Metabolismo de Lipídios

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01/02/2017
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Bioquímica - Profª Cláudia Andrade – 31jan2017
Metabolismo de Lipídios
Lipólise
-oxidação
Cetogênese
De acordo com sua complexidade estrutural são 
classificados em dois principais grupos:
1) Simples: óleos, gorduras e ceras
2) Complexos: fosfolipídios e glicolipídios
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SIMPLES COMPLEXOS
Triacilglicerol:
DIETA 
TECIDO ADIPOSO
SÍNTESE HEPÁTICA
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Ácidos Graxos: 
C18:3
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Fontes de lipídios para a oxidação:
- Lipídios ingeridos através da dieta
-Triacilglicerois estocados no tecido adiposo 
(adipócitos)
-Lipogênese excesso de carboidratos da dieta em 
lipídios que são exportados aos outros tecidos.
Em torno de 40% das necessidades energéticas diárias 
em países industrializados são supridas pelos TAG
Embora o preconizado é que não ultrapasse 30%!!!
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Entre os diferentes lipídios, nossa dieta fornece 
principalmente TAG
Digestão e absorção de lipídios
Emulsificação
Lipólise
Formação dos Quilomicrons
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Os sais biliares são anfipáticos, e portanto têm a tendência de
agregarem ao redor das gotas de gordura (TAG, fosfolipídeos)
formando micelas.
Emulsificação dos Lipídios da Dieta 
no processo da digestão
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Hidrólise dos lipídios pela lipase
Micelas: 
atravessam fina camada 
de água 
(na superfície das 
microvilosidades do 
epitélio intestinal) 
permitindo a absorção de 
MAG e AG resultantes da 
ação da lipase sobre os 
TAG
Lipases
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Ácidos graxos e 2-
monoacilgliceróis 
produzidos pela 
digestão são 
empacotados em 
micelas, 
emulsificadas 
pelos sais biliares.
Na superfície das 
células intestinais, 
onde os ác gx, 2-
monoacilgliceróis e 
outros lipídios da 
dieta são absorvidos
Ácidos graxos de 
cadeias curtas e 
médias (C4-C12) 
não requerem 
sais biliares para 
a absorção, 
sendo 
transportados ao 
fígado ligados a 
albumina sérica.
Os sais biliares 
ficam no lúmem
do intestino e 
são reabsorvidos 
no íleo e 
reciclados pela 
circulação 
enteroepática
Absorção dos lipídios da dieta
Estrutura de um 
sal biliar
Estrutura do 
Colesterol
Diferem do colesterol, 
possuindo mais grupos 
hidroxilas e uma cadeia 
lateral polar.
Os sais 
biliares são 
derivados
do colesterol 
mantendo a
estrutura de 
anéis 
codensados.
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Os sais biliares compõem 80% da bile. Eles são sintetizados no 
fígado, são armazenados na vesícula biliar e, posteriormente, 
são transportados até o duodeno, através do ducto biliar.
Síntese dos Sais Biliares
Transporte 
dos lipídios 
da dieta:
Realizados 
pelos 
Quilimicrons
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Armazenado no Tecido Adiposo
Lipídios estocados no tecido adiposo
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Lipólise
O glicerol liberado na lipólise é 
captado pelo fígado:
Gliconeogênese e glicólise
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Os ácidos graxos são oxidados 
na matriz mitocôndrial. 
Em um processo denominado beta-oxidação, 
a energia livre dos ácidos graxos é 
transferida a transportadores de elétrons 
(NADH e FADH2). 
Ácidos graxos com 12C ou menos podem penetrar a 
membrana mitocondrial SEM o auxílio de transportadores.
Adipócito ou miócito
Entrada de ácidos graxos na mitocôndria para serem oxidados
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Ácidos Graxos importantes biologicamente: 
Maioria tem mais de 12C
Grande parte dos ácidos graxos possuem 
mais de 12C. 
Assim, é necessário um TRANSPORTADOR : 
CARNITINA.
Entrada de ácidos graxos na mitocôndria para serem oxidados
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Os ácidos graxos devem ser 
ativados antes de entrarem na 
matriz mitocondrial:
A primeira etapa da utilização de um AG é 
sua tranformação em acil CoA pela ação da 
enzima acil CoA-sintetase:
O ácido graxo é oxidado no interior da mitocôndria. 
Ácido Graxo ativado 
que vai ser transportado 
pela carnitina para 
dentro da mitocôndria 
para ser oxidado.
