lipideos 1

Prévia do material em texto

Vias Metabólicas
1
Metabolismo dos Lipídios
• Biomoléculas insolúveis em água, e solúveis em solventes orgânicos;
• Dos 60 a 150g de lipídeos ingeridos diariamente, cerca de 90% são constituídos
de triacilgliceróis;
• 10% dos lipídeos da dieta correspondem ao colesterol, ésteres de colesteril,
fosfolipídeos e ácidos graxos livres.
• No intestino delgado, os sais biliares emulsificam as gorduras ingeridas
formando micelas mistas de sais biliares e triacilgliceróis.
2
Estrutura do triacilgliceróis. Em vermelho são os 
ácidos graxos, e em azul é o grupo glicerol.
Micelas
Conjunto de moléculas com cabeças polares e caldas 
alifáticas. Cabeças polares estão voltadas para água
Sais biliares agem 
semelhante a 
detergentes para 
ajudar a degradar os 
glóbulos de gordura
4
Metabolismo dos Lipídios
Enquanto realizamos exercícios físicos, vários hormônios como:
• catecolaminas,
• glucagon,
• hormônio do crescimento ,
• corticosteróides, entre outros,
são liberados na corrente sangüínea, e quando chegam aos adipócitos, provocam
lipólise (quebra dos triglicerídios) aumentando as concentrações sangüíneas de
ácidos graxos livres (AGL). Esses AGLs são levados aos músculos esqueléticos que os
utilizam para a síntese de ATP
5
Metabolismo dos Lipídios
O ácido-graxo, agora dentro da célula
muscular, precisa ser ativado (incoporação
de Acil-CoA) e transportado para dentro da
matriz mitocondrial, onde será fracionado
em moléculas de dois carbonos (Acetil-
CoA) pelo processo de Beta-oxidação.
Dentro da mitocôndria, as moléculas de
Acetil-CoA são processadas no ciclo do
ácido cítrico (Ciclo de Krebs) e produzem
NADH e FADH2. Esses últimos são
transferidos para a cadeia de transporte
de elétrons onde o ATP é finalmente
gerado.
A oxidação completa de 1g de glicose gera
aproximadamente 4 Kcal, enquanto que a
mesma quantidade de ácidos graxos
(gordura) gera em torno de 9 Kcal.
Degradação do Glicerol
6
O glicerol não pode ser reaproveitado pelos
adipócitos, porque essas células não
possuem a enzima glicerol quinase, sendo
então liberado na circulação.
No fígado e outros tecidos, por ação desta
quinase, é convertido a glicerol 3-fosfato,
que pode ser transformado em
diidroxiacetona fosfato, um intermediário
da glicólise.
Após ter sido capturado pela célula, o ácido
graxo é convertido no derivado CoA pela
acil CoA graxa sintetase (tioquinase) no
citosol, formando a acil CoA graxa
Há a necessidade de 2 ATP
A membrana interna da mitocôndria é
impermeável a acil-CoA, mas os grupos
acila podem ser introduzidos na matriz
mitocondrial, quando ligados à carnitina.
Este composto, sintetizado a partir de
aminoácidos. É amplamente distribuídos
nos tecidos animais e vegetais, sendo
especialmente abundante em músculos.
Deste modo o grupo acila dos ácidos
graxos atinge o interior da mitocôndria
onde ocorre a sua oxidação.
