Aula11 Degradação de lipídios

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZONIA - UFRA 
INSTITUTO SOCIOAMBIENTAL E DE RECURSOS HIDRICOS – ISARH 
DISCIPLINA BIOQUÍMICA 
DEGRADAÇÃO OXIDATIVA DE 
LIPÍDEOS 
Profa. Joanne Moraes de M Souza 
 
2013 
 Degradação oxidativa de carboidratos 
 Introdução 
 Vantagens de armazenar lipídios 
 Absorção, mobilização e transporte de gorduras 
 Oxidação de ácidos graxos 
SUMÁRIO 
INTRODUÇÃO 
 A OXIDAÇÃO TOTAL DOS ÁCIDOS GRAXOS NA 
RESPIRAÇÃO CELULAR FORNECE CO2 , H2O e ATP 
(energia). 
FORNECE ENERGIA E PRECURSORES 
BIOSSINTÉTICOS DE ROTAS METABÓLICAS. 
OCORRE EM ANIMAIS E VEGETAIS; 
INTRODUÇÃO 
A 1º etapa do catabolismo de ácidos 
graxos é a β-OXIDAÇÃO um processo 
de 4 etapas repetitivas onde 2C são 
removidos de triacilgliceróis e 
convertidos a Acetil-CoA que entrará no 
Ciclo de Krebs; 
EM ANIMAIS 
 A oxidação de ÁCIDOS GRAXOS é utilizada para 
obtenção de energia; 
 FÍGADO e CORAÇÃO (mamíferos): fornece até 80% das 
necessidades energéticas. 
 Esta degradação ocorre em resposta a uma demanda 
fisiológica. 
 Ex: Corcova do camelo (energia + H2O por dias ou 
semanas); mamíferos hibernantes; aves migratórias. 
EM VEGETAIS 
 A conversão de lipídios em ACETIL-COA é utilizado como 
precursor na biossíntese de várias moléculas; 
 Ou fonte secundária de energia; 
 Ocorre na mobilização de reservas lipídicas da semente 
(produção de energia para o embrião e desenvolvimento 
da plântula); 
 Podução de energia em situações de estresse ambiental 
prolongado em PLANTAS; 
QUAIS AS VANTAGENS DO ARMAZENAMENTO DE 
LIPÍDEOS?? 
 Energia de oxidação é duas vezes maior que a 
produzida pelo mesmo peso de carboidratos; 
 Não possuem peso extra de água (insolúveis em 
água; 
 Podem ser armazenados por longos períodos; 
ácido oléico 18:1 (Δ9) 
QUAIS AS DESVANTAGENS DO 
ARMAZENAMENTO DE LIPÍDEOS EM ANIMAIS?? 
 Insolúveis, os triacilgliceróis quando ingeridos 
devem ser emulsificados (solubilizados) antes 
de serem digeridos por enzimas hidrossolúveis 
no intestino; 
 Devem ser carregados no sangue ligados a 
proteínas que neutralizem a sua insolubilidade; 
Animais X Vegetais 
As células podem obter AG de 
gorduras da dieta, gorduras 
armazenadas e gorduras sintetizadas 
em um órgão para exportação a outro. 
As plantas vasculares mobilizam 
lipídeos armazenadas nas sementes 
durante a germinação, mas não 
dependem de gorduras para a 
obtenção de energia. 
Gorduras ingeridas 
na dieta 
(1) Emulsificação dos lipídeos por 
meio de sais biliares no intestino 
delgado (ID), formando micelas 
mistas 
Vesícula biliar 
(2) Degradação de 
triacilgliceróis: ação de lipases 
(3) Ác. Graxos e outros produtos de 
degradação são absorvidos pelas 
mucosas do intestino e convertidos em 
triacilgliceróis 
(4) Triglicerídeos são incorporados com o colesterol 
e apolipoproteínas em estruturas chamadas 
QUILOMICRONS 
(5) Quilomicrons se movem 
através do sistema linfático 
e corrente sanguínea 
(6) Ativação de 
Lipoproteínas lipases pela 
apoC-II no capilar, liberando 
ácidos graxos e glicerol 
(7) Entrada do ác. Graxo 
na célula alvo 
(8) AG são oxidados como 
combustíveis ou 
armazenados 
Sais biliares 
 ID 
Mucosa 
Intestinal 
Fígado OBS: A passagem dos ácidos graxos para o interior celular 
ocorre por livre difusão, mas estes não entram livremente 
nas mitocôndrias 
Animais: Digestão, mobilização e transporte de gorduras 
ESTRUTURA DO QUILOMÍCRON 
Lipídeos de armazenamento: triacilgliceróis 
 ÁCIDOS GRAXOS esterificados a 1 molécula de GLICEROL. 
 
