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Metabolismo de Lipídeos Prof. Samuel B. Nerilo Os lipídeos constituem em grupo heterogêneo de moléculas orgânicas insolúveis em água. Fosfolipídio Ácido graxo Triacilglicerol Esteróide Nomenclatura para ácidos graxos Poli-insaturados Papel biológico 1 Combustível: lipídios são uma importante fonte de energia na dieta. Em termos quantitativos eles representam a principal reserva de energia nos animais. Lipídios neutros são armazenados em células especializadas (adipócitos). Ácidos graxos são liberados quando necessários e oxidados nas mitocôndrias para produzirem energia (ATP). 2 Blocos construtores: lipídios anfipáticos são usados pelas células para construirem membranas. Uma membrana típica é constituída de fosfolipídios, glicolipídios e colesterol. 3 Isolantes: lipídios são excelentes isoladores. Nos animais superiores os lipídios neutros são encontrados no tecido subcutâneo e ao redor dos órgãos onde eles servem como protetores térmicos, mecânicos e elétricos. A dupla ligação cis não permite rotação e introduz um curvatura rígida na cadeia hidrocarbonada Cadeia hidrocarbonada Grupo carboxílico Ácidos graxos saturados Mistura de ácidos graxos saturados e insaturados C O O C O O •A fluídez dos ácidos graxos aumenta com o grau de insaturação dos lipídeos. Composição de ácidos graxos de três gorduras alimentares Ácidos graxos: propriedades físicas Solubilidade: Quanto maior a cadeia carbônica e menor o número de instaurações, menor a solubilidade em água. O grupamento carboxílico é polar e responsável pela discreta solubilidade em água de ácidos graxos de cadeia curta. C C C C C C O O- 1 2 3 4 5 6 C C C C O O- 1 2 3 4 Polar Apolar Polar Apolar Ácidos graxos: propriedades físicas Ponto de fusão: Quanto maior a cadeia carbônica, maior é o ponto de fusão, mas quanto mais insaturações, menor o ponto de fusão. Grupo carboxila Cadeia de hidrocarbo- neto Ac Graxos saturados Ac Graxos insaturados + saturados A dupla ligação cis não permite rotação e introduz uma curvatura rígida na cadeia hidrocarbonada Triglicerídeos: ésteres de ácidos graxos Triacilglicerol Glicerol Triacilglicerol simples: contém o mesmo tipo de ácidos graxos (3 ácidos graxos iguais). Triacilglicerol mistos: contém 2 ou mesmo os 3 ácidos graxos diferentes. Os triglicerídeos são moléculas apolares, hidrofóbicas e insolúveis em água. Ex: óleos e gorduras Triglicerídeos: armazenamento de energia Triglicerídeo + + + Ácidos graxos livres Glicerol Lipases Qual a vantagem das células em armazenar gorduras? Os triglicerídeos são armazenados como gotículas lipídicas nos adipócitos e servem como reserva de energia. Adipócitos Lipídeos de membrana Triglicerídeo (lipídio de armazenamento) Diacilglicerolipídio (lipídio de membrana) Ácido graxo (não-polar) Grupo cabeça polar Os lipídios de membrana apresentam grupos apolares e grupos polares, por isto são ditos anfipáticos. Nos lipídios de membrana, uma das cadeias de ácidos graxos do triglicerídeo é substituída por um grupamento polar. Lipídios de membrana: esteróis Cabeça polar Núcleo esteróide Colesterol O colesterol é uma estrutura rígida que limita a fluidez da membrana. Colesterol: importante por ser precursor dos ácidos biliares e de hormônios esteróides. GORDURAS INGERIDAS DA DIETA: • 90% SÃO TRIACILGLICERÓIS (TRIGLICERÍDEOS); • COLESTEROL; • FOSFOLIPÍDEOS; • ÁCIDOS GRAXOS NÃO ESTERIFICADOS. 1- OS SAIS BILIARES EMULSIFICAM AS GORDURAS DA DIETA NO INTESTINO DELGADO, FORMANDO MICELAS MISTAS (ácidos bliliares e TAGs) QUE FACILITAM O TRABALHO DAS ENZIMAS. CONVERTE TAGs EM MONOACILGLICEROIS, DIACILGLICEROIS, ÁCIDOS GRAXOS LIVRES E GLICEROL. 