13 Metabolismo de Lipídios

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Profº Esp. Wellyson Firmo
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
Os lipídios:
São absorvidos no intestino (dieta humana).
Sintetizados – são distribuídos aos tecidos.
Pelas lipoproteínas plasmáticas.
Para utilização e/ou armazenamento.
Os triacilgliceróis:
Lipídios dietético mais abundantes.
Constituem a forma de armazenamento de todo o excesso de nutrientes.
Maior reserva energética do organismo.
Armazenadas nas células adiposas.
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Armazenar Lipídios ou Carboidratos?
Degradação de Triacilgliceróis:
É iniciada por ação da Lipase (hormônio-sensível) dos adipócitos.
Catalisa a remoção de um ácido graxo do triacilglicerol.
Outras lipases completam o processo de hidrólise dos triacilgliceróis a GLICEROL e ÁCIDOS GRAXOS.
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METABOLISMO DE LIPÍDIOS
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Degradação de Triacilgliceróis:
Os produtos da hidrólise são oxidados por processos distintos.
O glicerol:
Não é reaproveitado pelos adipócitos;
Liberado na circulação.
No fígado e outros tecidos é convertido:
A glicerol 3-fosfato e em seguida a diidroxiacetona fosfato.
Intermediário da glicólise ou da gliconeogênese.
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
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Degradação de Triacilgliceróis:
Os ácidos graxos:
Liberados dos adipócitos são transportados pelo sangue.
Utilizados como fonte de energia pelo fígado e músculos.
São oxidados por uma via que se processa no interior das mitocôndrias.
Os triacilgliceróis da dieta:
Transportados pelos quilomícrons
Hidrolisado pela lipase lipoproteica (Enzima extracelular).
Os produtos finais são: glicerol e ácidos graxos.
Os remanescentes dos quilomícrons – pobres em triacilgliceróis e rico em colesterol.
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Degradação de Ácidos Graxos: Ativação, Transporte e Oxidação:
O Ácido graxo é convertido em uma forma ativa:
Acil-CoA.
Acil-CoA é um composto rico em energia.
Contudo a membrana interna da mitocôndria é impermeável a acil-CoA.
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
Acil-CoA sintetase
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Degradação de Ácidos Graxos: Ativação, Transporte e Oxidação:
Carnitina.
Transporte:
(1) – Na face externa externa da membrana, a carnitina-acil transferase I transfere o grupo acila da coenzima A para a carnitina;
(2) – A acil-carnitina resultante é transportada através da membrana interna por um translocase específica;
(3) – Na face interna, a carnitina-acil transferase II doa o grupo acila da acil-carnitina para uma coenzima A da matriz mitocondrial, liberando a carnitina;
(4) – A carnitina retorna ao citossol pela mesma translocase.
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METABOLISMO DE LIPÍDIOS
OXIDAÇÃO (Interior da Mitocôndria)
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Degradação de Ácidos Graxos: Ativação, Transporte e Oxidação:
A acil-CoA presente na matriz mitocondrial é oxidada por uma via denominada de β-oxidação (Ciclo de Lynen).
Origina ACETIL-COA e produz FADH2 e NADH.
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Ciclo de Lynen
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Degradação de Ácidos Graxos: Ativação, Transporte e Oxidação:
A oxidação de ácidos graxos ocorre também nos peroxissomos:
São organelas citoplasmáticas;
Participa de diversos processos metabólicos;
Apresenta semelhanças e diferenças com a β-oxidação mitocondrial.
Nos mamíferos, a oxidação de ácidos graxos ocorre:
Nas mitocôndrias, peroxissomos e retículo endoplasmático.
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A β-oxidação peroxissômica:
Promove o encurtamento de ácidos graxos de cadeia linear muito longa.
Patologias:
A adrenoleucodistrofia ligada ao cromossomo X.
Síndrome de Zellweger.
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
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A oxidação completa de um ácido graxo:
Cooperação entre o ciclo de Lynen (ácido graxo em acetil-CoA);
Ciclo de Krebs (Oxida o grupo acetila a CO2).
