Bioquímica, Metabolismo dos lipídios e lipoproteínas

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Universidade do Estado do Amazonas - UEA 
Coordenação de Ciências da Saúde - ESA 
Curso: Enfermagem, Medicina e Odontologia 
Disciplina: Bioquímica 
Profa Dra. Márcia Rúbia Silva Melo 
 
Estudo Dirigido N. 9 
Metabolismo dos lipídios e Lipoproteínas 
 
 
1) Onde e como ocorre a “ativação” de um ácido graxo para que ele fique apto para ser 
degradado (β-oxidação)? 
R. Ocorre no citosol. Os ácidos graxos são convertidos a acil-CoA graxo pela ação da 
enzima acil-CoA graxo sintetase utilizando a energia de quebra do ATP, resultando em 
AMP e 2Pi, o que significa que houve a hidrólise de duas ligações de alta energia do 
ATP. 
2) Como um acil-CoA graxo é internalizado na matriz mitocondrial? 
R. Entra se ligando a uma molécula de carnitina, pela ação da enzima Carnitina 
aciltransferase I, formando o derivado acil-carnitina graxo, dessa forma ele atravessa a 
MMI através do transportador de acil-carnitina/carnitina. Dentro da matriz, a enzima 
Carnitina aciltransferase II troca a carnitina pela Coenzima A, formando novamente 
acil-CoA graxo. 
3) O que é β-oxidação? De forma objetiva, descreva as 4 reações de um ciclo de β-
oxidação. 
R. É a degradação oxidativa dos AG. Eles sofrem remoção oxidativa de sucessivas 
unidades de dois átomos de carbono na forma de acetil-CoA, começando pela 
extremidade carboxila da cadeia do ácido graxo. 
Quatro reações catalisadas por enzimas estão envolvidas na -oxidação. 
Na 1ª. reação uma desidrogenação produz uma dupla ligação entre os átomos de 
carbono  e  (C-2 e C-3), liberando o trans-2-enoil-CoA. O FAD é o receptor de 
elétrons. 
Na 2ª. reação uma molécula de água é adicionada à dupla ligação (hidratação) para 
formar o L--hidroxiacil-CoA. 
Na 3ª. reação o L--hidroxiacil-CoA é desidrogenado para a forma -cetoacil-CoA. O 
NAD+ é o receptor de elétrons. 
Na 4ª. reação a enzima tiolase promove a reação do -cetoacil-CoA com uma molécula 
de coenzima A livre para romper o fragmento carboxila terminal de dois átomos de 
carbono do ácido graxo original na forma de acetil-CoA. O outro produto é o acil-CoA 
graxo, agora diminuído de dois átomos de carbono. 
4) Quantas moléculas de acetil-CoA, NADH e FADH2 são produzidas em cada ciclo da  -
oxidação de ácidos graxos? 
R. 1 Acetil-CoA, 1 NADH e FADH2. 
5) Um ácido graxo contendo uma cadeia carbônica com 18 átomos de carbono produz 
quantos ATP? 
 
 
 
 
 
 
6) Qual o produto do último ciclo de um ácido graxo (saturado ou insaturado) de cadeia 
ímpar? Como este produto é oxidado (descrever as 3 etapas) e qual sua importância para 
o Ciclo de Krebs? 
Oxidação de 1 Acetil-CoA 
- 1 GTP 
- 3 NADH 
- 1 FADH
2
 
