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Resumo Bioquímica Aula 7 Metabolismo de lipídeos O QUE É O METABOLISMO? • Metabolismo é a somatória de todas as transformações químicas de uma célula ou organismo • A soma de todas as mudanças químicas que convertem nutrientes em energia e nos produtos químicos complexos das células • Uma atividade celular altamente coordenada na qual diversos sistemas multienzimáticos atuam conjuntamente visando 4 objetivos: 1 – Obter energia química, seja por captação de energia solar ou degradação de nutrientes ricos em energia obtidos do meio ambiente 2 – Converter as moléculas dos nutrientes em moléculas com características próprias de cada célula 3 – Formar macromoléculas (proteínas, ácidos nucléicos, polissacarídeos) a partir e precursores monoméricos, as quais vão ter atividades específicas nas células. 4 - Sintetizar e degradar biomoléculas necessárias para determinadas funções celulares. Metabolismo é dividido em catabolismo e anabolismo • O catabolismo é a fase de degradação do metabolismo, na qual moléculas nutrientes orgânicas (carboidratos, gorduras e proteínas) são convertidas em produtos finais menores e mais simples (como ácido láctico, CO2 e NH3). As vias catabólicas liberam energia, e parte dessa energia é conservada na forma de ATP e de transportadores de elétrons reduzidos (NADH, NADPH e FADH2); o restante é perdido como calor. • No anabolismo, também chamado de biossíntese, precursores pequenos e simples formam moléculas maiores e mais complexas, incluindo lipídeos, polissacarídeos, proteínas e ácidos nucleicos. As reações anabólicas necessitam de fornecimento de energia, geralmente na forma de potencial de transferência do grupo fosforil do ATP e do poder redutor de NADH, NADPH e FADH2 Catabolismo: Vias degradativas Usualmente liberam energia • Anabolismo: Vias de biossíntese Usualmente requerem energia Lipólise - é um processo pelo qual há a degradação de lipídios em ácidos graxos e glicerol. Os lipídeos também sofrem um processo de catabolismo por meio do qual ocorre a obtenção de energia. Catabolismo de lipídeos O catabolismo dos ácidos graxos é a principal fonte de energia • Principais enzimas • Lipases (triacilgliceróis) • Fosfolipases (fosfogliceróis) • A2 • D • Dos 60 a 150g de lipídeos ingeridos diariamente (90% são triacilgliceróis) • 10% dos lipídeos da dieta correspondem ao colesterol, fosfolipídeos e ácidos graxos livres. • Desde que os triacilgliceróis são insolúveis em água e as enzimas digestivas são hidrossolúveis, a digestão ocorre na interface lipídeo-água. • A área de superfície da interface é pela ação emulsificante dos ácidos biliares (ou sais biliares) • Os sais biliares são moléculas anfipáticas que atuam na solubilização dos glóbulos de gordura – são derivados do colesterol, conjugados de glicina ou taurina. Digestão de lipídeos • O processo de emulsificação ocorre no duodeno. • A colecistocinina, um hormônio peptídica, atua sobre a vesícula biliar e pâncreas. • A secretina, outro hormônio peptídico, tem a função de auxiliar na neutralização do pH do conteúdo intestinal. • Sendo assim, os lipídeos são degradados por enzimas pancreáticas que estão sob controle hormonal. Absorção de lipídeos por células da mucosa intestinal • Formação de micelas de ácidos graxos e sais biliares • Dentro das células intestinais, formam complexos com a proteína intestinal ligadora de ácidos graxos Transporte de lipídeos • Os ácidos graxos são convertidos em triacilglicerol e organizados em partículas chamadas quilomícrons. Os triacilglicerois dos quilomícrons podem ser incorporados aos adipócitos ou serem degradados a ácidos graxos livres e glicerol. A maioria das células pode oxidar ácidos graxos para produzir energia. A reserva lipídica • Os triacilgliceróis depositados em adipócitos representam a reserva do organismo • São depósitos concentrados de energia metabólica • O produto da oxidação completa dos ácidos graxos até CO2 e H2O é 9 kcal/g (4 kcal/g de carboidratos) Mobilização de lipídeos • Hidrólise do