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1 Síntese de Corpos Cetônicos Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br Os corpos cetônicos são produtos da transformação de lipídeos em glicose. Uma pequena quantidade de acetil-CoA normalmente é convertida em acetoacetato e beta hidroxibutirato no fígado dos mamíferos. O acetoacetato sofre descarboxilação espontânea e origina a acetona. O acetoacetato, beta hidroxibutirato e acetona compõem o que chamamos de corpos cetônicos. 2 Sí nt es e d e C or po s C et ôn ic os Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br O beta-hidroxibutirato pode ser utilizado quando ocorre a sua conversão para acetoacetato. Essa reação ocorre através da enzima beta-hidroxibutirato desidrogenase. A acetona é expelida nos pulmões devido à sua característica volátil. A cetogênese é a via em que ocorre a formação dos corpos cetônicos. A cetogênese acontece na matriz mitocondrial através da associação de 3 moléculas de acetil-CoA. Na primeira etapa, 2 moléculas de acetil-CoA originam a molécula de acetoacetil-CoA. Essa reação é catalisada pela tiolase. A segunda etapa ocorre entre a molécula de acetoacetil-CoA com uma terceira molécula de acetil-CoA e forma o composto 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA. A clivagem desse composto é o que origina acetoacetato e acetil-CoA. O acetoacetato produz o beta hidroxibutirato e a acetona. Esses corpos cetônicos são liberados para corrente sanguínea e o acetoacetato e beta hidroxibutirato podem ser utilizados como fonte de energia extra-hepático. Principalmente, o tecido cardíaco e músculo utilizam essa fonte de energia. Eles possuem a enzima beta acetoacil-CoA transferase que catalisa a reação de transferência da CoA de uma molécula de succinil- CoA para o acetoacetato, formando os compostos acetoacetil-CoA e succinato. O acetoacetil-CoA é intermediário da beta oxidação e, através da tiolase, libera acetil-CoA que será utilizado no ciclo de Krebs. 3 Sí nt es e d e C or po s C et ôn ic os Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br Em situações onde a produção de corpos cetônicos é elevada como, por exemplo, o jejum prolongado e o diabetes, o cérebro também pode utilizar como fonte de energia. A alta concentração desses compostos ativa a enzima monocarboxilato translocase, que permite a entrada desses corpos no tecido nervoso. A produção de corpos cetônicos é anormalmente alta quando a lipólise não é acompanhada pela degradação de carboidratos. Em situações drásticas ocorre a diminuição de oxalacetato - isso ocorre pois há mais piruvato oriundo da via glicolítica, e no tecido hepático a via da gliconeogênse consome ainda mais o oxalacetato. A baixa concentração de oxalacetato faz com que a via de oxidação do acetil-CoA diminua drasticamente e assim o acetil-CoA se acumula e se condensa formando os corpos cetônicos. Quando a produção de corpos cetônicos é muito alta, isso pode levar ao quadro de cetose, com cetonemia e cetonúria presentes. Ocorre a eliminação do excesso de acetona, o que ocasiona um hálito com odor característico. A consequência mais danosa é a formação do quadro de cetoacidose, o que pode levar um indivíduo à morte. É o que ocorre muitas vezes no paciente com diabetes sem controle. 4 Síntese de Corpos Cetônicos. EXERCÍCIOS. