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METABOLISMO DE LIPÍDEOS MAMÍFEROS 10 a 20% peso corporal LIPÍDEOS TRIGLICERÍDEOS CÉLULAS DOS MAMÍFEROS SINTETIZAM QUASE TODOS OS LIPÍDEOS QUE NECESSITAM EXCEÇÃO ALGUNS ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS E VITAMINAS A, D, E e K Degradação Triglicerídeo Lipase Glicerol + Ácidos graxos Biossíntese Precurssores da síntese de triglicerídios na célula Ácido graxo Acil- CoA Glicerol 1- fosfoglicerol Excesso calórico na dieta Síntese de ácidos graxos Triacilglicerol Quando Ocorre a Síntese de Ácidos Graxos? Local da síntese No citosol de células hepáticas, adiposas (incluindo as da glândula mamária), renais e nervosas. Glicose Piruvato Piruvato Oxaloacetato Acetil-CoA Citrato Citrato Oxaloacetato Acetil-CoA Malato NADPH Ácidos Graxos Enzima Málica Glicogênio Aminoácidos Proteínas Ciclo Krebs Fontes de Carbonos e NADPH Ciclo das Pentoses Gli-6-P-DH 6-P-Gluconato-DH Ile Leu Trp Lys Leu Trp Tyr Phe Acetoacetil-CoA Acetil-CoA Ácidos Graxos ou Corpos cetônicos Aminoácidos Cetogênicos ou Lipogênicos Corpos cetônicos Fontes de Carbonos e NADPH Colesterol Glicose Aminoácidos Piruvato Acetil-CoA Oxaloacetato Citrato Citrato Oxaloacetato Malato Malato Piruvato Piruvato Acetil-CoA Síntese ácidos graxos Citosol Citrato liase Citrato sintase piruvato carboxilase Malato DH Malato DH Enzima málica NADPH NADP Transporte da Acetil-CoA para o Citosol Reação da Acetil-CoA Carboxilase: formação do malonil-CoA Biotina Sintase dos ácidos graxos HS - HS - Complexo multienzimático, composto de 2 homodímeros. Cada monômero possui 7 atividades enzimáticas, incluindo uma porção proteíca carreadora de grupo acil (ACP). A ACP possui uma fosfopantoteína com grupo sulfidril A enzima b-cetoacil-ACP sintase possui uma cisteína O Complexo Sintase dos Ácidos Graxos Ácido Pantotênico Estrutura da Fosfopantoteína O Complexo Sintase dos Ácidos Graxos O OOC-CH2-C-SCOA CH3-C-SCoA O O malonil-CoA fornece as unidades de 2 carbonos que são adicionadas à cadeia de ácido graxo em crescimento A acetil-CoA é a doadora inicial de unidades de 2 carbonos para a sintase dos ácidos graxos Reações de Sintase dos Ácidos Graxos Os doadores de unidades de 2 carbonos O OOC-CH2-C-S- CH3-C-S- O CO2 condensação Grupo malonil Grupo acetil Sintase dos ácidos graxos Reações de Sintase dos Ácidos Graxos O CH2-C-S- CH3-C- O HS- redução NADPH NADP Sintase dos ácidos graxos Reações de Sintase dos Ácidos Graxos O CH2-C-S- H CH3-C- OH HS- desidratação H2O Sintase dos ácidos graxos Reações de Sintase dos Ácidos Graxos O C-C-S- H H CH3-C = HS- redução NADPH NADP Sintase dos ácidos graxos Reações de Sintase dos Ácidos Graxos O CH2-C-S- CH3-CH2- HS- Grupo acil saturado adicionado de 2 carbonos Sintase dos ácidos graxos Reações de Sintase dos Ácidos Graxos Sintase dos ácidos graxos CH3 C=O S CH2- COO - C=O S Reações de Sintase dos Ácidos Graxos Sintase dos ácidos graxos CH2 C=O S CH2- COO - C=O S CH2 CH2 Reações de Sintase dos Ácidos Graxos Sintase dos ácidos graxos CH2 C=O S CH2- COO - C=O S CH2 CH2 CH2 CH2 Reações de Sintase dos Ácidos Graxos Sintase dos ácidos graxos CH2 C=O S CH2- COO - C=O S CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 Reações de Sintase dos Ácidos Graxos Sintase dos ácidos graxos CH2 COOH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 Ácido palmítico (16C) Reações de Sintase dos Ácidos Graxos Lipídeos– ß-oxidação e síntese A biossíntese de ácidos graxos ocorre através da condensação de unidades de 2 átomos de C, num processo reverso à ß-oxidação. Acetil-CoA (substrato inicial) é gerado na mitocôndria pela: - descarboxilação oxidativa de piruvato - oxidação de ácidos graxos - degradação de corpos cetônicos - degradação de aminoácidos [Acetil-Coa] na mitocôndria razão ATP/ADP Lipídeos– ß-oxidação e síntese A síntese consome muita energia –ocorre quando a demanda por ATP é baixa - energia contida na acetil-CoA mitocondrial é estocada como gordura pela síntese de ácidos graxos. ciclo de Krebs é inativado A síntese de ácidos graxos ocorre no citossol A membrana mitocondrial é impermeável ao acetil-CoA Acetil ativado, contido na acetil-CoA, é transportado para o citossol na forma de citrato (lançadeiras - tricarboxilato translocase) Acúmulo de citrato - inibição da enzima Isocitrato desidrogenase. Quebra do citrato no citossol - citrato liase a custa de ATP. Síntese de lipídeos – exportação do acetil ativado Síntese de lipídeos – exportação do acetil ativado Transporte de acetil ativado (citrato) mitocondrial para o citossol Mitocôndria: - 1 ATP é gasto Citossol: - 1 ATP é gasto - 1 NADH é convertido em NADPH O malonil –CoA será produzido a partir do Acetil- CoA e do bicarbonato de sódio pela acetil-CoA carboxilase. Processo irreversível e dependente de ATP. Síntese de lipídeos – malonil-CoA Síntese de lipídeos – malonil-CoA Primeiro passo (limitante) da síntese: - Formação de malonil-CoA pela transcarboxilase (ou Acetil-CoAcarboxilase) • A síntese de ácidos graxos - sequência de reações que se repetem conforme a cadeia se alonga. • Ocorre num complexo protéico único de 7 enzimas chamado de acido graxo sintase, unido pela ACP (proteína transportadora de acila). • A “porta de entrada” da síntese é um grupo –SH, que se liga a um Acetil –CoA e começa o ciclo. • A cada volta são adicionados 2 carbonos a cadeia lipídica, provenientes do malonil- Coa (3 C), que perde um como CO2. • O produto final é o ácido palmítico, com 16 carbonos (7 voltas, no final da primeira há 4 carbonos, 2 do acetil e 2 do malonil). • Para a síntese de ácidos graxos é essencial o O2, NADPH, e ATP, Acetil- Coa. (obs: o transporte no complexo é feito pela –SH ) Síntese de lipídeos Síntese de lipídeos – proteína carreadora de acila Segundo passo: - Grupamento de malonil é transferido à proteína carreadora de acila (ACP) carregando um grupamento (coenzima) 4-fosfopanteteína 4 reações principais: Condensação, redução, desidratação e redução. A Síntese e a Degradação de Ácidos Graxos são processos opostos porém NÃO INVERSOS - usam diferentes vias, são realizados em lugares diferentes e utilizam diferentes grupos de enzimas. Síntese de lipídeos - reações
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