2- AS LIPASES INTESTINAIS DEGRADAM OS TRIACILGLICERÓIS. AS MOLÉCULAS DE TAG SÃO MUITO GRANDES PARA SEREM CAPTADAS PELAS MUCOSAS DAS VILOSIDADES INTESTINAIS. Lipase lingual, gástrica e pancreática. 3- OS ÁCIDOS GRAXOS E OUTROS PRODUTOS DE DEGRADAÇÃO SÃO ABSORVIDOS PELA MUCOSA INTESTINAL E CONVERTIDOS EM TRIACILGLICERÓIS. 4- OS TRIACILGLICERÓIS SÃO INCORPORADOS COM COLESTEROL E APOLIPOPROTEÍNAS, NOS QUILOMÍCRONS. 5- OS QUILOMÍCRONS MOVEM-SE PELO SISTEMA LINFÁTICO E PELA CORRENTE SANGUÍNEA PARA OS TECIDOS. 6- A LIPOPROTEÍNA LIPASE, ATIVADA POR APOC-II NOS CAPILARES, CONVERTE TRIACILGLICERÓIS EM ÁCIDOS GRAXOS E GLICEROL. 7- OS ÁCIDOS GRAXOS ENTRAM NAS CÉLULAS. 8- OS ÁCIDOS GRAXOS SÃO OXIDADOS COMO COMBUSTÍVEIS (MÚSCULO) OU ESTERIFICADOS NOVAMENTE PARA ARMAZENAMENTO COMO TRACILGLICERÓIS (TECIDO ADIPOSO). QUILOMÍCRON • Superfície formada por uma camada de fosfolipídios, com os grupos polares em contato com a fase aquosa. • Os TAG sequestrados no interior representam 80% da massa. • Várias apolipoproteínas atuam como sinalizadores na absorção e metabolismo do conteúdo dos quilomícrons. Utilização dos lipídeos da dieta pelos tecidos • Os TAGs presentes nos quilomícrons são hidrolisados principalmente nos capilares do músculo esquelético e do tecido adiposo; • Degradados a ácidos graxos livres e glicerol pela lipase lipoproteica. Utilização dos lipídeos da dieta pelos tecidos • Destino dos ácidos graxos livres – Podem entrar nas células musculares adjacentes e adipócitos; – Podem ser transportados no sangue em associação com a albumina sérica até serem captados pelas células; – Muitas células podem oxidar ácidos graxos para produzir energia; – Os adipócitos podem reesterificar ácidos graxos livres para produzir TAG, que são armazenados. Utilização dos lipídeos da dieta pelos tecidos • Destino do glicerol –O glicerol liberado a partir dos TAGs é utilizado quase exclusivamente pelo fígado para produzir glicerol-3-fosfato, que pode entrar tanto na glicólise como na gliconeogênese, por oxidação a di- hidroxiacetona-fosfato. Utilização dos lipídeos da dieta pelos tecidos • Destino dos demais componentes –O quilomícron remanescente liga-se a receptores no fígado e sofre endocitose; –Os remanescentes (ésteres de colesterol, fosfolipídeos, apolipoproteínas, vitaminas lipossolúveis e alguns TAG) são hidrolisados em seus constituintes. A síntese de ácidos graxos ocorre no estado alimentado, quando a razão insulina/glucagon está aumentada MOBILIZAÇÃO DOS TRIACILGLICERÓIS ARMAZENADOS NO TECIDO ADIPOSO Entrada de ácidos graxos na mitocôndria ETAPAS DA OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS ETAPAS DA OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS ETAPA 1 Um ácido graxo de cadeia longa é oxidado para produzir resíduos de acetil na forma de acetil-CoA. Esse processo é chamado de β-oxidação. ETAPAS DA OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS ETAPA 2 Os grupos acetil são oxidados a CO2 no ciclo do ácido cítrico. ETAPAS DA OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS ETAPA 3 Os elétrons derivados das oxidações das etapas 1 e 2 passam ao O2 por meio da cadeia respiratória mitocondrial, fornecendo a energia para a síntese de ATP por fosforilação oxidativa. 1. Como acontece o processo de absorção de gorduras advindas da dieta? Explique todos os passos até a chegada em seus destinos finais.2. Qual a principal forma de armazenamento de energia? Em que células e tecido ocorrem? 3. Quais as três etapas da oxidação de ácidos graxos e que ocorre e cada uma delas?
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