A cada volta no ciclo de Lynen: 
1 FADH2, 1 NADH, 1 acetil-CoA e 1 acil-CoA com dois átomos de carbono a menos que o ácido graxo original. 
O ácido palmítico:
Apresenta 16 átomos de carbono
7 volta no ciclo de Lynen
Produção de 8 acetil-CoA.
Butiril-CoA
Rendimento de 129 ATP
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A β-oxidação dos ácidos graxos com números ímpar de átomos de carbono produz Propionil-CoA, que é convertida a Succinil-CoA.
Os ácidos graxos com número ímpar de átomos de carbono constituem uma fração minoritária dos ácidos graxos da dieta e são oxidados pela via da β-oxidação.
A última volta no Ciclo de Lynen, inicia-se com uma acil-CoA de cinco carbonos e produz uma molécula de ACETIL-COA e uma de PROPIONIL-COA.
Propionil-CoA:
Origina-se também da degradação de alguns aminoácidos.
É convertida a SUCCINIL-COA:
Intermediário do Ciclo de Krebs.
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A oxidação de ácidos graxos insaturados também requer enzimas adicionais.
Os ácidos graxos insaturados são muitos comuns em tecidos animais e vegetais, e suas duplas ligações apresentam quase sempre a configuração cis.
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Ácidos graxos ramificados ou hidroxilados são oxidados inicialmente por α-oxidação:
São pouco frequentes em animais superiores.
Ácidos graxos ramificados:
Ceras, oriundo das glândulas sebáceas.
Ácidos graxos hidroxilados:
Componentes de esfingolipídios do sistema nervoso.
Ácido fitânico (derivado do fitol):
Moléstia de Refsum:
Deficiência hereditária da enzima que catalisa a hidroxilação do carbono α.
Síndrome de Zellweger.
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
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METABOLISMO DE LIPÍDIOS
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Corpos Cetônicos:
No fígado, a acetil-CoA pode ser convertida a corpos cetônicos, oxidados nos tecidos extra-hepáticos:
Uma pequena quantidade de acetil-CoA:
Acetoacetato, β-hidroxibutirato e acetona:
Corpos cetônicos
Cetogênese:
Síntese de corpos cetônicos;
Ocorre na matriz mitocondrial:
Utiliza três moléculas de Acetil-CoA 
Primeira etapa: duas moléculas de acetil-CoA originam Acetoacetil-CoA
Segunda etapa: Acetoacetil-CoA mais acetil-CoA forma 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA (HMG-CoA).
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
Sua clivagem origina acetoacetato e acetil-CoA. O acetoacetato produz β-hidroxibutirato e acetona
v
v
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Corpos Cetônicos:
São liberados na corrente sanguínea.
O acetoacetato e o β-hidroxibutirato:
São aproveitados como fonte de energia pelos tecidos extra-hepáticos.
Coração e músculos esqueléticos:
Enzima β-cetoacil-CoA transferase
Acetoacetato:
Transfere CoA do Succinil-CoA, formando ACETOACETIL-COA.
Intermediário do Ciclo de Lynen, formando Acetil-CoA, oxidadas no Ciclo de Krebs.
Β-hidroxibutirato:
Conversão em acetoacetato pela β-hidroxibutirato desidrogenase.
Acetato:
Não e metabolizada, sendo volatizada nos pulmões.
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
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Corpos Cetônicos:
O cérebro, em situações de cetose acentuada, como jejum prolongado e diabetes, passa a oxidar corpos cetônicos.
Apenas um pequena quantidade de acetil-CoA é convertida no fígado em corpos cetônicos.
Produção anormal elevada de corpos cetônicos:
Degradação de triacilgliceróis não é acompanhada pela degradação de carboidratos.
Diminuição do Piruvato e consequentemente do Oxaloacetato.
A baixa concentração de oxaloacetato reduz a velocidade de oxidação de acetil-CoA pelo ciclo de Krebs.