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Carnitina + acil CoA  acil carnitina 
Enzima: carnitina acil transferase I
Entra na matriz mitocondrial por uma translocase
Acil carnitina + CoA  Acil CoA + carnitina
Enzima: carnitina acil transferase II volta ao lado 
citossólico 
AG são transportados para dentro da mitocôndria:
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Os ácidos graxos entram na mitocôndria via a carnitina
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Maioria dos tecidos pode 
oxidar os AG como fonte 
energética para produção de 
ATP, exceto: 
cérebro e hemácias
Os ácidos graxos:
- não podem ser utilizados pelos 
eritrócitos, pois estes não possuem 
mitocôndria, que é o local onde ocorre a 
B-oxidação;
-não podem ser utilizados pelo cérebro, 
pois não passam a barreira 
hematoencefálica.
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Oxidação dos Ácidos Graxos:
 Os ácidos graxos são oxidados no interior da
mitocôndria: β-Oxidação.
 Três etapas:
1. Remoção sequencial de unidades com 2
carbonos;
2. Oxidação da Acetil-CoA via ciclo do ácido cítrico;
3. NADH e FADH2 doam seus elétrons para o O2
via cadeia respiratória e a energia liberada é
conservada na forma de ATP;
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Ocorrem 4 reações em cada ciclo de oxidação
Oxidação
Clivagem
Oxidação
Hidratação
Reações para remoção de 1 Acetil-CoA da cadeia de C do 
ácido graxo:
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O processo se repete até que o ácido graxo tenha sido 
completamente degradado a Acetil-CoA
Estágios da 
oxidação dos
ácidos graxos:
1. β-oxidação (formação da Acetil-CoA)
2. Ciclo de Krebs
3. Cadeia respiratória e síntese de ATP
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Degradação de Ácidos Graxos: via
metabólica é chamada -oxidação:
 Os ácidos graxos são degradados por uma
sequência repetitiva de 4 reações (oxidação,
hidratação, oxidação e tiólise): a cadeia de
ácido graxo é encurtada em 2
carbonos
 cada volta da degradação e são produzidos
FADH2, NADH e acetil CoA
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Ao doar o para de elétrons:
1 NADH: 2,5 ATPs
1FADH2: 1,5 ATPs
4 ATP são formados para cada 
Acetil-CoA removida
 Balanço da oxidação completa de
ácidos graxos:
Exemplo: palmitato (16 C)  7 ciclos de oxidação  no
último ciclo são geradas 2 moléculas de Acetil CoA
NADH  7 NADH (7ciclos)  17,5 ATP
FADH2 7 FADH2 (7 ciclos)  10,5 ATP
8 Acetil CoA  ciclo de Krebs)*  72 ATP
100 ATP
- 2 ATP
98 ATP + 8 GTP
Ganho líquido por molécula 106 ATPs
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E a oxidação de 
ácidos graxos 
com número ímpar
de carbonos ???
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Passam pelas mesmas reações da B-oxidação, só 
que a última molécula liberada tem 3C:
Formação de propionil-CoA a partir de ácidos graxos de cadeia ímpar. 
Oxidação de ácidos 
graxos com número 
ímpar de carbonos
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Destino do 
propionil-CoA
Gliconeogênse corpos
cetônicos
Ciclo
de
Krebs
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Cetogênese
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Metabolismo de triacilglicerol durante o jejum:
Corpos cetônicos: 
“um combustível alternativo para as células”
Jejum: ácidos graxos são mobilizados do tecido adiposo. 
Aumenta a concentração de acetil-CoA hepática: em função da 
intensa degradação de ácido graxos (aumento da β-oxidação). 
A acetil-CoA ativa a enzima piruvato-carboxilase* (piruvato –
oxalacetato) 
O oxalacetato produzido é usado pelo fígado para a gliconeogênese. 
A acetil-CoA “excedente”: é usada na síntese de corpos cetônicos.
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Precursores para 
síntese de glicose:
“Desvio” do oxalacetato para a síntese deglicose
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Acetil COA “desviada” para síntese de corpos cetônicos
Corpos cetônicos:
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Por que os corpos 
cetônicos são importantes 
fontes de 
energia para os tecidos 
periféricos?