7
Oxidação de Ácidos Graxos
8
Transporte dos Ácidos Graxos
9
b –Oxidação ou Ciclo de Lynen 
• A b-oxidação compreende o catabolismo de ácidos graxos
saturados, na qual fragmentos de dois carbonos são
sucessivamente removidos da extremidade carboxila da acil CoA
graxa, produzindo acetil CoA
• Portanto, a b-oxidação consiste em um ciclo de 4 reações que
resultam no encurtamento da cadeia de ácidos graxos em cada 2
carbonos
• as etapas incluem:
• uma oxidação que produz FADH2,
• uma hidratação,
•uma segunda oxidação que produz NADH e,
• uma clivagem tiolítica que libera uma molécula de acetil CoA
10
b –Oxidação ou Ciclo de Lynen 
b –Oxidação
11
As enzimas da b- Oxidação
12
 Acil-CoA 
desidrogenase
 Enoil-CoA 
hidratase
 b-hidroxiacil-
CoA desidrogenase
 Acil-CoA 
aciltransferase 
(tiolase)
13
Destino do Acetil - CoA
14
Rendimento Energético pela Oxidação de Ácidos 
Graxos
Considerando por exemplo a oxidação de uma molécula de ácido palmítico(16C)
até CO2 e H2O gera:
Do total de ATP formado (131) deve ser descontado o gasto inicial
na reação de ativação do ácido graxo, onde há conversão de ATP
em AMP + 2Pi e portanto, consumo de duas ligações ricas em
energia, o que equivale a um gasto de 2ATP (conversão de 2ATP a
2ADP). O rendimento final da oxidação do ácido palmítico
é então, 129 ATP.
Os ácidos graxos com número ímpar de átomos de carbono
constituem uma fração minoritária dos ácidos graxos da dieta. A b-
oxidação de um ácido graxo saturado com número ímpar de átomos
de C segue as mesmas etapas de reações que os ácidos graxos com
número par de átomos de C, até os três carbonos finais (propionil
CoA).
Neste caso, entretanto, a última reação inicia-se com um acil – CoA
de cinco carbonos e produz uma molécula de acetil-CoA e uma de
propionil – C0A, em vez de duas de acetil-CoA. A propionil-CoA
origina-se também da degradação de alguns aminoácidos.
15
Oxidação dos ácidos graxos com número ímpar 
de pares de carbono
16
Metabolismo do Propionil - CoA
O propionil CoA é metabolizado por
uma rota de duas etapas:
1º - o propionil CoA é carboxilado,
formando metilmalonil CoA. A enzima
responsável – a propionil CoA
carboxilase,
2º - os carbonos da metilmalonil CoA são
rearranjados, formando succinil CoA, a
qual entra no ciclo de Krebs. A enzima
responsável é a metilmalonil CoA
mutase, que requer vitamina B12.
17
Destino do Succinil - CoA
18
Oxidação de ácidos graxos insaturados
• A oxidação de ácidos graxos insaturados fornece menos energia
que a oxidação dos ácidos graxos saturados;
• Os insaturados são menos reduzidos, e portanto, menos
equivalentes redutores podem ser produzidos.
19
Oxidação de ácidos graxos insaturados
20
Coenzima NAPD+
(a) Forma oxidada da nicotinamida adenina dinucleotídio (NAD+); (b) Forma
oxidada da nicotinamida adenina dinucleotídio fosfato (NADP+). Ambos se
diferem pela presença de um grupo fosfato ligado a ribose.
O NAD+ e NADPH têm papéis metabólicos opostos: a primeira é utilizada quando o
substrato esta sendo oxidado e a segunda quando um substrato esta sendo
reduzido.
(a) (b)
21
Metabolismo do Colesterol
• O colesterol, além de ser um componente estrutural de membranas, é
precursor dos ácidos biliares, hormônios esteróides e da vitamina D.
• Está presente em todas as células animais, mas é ausente nos vegetais.
• A fonte de colesterol pode ser exógena, pelo consumo de derivados de carne
e leite, ou endógena, por síntese a partir do Acetil CoA. Existe uma
correlação direta entre quantidade de Triglicérides e Colesterol: quanto
maior a disponibilidade de Acetil CoA, maior a síntese de Colesterol.
Estrutura do colesterol.