Acumulando e condensando em corpos cetônicos.
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
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Corpos Cetônicos:
O Acúmulo:
Redução de carboidratos:
Jejum e/ou dieta;
Distúrbios do metabolismo (diabetes).
Quando ultrapassa a quantidade de oxidação pelos tecidos extra-hepáticos:
Cetose.
Quantidade elevada no plasma (Cetonemia) e na urina (Cetonúria).
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
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Etanol:
É rapidamente absorvido;
Maior parte pelo intestino;
Detectado no sangue minutos após ingestão
Difunde-se pelas membranas;
Distribuindo-se por todas as células, inclusive o cérebro.
Fígado:
Principal órgão de metabolização.
É oxidado a ACELTADEÍDO pela álcool desidrogenase.
METABOLISMO DO ETANOL
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Etanol:
Acetaldeído é convertido em ACETATO pela acetaldeído desidrogenase.
Acetato:
Origina acetil-CoA (Semelhante com o metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas).
Inicialmenteo consumo de etanol, significa consumo adicional de calórias.
METABOLISMO DO ETANOL
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Etanol:
Ingestão continuada de etanol, favorece a indução de uma via de oxidação do etanol, que se processa sem rendimento energético.
O Sitema do Citocromo P450.
Esta relacionado com o desenvolvimento de tolerância e dependência.
Os efeitos metabólicos do álcool.
Esta relacionado a concentração das coenzimas nas formas reduzidas e oxidadas.
A oxidação do etanol produz níveis altos de NADH, sendo que a concentração normal nos hepatócitos é de NAD+.
Situação que favorece a formação de lactato.
Concentração de ácido lático aumenta e leva a acidose.
Coma alcoólico.
METABOLISMO DO ETANOL
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Etanol:
Os níveis de NADH:
Elevam na oxidação de acetaldeído:
Inibindo o Ciclo de Krebs e o Ciclo de Lynen.
Primeiro caso:
Acúmulo de acetil-CoA, favorece a formação de corpos cetônicos.
Segundo caso:
Os ácidos graxos não são degradados, levando ao acúmulo de lipídios no fígado.
Esteatose.
Os dois sistemas de oxidação do etanol:
Produzem acetaldeído.
Causa efeitos tóxicos
No fígado e outros tecidos.
Inativa proteínas
Gera radicais livres
METABOLISMO DO ETANOL
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Síntese de Ácidos Graxos:
A primeira etapa da síntese de ácidos graxos é o transporte de acetil-CoA para o citossol.
Produção de ácidos graxos é no fígado e tecido adiposo.
São oriundos de carboidratos e excedentes de proteínas.
Substrato inicial é Acetil-CoA formada na mitocôndria a partir de piruvato.
Sai da mitocôndria em forma de Citrato.
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
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METABOLISMO DE LIPÍDIOS
1- citrato sintase; 2- tricarboxilato translocase; 3- cintrato liase;
 4- malato desidrogenase; 5- enzima málica; 6- piruvato translocase e 
7- piruvato carboxilase
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Síntese de Ácidos Graxos:
Consiste na união sequencial de unidades de dois carbonos:
A primeira:
Proveniente de Acetil-CoA
E todas as outras:
De Malonil-CoA
É necessário para a síntese uma proteína a ACP (Proteínas Carregadora de Acila).
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
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Depois da repetição do ciclo por mais 6 voltas, leva à formação do palmitoil-ACP que é hidrolisado, liberando o ácido palmítico.
Síntese e Degradação de Ácidos graxos
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Alongamento e Insaturação de Ácidos Graxos: Ácidos Graxo Essenciais:
Os lipídios de animais e vegetais:
São ricos em ácidos graxos insaturados:
Componentes das membranas celulares;
Integridade e resistência dos capilares saguíneos;
Participam do transporte de colesterol;
Originam moléculas reguladoras.
O ácido palmítico:
Precursor de ácidos graxos saturados mais longos e insaturados.
O alongamento é realizado no RE e na mitocôndria.
