-90% de lipídeos. LDL - 70% lipídeos. HDL - 45% lipídeos. Síntese Quilomícrons Lipoproteínas de Alta Densidade – HDL Lipoproteínas de Baixa Densidade – LDL Lipoproteínas de Muito Baixa Densidade - VLDL Lipoproteínas Macromoléculas sintetizados no fígado e intestino delgado, transportam colesterol e triglicerídeos no sangue; Classificação Relembrando... Cortisol GH A maioria dos ácidos graxos necessários são fornecidos pela dieta; Lipogênese Os tecidos (fígado, cérebro, rim, glândula mamária e tecido adiposo) realizam síntese de novo a partir de compostos de 2C; A síntese de novo é realizada em condições de excesso de açúcar e proteína. Estes são convertidos em ácidos graxos no fígado e armazenados como triglicerídeos no tecido adiposo. Lipogênese ACL = Citrato Liase ACC = Acetil-CoA Carboxilase FAS = AG sintase Lipogênese 04/11/2014 6 Lipólise Metabolismo dos Lipídeos 1. Mobilização 2. Circulação 3. Captação 4. Ativação 5. Translocação 6. B-oxidação 7. Oxidação Mitocondrial Lipase Hormônio Sensível (LHS) Atividade de duas enzimas Lipase de Lipoproteínas (LLP) Estimulada por catecolaminas e GH Estimulada por Insulina e Glicose T e c id o A d ip o s o Mobilização Triacilglicerol + 3 H2O LHS AMPc Epinefrina GH Norepinefrina Sangue Localmente, por terminações do SNS Glicerol + 3 AG AMPc: AMP Cíclico Mobilização Circulação e Captação Exercício: Capacidade de transporte aumentada pelo maior fluxo sanguíneo no tecido adiposo “Ácidos Graxos Livres”: necessidade da Alb O acúmulo de TG pode causar problemas: Sítios de acúmulo: Músculo esquelético e cardíaco, hepatócitos e células pancreáticas Resistência a Insulina, disfunção pancreática, cardiopatias, esteatose hepática, dislipidemia e hipertensão Uso de termogênicos? Circulação e Captação 04/11/2014 7 Circulação e Captação Fibras tipo I apresentam maior expressão de FABP’s A captação é realizada pela FABP (fatty acid binding protein): proteína da m. plasmática Treinamento de corrida aumenta o nº e atividade das FABP’s Ativação e Translocação Lógica da suplementação com L-carnitina! As enzimas da família carnitina acil transferases (CAT) fazem esse transporte Processo catabólico de ácidos graxos; Sofrem remoção, por oxidação, de sucessivas unidades de 2C na forma de acetil-COA; EX. Ácido palmítico 16C, sofre 7 reações oxidativas perde em cada uma 2C na forma de acetil-coa. β-Oxidação CH2 C OHO CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 Palmitato (ác. graxo saturado)16 C Ácidos Graxos Forma 8 Acetil-CoA β-Oxidação 1 –AGs oxidados acetil-CoA β-oxidação 2- oxidação de acetil-CoA CO2 Ciclo de Krebs (80ATP) 3 - elétrons das oxidações (1 e 2) O2 Cadeia respiratória Síntese de ATP β-Oxidação 04/11/2014 8 β-Oxidação de AGs– Balancete energético 4 28 80 108 ATP 106 10 Oxidação de Ácidos Graxos Insaturados Fornece menos energia que a oxidação dos ácidos graxos saturados; Insaturados possuem menos poder redutor. AdipócitoAdrenalina Glucagon H. Crescimento Lipólise glicólise Albumina + AGL lipase AGL + diglicerídio triglicerídio AGL+ monoglicerídio diglicerídio AGL + Glicerol monoglicerídio AMPc ATP oxidação Ciclo de Krebs ATP AGL ACIL CoA + Acetil CoA Acetil CoA Acetil CoA Acetil CoA Acetil CoA CTE ATP carnitina mitocôndria Fígado Controle da degradação dos triacilglicerídeos Lipase ativa Lipase inativa P glucagon ADP ATP+ Triacilglicerídio Glicerol + Ácidos graxos livres Insulina - Célula adiposa Regulação Síntese de Colesterol Acetil-CoA 3-Hidroxi-3-methilglutaril-CoA Mevalonato HMG-CoA redutase Esqualeno Colesterol + Lecitina Colesterol esterificado LCAT Estrutura do colesterol Local de esterificação (ligação de ácido graxo) Cauda de 8 carbonos Cabeça polar 04/11/2014 9 Degradação do colesterol A estrutura do colesterol não pode ser metabolizada a CO2 e H2O O anel esterol intacto pode ser eliminado: pela conversão em ácidos biliares, podem ser reabsorvidos e reutilizados, ou excretados: pela secreção do colesterol na bile, transporta-o ao intestino para eliminação – parte do colesterol é modificada por bactérias intestinais antes da excreção; O colesterol da dieta pode ser absorvido no intestino, fazendo parte dos quilomícrons. * Doença inflamatória em resposta à injúria do endotélio vascular, caracterizada pelo acúmulo progressivo de lipídeos, células (macrófagos, linfócitos T e células musculares lisas) e elementos fibróticos nas grandes e médias artérias. Aterosclerose 1- O colesterol forma um complexo com os lipídeos e proteínas, chamado lipoproteína. A forma que realmente apresenta malefício, quando em excesso, é a LDL. 2- Nesta interação, a LDL pode acabar sendo oxidada por radicais livres presentes na célula 3- Esta oxidação aciona o mecanismo de defesa, desencadeando um processo inflamatório com infiltração de leucócitos. Moléculas inflamatórias acabam por promover a formação de uma capa de coágulos sobre o núcleo lipídico. 4- Após algum tempo cria-se uma placa (ateroma) no vaso sanguíneo; sobre esta placa, pode ocorrer uma lenta deposição de cálcio, numa tentativa de isolar a área afetada. 5- Isto pode interromper o fluxo sanguíneo normal (arteriosclerose) e vir a provocar inúmeras doenças cardíacas. De fato, a concentração elevada de LDL no sangue é a principal causa de cardiopatias. A veia que está comprometida pelo colesterol 04/11/2014 10 Corte transversal de uma artéria Artéria em processo aterosclerótico Gordura Calcificação Hipercolesterolemia Familiar Distúrbio do colesterol e do metabolismo dos lipídios Principais características: Hipercolesterolemia Aterosclerose Xantomas XANTOMAS Xantomas Hipercolesterolemia Familiar Diminuição da eficiência da endocitose do LDL (principal proteína de transporte do colesterol plasmático) Hipercolesterolemia Familiar Acúmulo do LDL e do colesterol plasmáticos 04/11/2014 11 Valores de referência Prevenção Primária: Mudanças dos Hábitos de Vida Adversos Dieta Aterogênica (Reduzir LDL) Sedentarismo (Atividade Física Diária) Obesidade (manter ou alcançar peso ideal) Expert Panel. JAMA 2001;285:2486-2497. Tratamento Dieta pobre em gorduras saturadas reduz concentração de LDL; Exercícios reduzem a concentração LDL-colesterol e aumenta HDL- colesterol; O melhor tratamento para os indivíduos com concentrações elevadas de colesterol ou de triglicerídeos consiste: na perda de peso (quando existe um sobrepeso); Interrupção do tabagismo.
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