Oxidação de 9 Acetil-CoA 
- 9 GTP 
- 27 NADH 
- 9 FADH
2
 
Somando os NADH e FADH
2 
dos ciclos (8 ciclos) 
- 9 GTP  9 ATP 
- 35 NADH  87,5 ATP 
- 17 FADH
2 
 25,5 ATP 
122 ATP – 2 = 120 
ATP 
R. Propionil-CoA. Ele sofre uma carboxilação formando o metilmalonil-CoA e a 
conversão desse último em succinil-CoA. O succinil-CoA pode entrar diretamente do 
ciclo de Krebs. 
7) O que são corpos cetônicos? Quando e por que o fígado produz corpos cetônicos? 
R. São moléculas combustíveis (acetona, acetoacetato e D--hidroxibutirato) formadas 
a partir de Acetil-CoA, ourindos da -oxidação. Pela falta de oxaloacetato que foi 
desviado do ciclo de Krebs para a gliconeogênese, os acetil-CoA ficam impossibilitados 
de entrar no ciclo de Krebs e são condensados para a formação dos corpos cetônicos 
que serão utilizados pelos tecidos extra-hepáticos como combustível. 
8) Descreva as etapas de formação dos corpos cetônicos (cetogênese). 
R. qdo o acetil-CoA se acumula (como no jejum ou no diabetes não tratado), a enzima 
tiolase catalisa a condensação de duas moléculas de acetil-CoA formando o acetoacetil-
CoA. Outro acetil-CoA é condensado formando o HMG-CoA, que por final sofre uma 
clivagem, liberando acetil-CoA e o Acetoacetato, esse composto por sua vez, dá origem 
aos outros dois corpos cetônicos. As reações de formação dos corpos cetônicos ocorrem 
na matriz das mitocôndrias do fígado. 
9) Na biossíntese dos ácidos graxos, qual o compartimento celular que ela ocorre? O que é 
o malonil-CoA e como é sua formação? 
R. Ocorre no citosol. O malonil-CoA é o primeiro composto na biossíntese dos AG. Sua 
formação se dá pela carboxilação do acetil-CoA pela enzima acetil-CoA carboxilase. 
10) Como o acetil-CoA produzido na matriz mitocondrial pela oxidação de carboidratos e 
aminoácidos, sai para o citosol para a formação do malonil-CoA? 
R. Sai na forma de citrato. O acetil-CoA reage com o oxaloacetato para formar citrato, 
catalisada pela citrato sintase. O citrato passa para o citosol pelo transportador de citrato 
existente na MMI. Em reação dependente de ATP, a citrato liase regenera o acetil-CoA 
por clivagem do citrato já no citosol. 
11) Por que o acetil-CoA proveniente da -oxidação não pode ser usado para a síntese de 
ácidos graxos? 
R. Porque as duas vias são reguladas de forma recíproca. Qdo o malonil-CoA é formado 
para as atividades de síntese dos AG, ele próprio inibe a Carnitina aciltransferase I, 
diminuindo o fluxo de AG para a matriz mitocondrial para a -oxidação. 
12) Os grupos tióis (-SH) do Complexo da ácido graxo sintase precisam ser carregados 
corretamente para iniciar a síntese dos AG. Como os grupos iniciais (acetil-CoA e 
malonil-CoA) se ligam nesses grupos tióis? 
R. o grupo acetil do acetil-CoA é transferido para o grupo –SH da cisteína na -
cetoacil-ACP sintase. A segunda reação transfere o grupo malonil do malonil-CoA para 
o grupo –SH da ACP. 
13) A adição de dois carbonos na cadeia em crescimento do acil graxo é uma sequência de 
quatro passos, explique resumidamente esse processo. 
R. O primeiro passo na formação da cadeia do ácido graxo é a condensação dos grupos 
ativados acetil e malonil para formar o acetoacetil-PCA. No segundo passo, o 
acetoacetil-PCA formado sofre redução do grupo carbonila em C-3 para formar D--
hidroxibutiril-PCA, com NADPH como doador de elétrons. No terceiro passo, os 
elementos da água são removidos de C-2 e C-3 do D--hidroxibutiril-PCA para formar 
uma dupla ligação no produto, trans-2-butenoil-PCA. No quarto passo, finalmente a 
dupla ligação do trans-2-butenoil-PCA é reduzida para formar butiril-PAC. Aqui tb o 
NADPH é o doador de elétrons. 
14) Quais são os precursores comuns para a síntese dos triacilgliceróis e dos 
glicerofosfolipídios? 
R. Diidroxiacetona fosfato e glicerol, eles formam o L-glicerol 3-fosfato. Acil-CoA 
graxo. 
15) Como os triacilgliceróis são sintetizados? 
R. Primeiro há a formação do ácido fosfatídico, dessa forma: dois grupos acil-graxo-
CoA são transferido para duas ligações éster com o L-glicerol 3-fosfato, ocupando as 
posições C-1 e C-2. Em seguida à formação do ácido fosfatídico, a enzima ácido 
fosfatídico fosfatase hidrolisa o fosfato em C-3 e outro acil-CoA graxo é ligado na 
posição C-3 formando triacilglicerol. 
16) Explique de forma sucinta como o colesterol pode ser sintetizado a partir de precursores 
simples. 
R. O colesterol é formado a partir do acetil-CoA em uma série complexa de reações. O 
processo ocorre em quatro etapas: 
1. as três unidades de acetato condensam-se para formar um intermediário com seis 
carbonos, o mevalonato; 
2. a conversão do mevalonato em unidades de isopreno ativado; 