DEGRADAÇÃO DOS TRIACILGLICERÓIS 
 Realizada por meio de enzimas do tipo LIPASES; 
 O ataque das LIPASES é SEQUENCIAL e COORDENADO, 
ou seja, retiram um ácido graxo por vez; 
DESTINO DO GLICEROL NO CITOSOL 
glicólise 
CITOSOL CELULAR 
TRANSPORTE 
DOS ÁC.GRAXOS 
ATRAVÉS DA 
MEMBRANA 
MITOCONDRIAL 
INTERNA 
OS ÁCIDOS GRAXOS COM AG ≥ 14 CARBONOS PRECISAM SER 
ATIVADOS E TRANSPORTADOS PARA DENTRO DA MITOCÔNDRIA 
ATRAVÉS DE 3 REAÇÕES ENZIMÁTICAS DO CIRCUITO DA 
CARNITINA 
1. Ativação do ácido graxo  Acilgraxo-CoA 
NO CITOSSOL 
Acido graxo é adenilado 
pelo ATP formando acil-
adenilato-graxo 
Grupo tiol da CoA ataca o 
acilgraxo adenilato de 
slocando AMP e formando 
acilgraxo-CoA 
2. Ligação do acilgraxo-CoA à CARNITINA e transporte 
OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS 
GRAXOS 
β-OXIDAÇÃO 
(Ác. Graxos Saturados nº par) 
OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS 
A oxidação do AG ocorre na mitocôndria em três etapas : 
 
1. Remoção oxidativa de sucessivas unidades de 2 
Carbonos na forma de acetil-CoA, começando pela 
extremidade carboxílica da cadeia de acil graxo; 
 
2. A formação de cada acetil-CoA requer a remoção de 4H+ e 
2é pelas desidrogenases NAD+ e FAD+; 
 
3. Depois os grupos acetil da acetil-CoA seguem para ser 
oxidados a CO2 no CICLO DE KREBS OU CICLO DO 
ÁCIDO CÍTRICO; 
 
4. Os transportadores reduzidos NADH e FADH2 doam 
elétrons na C.T.E. e produzem ATP (fosforilação oxidativa); 
I - 
II - 
β-oxidação de Ác. Graxo saturado (número par de C) 
Ác. Palmítico 
(16C) 
Extremidade carboxílica do acil graxo 
DESIDROGENAÇÃO 
HIDRATAÇÃO 
III - 
IV - 
DESIDROGENAÇÃO 
Separa o fragmento de 2C e 
inserção de CoA 
A cadeia de AG 
restante sofrem 
outras β-oxidações 
até sobrarem apenas 
duas moléculas de 
Acetil-CoA(2C) 
Cada β-oxidação de Ác. Graxo saturado 
(número par de C): 
1 ACETIL-CoA (-2 C) 
1 NADH (2,5 ATPs) 
1 FADH2 (1,5 ATPs) 
A convergência da β-oxidação: Animais 
Nº de ciclos de β-oxidação : 16 /2 = 8 ciclos. 
Nº de Acetil-CoA formados: 8 Acetil-CoA. 
Nº FADH2 formados: Nº ciclos – 1 = 7 FADH2 x 1,5 
Nº NADH+H formados: Nº ciclos – 1 = 7 NADH x 2,5 
No ciclo do Ácido Cítrico cada Acetil-CoA forma: 
 3 NADH+H x 8 = 24 x 2,5 
1 FADH2 x 8 = 8 x 1,5 
e 1 ATP (GTP) x 8 
RENDIMENTO TOTAL: 108 ATP’S 
 