1) São solúveis em meio aquoso, não necessitando serem 
incorporados a lipoproteínas ou transportados pela albumina 
sérica;
2) São produzidos no fígado durante períodos em que a quantidade 
de acetil-CoA excede a capacidade oxidativa do fígado;
3) São usados pelos tecidos extra-hepáticos, como os músculos 
esqueléticos e cardíaco e córtex adrenal, em quantidade 
proporcional a sua [ ] no sangue;
4) Mesmo o cérebro pode usar corpos cetônicos como fonte de 
energia, se os níveis sanguíneos aumentarem suficientemente;
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Tecidos extra-hepáticos, incluindo o cérebro, mas 
excluindo células que não têm mitocôndria 
oxidam eficientemente acetoacetato e 
β-hidroxibutirato. 
O fígado, ao contrário, embora produza 
corpos cetônicos não possui a enzima 
tioforase, sendo incapaz de usar 
corpos cetônicos como fonte energética.
A síntese de corpos cetônicos ocorre na matriz 
mitocondrial do hepatócito
Metabolismo de Corpos Cetônicos
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2 acetil CoA + H2O 
acetoacetato + 2 CoA + H+
Síntese de 
Corpos cetônicos:
Cetogênese
Síntese de corpos cetônicos (continuação):
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Corpos Cetônicos (ácidos orgânicos)
O equilíbrio entre 
acetoacetato e
β-hidroxibutirato é 
determinado pela 
razão NAD+/NADH. 
Uma vez que essa 
relação é reduzida 
durante a oxidação 
dos ácidos graxos, a 
síntese de 
β-hidroxibutirato
é favorecida.
O O
CH3 - C - CH2 - C - O
-
O
CH3 - C - CH3
Reação 
não-enzimática
ou catalisada pela 
acetoacetato 
descarboxilase
CO2
Expiração:
hálito cetônico
Transformação do acetoacetato em acetona
O acetoacetato pode ser exportado para os tecidos extra-hepáticos, 
ser reduzido a β-hidroxibutirato ou ser descarboxilado, formando 
acetona: 
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A síntese de corpos cetônicos ocorre no fígado
Metabolismo de Corpos Cetônicos
A oxidação ocorre, na mitocôndria, em diversos tecidos 
através da via chamada de cetólise
O produto desta oxidação é a acetil-CoA
Oxidação dos 
corpos Cetônicos
Cetólise
Tioforase
Energia
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Utilização de corpos cetônicos pelos tecidos extra-hepáticos 
OH O
CH3 - C - CH2 - C - O
-
H
O O
CH3 - C - CH2 - C - O
-
O O
CH3 - C - CH2 - C -SCoA
O
CH3 - C -SCoA
O
CH3 - C -SCoA
-hidroxibutirato
desidrogenase
NAD+ NADH +H+
Succinil-CoA:
acetoacetato-
CoA
transferase 
(-cetoacil-
CoA 
transferase)
Succinil-CoA
Succinato
Tiolase
CoASH
Ciclo de 
Krebs
-hidroxibutirato
Acetoacetato
Acetoacetil-CoA
2 Acetil-CoA
Metabolismo de Corpos Cetônicos
Ácidos graxos
Acetil-CoA
Acetoacetato
-hidroxibutirato
-oxidação
Acetoacetato
Acetoacetato
-hidroxibutirato
-hidroxibutirato
Acetoacetil-CoA
Acetil-CoA
Tioforase
CO2
ATP
H2O
CK e CR
Fígado
Tecido Extra Hepático
CK e CR
CO2
ATP
H2O
Metabolismo de Corpos Cetônicos
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Após 2 a 3 dias de jejum, o cérebro utiliza os 
corpos cetônicos como combustível energético. 
Metabolismo de Corpos Cetônicos
Quase todos os tecidos e células, com exceção do 
fígado e dos eritrócitos, utilizam corpos cetônicos 
com fonte de energia
Metabolismo de Corpos Cetônicos
Falta a Tioforase Não possui mitocôndria
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Quando a velocidade de formação de corpos cetônicos é maior que sua 
utilização ocorre:
Cetose:
Aumento da concentração de CC nos tecidos e líquidos corporais.
Cetonemia (aumento de níveis no Sangue).
Cetonúria (Urina).
Cetoacidose
Hipercetonemia
pH sanguíneo
Extrema acidose pode levar 
ao coma e à morte
[corpos cetônicos]no sangue
Hipercetonúria
[corpos cetônicos] 
na urina
Cetose Diabética
Cetonemia + Cetonúria = Cetose
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Cetose Diabética
Condição Excreção 
Urinária
(mg/24h)
Concentração 
Sanguínea
(mg%)
Normal < 125 < 3
Cetose Extrema 5000 90