22
Metabolismo do Colesterol
• As moléculas de colesterol obtidos pela dieta são insolúveis no suco gástrico,
sendo os últimos a serem absorvidos. São então emulsificados pela ação dos
sais e ácidos biliares, que os transportam na forma de micelas, através do
intestino. Essas moléculas atravessam as membranas do intestino e são
reorganizadas em uma lipoproteína.
• O colesterol absorvido pelo organismo se associa a apolipoproteínas formando
as Lipoproteínas plasmáticas;
• LDL – lipoproteína de baixa densidade
• HDL – lipoproteína de alta densidade
• As lipoproteínas funcionam tanto para manter os lipídeos solúveis a medida
que os transportam no plasma, quanto para transportar o conteúdo lipídico
aos tecidos.
23
Metabolismo do Colesterol
O colesterol absorvido no intestino se associa a
apolipoproteínas formando as lipoproteínas plasmáticas.
Apolipoproteínas são complexos moleculares de lipídeos e
proteínas. Incluem: quilomícron, VLDL, IDL, LDL e HDL.
HDL
O LDLtransporta colesterol do fígado até os tecidos periféricos, enquanto o HDL
captura colesterol dos tecidos e o transporta até o fígado, onde é convertido a
ácidos biliares.
24
Lipoproteína HDL
A HDL é uma lipoproteína produzida e liberada pelo fígado com objetivo de
retirar colesterol das células, quando este estiver em excesso, ou mesmo de outras
lipoproteínas plasmáticas. Por esta ação de “lixeiro”, a HDL é denominada “Bom
Colesterol”.
O colesterol que retorna para o fígado, via HDL é, em geral, transformado em
sais e ácidos biliares. Estes compostos são utilizados como “detergentes” na
emulsificação de gorduras, durante o processo de digestão e absorção de
gorduras no intestino. HDL
25
Lipoproteína LDL
O fígado produz colesterol e TAG (triacilgliceróis), além de reorganizar estes
compostos, provenientes da dieta . O fígado então libera, para a corrente
sanguínea, uma lipoproteína de densidade muito baixa, VLDL, que contém 52%
de TAG e 22% de colesterol. As células de diferentes tecidos reconhecem as
proteínas na superfície desta lipoproteína e a VLDL se liga aos tecidos. Por
ação de lipases lipoprotéicas ocorre a quebra dos TAG, e absorção de ácidos
graxos e glicerol pelas células. A VLDL vai perdendo TAG, diminuindo de tamanho
e aumentando a densidade, até formar LDL, que contém 47% de colesterol e
8% de TAG. A lipoproteína LDL será então endocitada pelas células que
precisarem de colesterol. O excesso de LDL no sangue pode levar a formação de
ateromas por ligação desta lipoproteína às paredes dos vasos; por isso o LDL é
conhecido como “colesterol ruim”.
26
Metabolismo do Colesterol
• Os ácidos graxos saturados elevam o LDL - colesterol.
• Os poliinsaturados (óleos vegetais em geral) reduzem o LDL – colesterol e
discretamente o HDL – colesterol.
• Os monoinsaturados reduzem o LDL – colesterol sem alterar a fração de HDL –
colesterol. Por esta razão os ácidos graxos monoinsaturados são, atualmente os
mais recomendados.
• Exemplos de ácidos monoinsaturados: azeite de oliva; óleos de soja e canela.
• Os ácidos graxos poliinsaturados de cadeia longa do tipo w - 3, atuam
favoravelmente na prevenção de tratamento de diversas doenças como por
exemplo as cardiovasculares porque esses ácidos reduzem a fração de LDL e
aumentam a fração de HDL.
• Os ácidos graxos trans não produzem dobras nas moléculas, que se associam de
modo tão compacto quanto os ácidos graxos saturados podendo portanto
modificar a viscosidade da membrana.
• Os ácidos graxos trans provocam aumento do LDL – colesterol e redução do
HDL – colesterol.
• Exemplos de ácidos graxos trans: bolos, bolachas tortas, sorvetes e frituras.