Ácidos graxos essenciais:
Ácido linoleico e α-linolênico
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
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Alongamento e Insaturação de Ácidos Graxos: Ácidos Graxo Essenciais:
Os ácidos graxos essenciais, através de dessaturação dão origem:
Ácido araquidônico, Eicosapentaenóico e Docosaexaenóico.
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
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Os eicosanóides são sintetizados a partir dos ácidos graxos essenciais:
São convertidos a compostos:
Prostaglandinas, prostaciclinas, tromboxanas e leucotrienos.
Os precursores dos eicosanóides:
Ácido araquidônico e Eicosapentaenóico que são constituientes de fosfolipídios de membrana.
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
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METABOLISMO DE LIPÍDIOS
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Síntese de Triacilgliceróis:
Os precursores dos triacilgliceróis:
Acil-CoA:
Oriundo dos ácidos graxos
Glicerol 3-fosfato:
Formado da redução de diidroxiacetona fosfato a partir da glicose.
O fígado apresenta uma via alternativa para a formação do glicerol 3-fosfato.
O glicerol 3-fosfato origina diacilglicerol.
O fígado e o tecido adiposo;
Principal local de formação dos triacilgliceróis.
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
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Colesterol:
Obtido por produção endógena ou a partir dos alimentos.
O fígado e o intestino delgado são os principais órgãos responsáveis pela produção endógena de colesterol.
A acetil-CoA é precursora de todos os átomos de carbono presentes no colesterol (C27).
As enzimas que catalisam a síntese do colesterol são encontrados no citossol e RE.
METABOLISMO DO COLESTEROL
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Síntese do Colesterol:
METABOLISMO DO COLESTEROL
A condensação de 3 moléculas de acetil-CoA produz HMG-CoA, que é reduzida a mevalonato
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Síntese do Colesterol:
METABOLISMO DO COLESTEROL
Mevalonato (C6) é convertido na unidade isoprenóide, o isopentenil-pirofosfato (C5), por fosforilação à custa de ATP e descarboxilação.
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Síntese do Colesterol:
METABOLISMO DO COLESTEROL
Seis unidades isoprenóides formam o esqualeno, um composto linear de 30 carbonos, com redução por NADPH e produção de PPi
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METABOLISMO DO COLESTEROL
A conversão do esqualeno em colesterol (C27) envolve a ciclização de esqualeno.
Síntese do Colesterol:
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Colesterol:
Componente estrutural de membranas;
Precursor de ácidos biliares; hormônios esteróides e da vitamina D.
Correlação com a formação de aterosclerose.
Ácidos biliares:
São esteróides;
Formados no fígado:
Colato e quenodesoxicolato (Ácido cólico e quenodesoxicólico).
Secreatados pela bile em associação com a taurina, glicina e colesterol.
Distúrbios do metabolismo de lipídios:
Aumento da secreção de colesterol para a bile, onde pode precipitar e originar cálculos.
METABOLISMO DO COLESTEROL
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Sais Biliares:
São secretados da vesícula biliar para porção superior do intestino delgado (duodeno);
Papel fundamental na digestão de lipídeos;
Reabsorvidos na porção inferior do intestino delgado (íleo) e retorna ao fígado.
Parte restante excretado nas fezes e degrada pelas bactérias. 
A formação de sais biliares é a única maneira de excreção do colesterol.
Inibição da reabsorção de colesterol (mecanismo de ação de algumas drogas).
METABOLISMO DO COLESTEROL
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Os hormônios esteróides:
Corticosteróides;
Produzidos no córtex das glândulas supra-renais.
Regula o metabolismo de proteínas, carboidratos e eletrólitos;
Cortisol (hidrocortisona):
Inibe a síntese de eicosanóides
Hormônios sexuais:
Produzidos nas gônadas.
Testosterona – hormônio masculino;
Estrógenos e as progestinas – hormônios femininos.
METABOLISMO DO COLESTEROL
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METABOLISMO DO COLESTEROL