*Cada NADH+H forma 2,5 ATP’s e cada FADH2 forma 1,5 ATP’s. 
Rendimento energético: Palmitoil-CoA (16 C): 
=10,5 ATP 
= 17,5 ATP 
= 60 ATP 
= 12 ATP 
= 8 ATP 
RENDIMENTO ENERGÉTICO: ESTEARIL-COA (18 C): 
Nº de ciclos de β-oxidação : 18 /2 = 9 ciclos. 
Nº de Acetil-CoA formados: 9 Acetil-CoA. 
Nº de FADH2 formados: Nº de ciclos – 1 = 8 FADH2 
Nº de NADH+H formados: Nº de ciclos – 1 = 8 NADH+H 
No ciclo do ácido cítrico cada Acetil-CoA forma: 
 3 NADH+H, 1 FADH2 e 1 ATP (GTP). 
Rendimento total: 122 ATP’s 
 
*considerando que cada NADH+H forma 2,5 ATP’s e que cada FADH2 forma 1,5 
ATP’s. 
 A maioria dos AG nos triacilgliceróis e fosfolipídeos 
de animais e plantas é saturado, mas alguns são 
insaturados tendo uma ou mais ligações DUPLAS 
CIS; 
 
 Estas ligações duplas não podem sofrer a ação da 
enoil-CoA-hidratase (adição de H2O a duplas trans); 
 
 β-oxidação de Ácidos graxos insaturados requer 2 
reações adicionais; 
β-OXIDAÇÃO DE ÁC. GRAXO INSATURADOS 
 
OBS: mudar configuração da dupla de cis para trans. 
Enzima: Enoil-CoA isomerase 
Β-OXIDAÇÃO DE ÁC. GRAXO INSATURADO (Nº PAR DE C) 
13 
11 
9 
7 
5 
3 
β-oxidação de Ác. Graxo saturado (nº ímpar de C) 
Plantas e gado (rúmen) 
CH3-CH2-COO
- 
Propionato 
Oxidados na mesma via de oxidação de AG pares e na 
última volta o propionil-CoA entra em via diferente 
O que acontece com os 3C restantes???? 
3 C 
OXIDAÇÃO DE LIPÍDEOS 
EM PLANTAS 
β-OXIDAÇÃO EM VEGETAIS 
 Ocorre nos PEROXISSOMOS (tecido foliar) eGLIOXISSOMOS (sementes em germinação); 
 
 
 Utiliza lipídeos armazenados para fornecer 
PRECURSORES BIOSSÍNTÉTICOS: glicose, 
sacarose, metabólitos essenciais, não energia; 
 
 β-OXIDAÇÃO, CICLO DO GLIOXILATO, CICLO DE 
KREBS E GLICONEOGÊNESE SÃO PROCESSOS 
COORDENADOS; 
 VEGETAIS 
Ácidos graxos são metabolizados através da 
β-oxidação a Acetil-CoA nos Glioxissomos. Triacilgliceróis são 
hidrolisados para produção 
de ácidos graxos. 
2 moléculas de 
acetil-CoA 
produzidas são 
metabolizadas 
pelo ciclo do 
Glioxilato para 
formar 1 
succinato 
O succinato é 
transportado até a 
mitocôndria onde é 
convertido a malato 
2 acetil-CoA → succinato 
Não há conversão em 4 CO2 
 
CICLO DO GLIOXILATO 
Converte ACETIL-CoA em SUCCINATO e depois em 
CARBOIDRATOS; 
Somente em Invertebrados, alguns microrganismos e 
Plantas (nas sementes ricas em óleos em germinação) ; 
 Possuem enzimas adicionais ao CK: isocitrase-liase e 
malato-sintase, malato-desidrogenase; 
corpos lipídicos, glioxissomos, mitocôndrias e citosol; 
 
Succinato 
CICLO DO GLIOXALATO (Plantas) 
O SUCCINATO é exportado para mitocôndria, onde as 
enzimas do ácido cítrico transforma-o em MALATO; 
MALATO é transportado para citosol e transformado em 
OXALOACETATO (malato-desidrogenase); 
OXALOACETATO é convertido em HEXOSES (sacarose) na 
gliconeogênese; 
 
Conversão dos triacilgliceróis das sementes em 
carboidratos 
Muito Obrigada!!