3. polimerização de seis unidades do isopreno, cada uma com cinco átomos de carbono, 
para formar a estrutura linear do esqualeno, com 30 átomos de carbono; 
4. a ciclização do esqualeno forma os quatro anéis do núcleo esteroide, e uma ulterior 
série de mudanças (oxidação, remoção ou migração de grupos metila) leva ao produto 
final, o colesterol. 
17) Quais os destinos do colesterol sintetizado no fígado? 
R. uma fração do colesterol sintetizada no fígadojá é incorporada nas membranas dos 
hepatócitos. Eles serão componentes de membranas, precursores dos ácidos biliares que 
ajudam na digestão dos lipídios. Alguns órgãos (glândula adrenal e gônadas, por 
exemplo) usam o colesterol como um precursor para a produção dos hormônios 
esteroides. O colesterol é também um precursor da vitamina D. 
18) Quantas e quais são as lipoproteínas do plasma humano e quais são suas principais 
características? 
R. São quatro. Os quilomícrons: formados a partir dos lipídios da dietas, são ricos em 
triacilgliceróis. VLDL: tem origem hepática e transporta triacilglicerídios e colesterol 
para outros tecidos. LDL: ricas em colesterol e ésteres de colesterol, é a principal fonte 
de colesterol para os tecidos. HDL: atuam na remoção de colesterol endógeno do 
sangue e dos tecidos para o fígado. 
19) Quais as principais funções das apolipoproteínas A (Apo-A I, Apo-A II), B (Apo-B48, 
Apo-B100), C (Apo-C I, Apo-C II, Apo-C III), ApoD e Apo E? 
R. Apo-AI: ativa a LCAT; Apo-AII: inibe a LCAT e ativa a lipase hepática. 
Apo-B48: específica do quilomícron. Remove o colesterol; Apo-B100: específica das 
lipoproteínas de baixa densidade. Remove colesterol. 
Apo-CI: ativa a LCAT; Apo-CII: ativa a lipase lipoprotéica; Apo-CIII: inibe a lipase 
lipoprotéica, ativa a LCAT; 
Apo-D: ainda desconhecida; 
Apo-E: remove colesterol. Reconhecimento por receptores de membranas. 
20) O que é LCAT (lecitina colesterol acil trasnferase) e ACAT (acil-CoA colesterol acil 
transferase) e aonde elas atuam? 
R. São enzimas que ligam um AG ao colesterol por ligação éster, formando um éster de 
colesterol. A LCAT catalisa a formação de ésteres de colesterol a partir de lecitina 
(fosfatidilcolina) e colesterol. Está presente na superfície das HDL, quilomícrons e 
VLDL. 
A ACAT forma os éteres do colesterol no fígado por meio da transferência de um AG 
da coenzima A para o grupo hidroxila do colesterol. 
21) O que você entende por rota endógena e rota exógena de lipoproteínas? 
R. A rota exógena é caracterizada por lipoproteínas (quilomícrons) formadas por 
lipídios provenientes da dieta. A rota endógena é caracterizada por lipoproteínas 
(VLDL, IDL, LDL e HDL) de origem hepática. 
22) De forma sucinta, como ocorre a formação de quilomícrons? 
R. são sintetizados na mucosa intestinal a partir de lipídeos da dieta. Primeiramente os 
AG são reesterificados e agrupados no retículo endoplasmático do enterócito, são 
transportados para o complexo de Golgi, onde são empacotados em vesículas secretoras 
que são liberados, por exocitose, no espaço extracelular entrando nos vasos linfáticos e 
posteriormente no sangue, que desta forma são transportados aos tecidos. São 
lipoproteínas ricas em triacilgliceróis. 
23) De forma sucinta, como ocorre a formação das lipoproteínas VLDL, IDL e LDL? 
R. As VLDL são formadas no fígado e contem principalmente triacilgliceróis, além de 
colesterol e ésteres do colesterol. São transportadas do fígado para os tecidos extra-
hepáticos (músculo e tecido adiposo) para oxidação dos AG ou para armazenamento. A 
maior parte das VLDL remanescentes é removida da circulação pelos hepatócitos. A 
perda de triacilgliceróis converte VLDL em IDL, e na remoção adicional de 
triacilgliceróis, há a produção das LDL, as quais são ricas em colesterol e ésteres de 
colesterol, elas transportam o colesterol para os tecidos periféricos. 
24) Quais as funções do HDL? Como esta partícula pode ser capturada/processada pelo 
fígado? 
R. A HDL é sintetizada no fígado e no ID como partículas pequenas ricas em proteínas 
e contendo relativamente pouco colesterol e nenhum éster de colesterol. As HDL 
captam o colesterol dos QM e VLDL formando ésteres de colesterol. Elas também 
podem captar o colesterol armazenado nos tecidos extra-hepáticos e transportá-lo para o 
fígado. Ricas em colesterol, podem ser captadas no fígado por endocitose mediada por 
receptor, onde descarregam o colesterol. 
As HDL podem também ligar-se a receptores protéicos da membrana plasmática 
chamados SR-BI, presentes nos tecidos hepáticos e naqueles produtores de esteróides 
(glândula adrenal). Esses receptores medeiam a transferência parcial e seletiva do 
colesterol e outros lipídios da HDL para o interior celular.