triacilglicerol formando ácidos graxos e glicerol • Os ácidos graxos livres ligam-se a albumina no sangue, (músc. esquelético, coração e córtex renal) • Chegam as células onde serão oxidados para obtenção de energia • O glicerol é fosforilado no fígado e utilizado novamente. Digestão no Intestino Degradação dos Triglicerídeos Ação da Lipase pancreática A lipase pancreática tem dificuldade em hidrolisar a ligação éster secundária do triacilglicerol, por isso 2-monoacilglicerol é o principal produto. O glicerol é convertido em gliceraldeído- 3 P, que é processado pela glicólise ou gliconeogênese. Os ácidos graxos são oxidados a Acetil CoA que pode seguir o Ciclo de Krebs ou ser convertido em corpos cetônicos. Conversão de glicerol em gliceraldeído-3 P Glicerol quinase Glicerol 3 fosfato desidrogenase Triose fosfato isomerase MUITO IMPORTANTE A beta-oxidação ocorre na matriz mitocondrial, Os ácidos graxos precisam ser ativados antes de entrarem na matriz mitocondrial. Etapas da Beta- Oxidação • uma oxidação que produz FADH2, • uma hidratação • uma segunda oxidação que produz NADH • uma clivagem tiolítica que libera uma molécula de acetil CoA Regulação da β-Oxidação A regulação é feita pela enzima reguladora CarnitinaAcil-Transferase I, que regula a velocidade de entrada do ácido graxo na mitocôndria, desta forma, a velocidade de sua degradação; Esta enzima é inibida por Malonil-CoA, um intermediário cuja concentração aumenta na célula quando esta tem carboidrato disponível, e que funciona como precursor na biossíntese de ácido graxo. O destino metabólico da acetil-CoA originada da oxidação de ácidos graxos depende do momento metabólico e do tecido. Pode ir para o ciclo de Krebs, corpos cetônicos e outras rotas. Como ocorre a B- Oxidação: Ácido Graxo Se transforma em Acil Coa Chega a carnitina com a Acil transferase Entrou na mitocôndria Então a carnitina sai Se separa O que gera acetil-coa Acontece a oxidação. Observação para Ciclo de Krebs Cadeia Ímpar A maior parte dos lipídios de ocorrência natural contém ácidos graxos com número par de carbonos. Porém, muitos vegetais e organismos marinhos possuem ácidos graxos com número ímpar. A oxidação de um ácido graxo com nº ímpar de carbonos leva à formação de um resíduo de propionil-CoA, que através de uma sequência de reações enzimáticas e com gasto de energia (1ATP) é convertido em succinil-CoA, que entra no Ciclo de Krebs para ser oxidado. Tecidos que Não Utilizam a β-Oxidação Os eritrócitos não possuem mitocôndria, logo não podem oxidar ácidos graxos via b-oxidação; O cérebro não utiliza os ácidos graxos como combustível energético, pois estes não passam com eficiência a barreira hemato-encefálica; Os adipócitos não oxidam ácidos graxos para obtenção de energia. Metabolismo de Corpos Cetônicos A síntese de corpos cetônicos ocorre na matriz mitocondrial do hepatócito (células do fígado). Cetogênese no tecido hepático; O acetoacetato irá para os tecidos extrahepáticos, será reduzido a β- hidroxibutirato ou acetona. Cetogênese no tecido hepático; Pode ocorrer descarboxilação e formação de acetona. OBS : Após 2 a 3 dias de jejum, o cérebro pode utilizar os corpos cetônicos como combustível energético.O adipócito, não utiliza os ácidos graxos como fonte de energia. Utiliza glicose e corpos cetônicos. Quase todos os tecidos e células, com exceção do fígado e dos eritrócitos, utilizam corpos cetônicos com fonte de energia. Em jejum prolongado ou diabetes não tratada: Ocorre degradação de LIPÍDIOS (ácidos graxos) e formação de CORPOS CETÔNICOS. No jejum ou no diabetes, o oxaloacetato é usado para formar glicose pela via da gliconeogênese e, por isso, não é disponível pra condensação com acetil-CoA. Observações da prof: albumina transporta o lipídeo A Lipogênese é a síntese de ácidos graxos e triglicérides, que serão armazenados subsequentemente no fígado e no tecido adiposo. A Lipogênese é regulada por vários fatores,entre os quais estão os elementos nutricional, hormonal e genético.
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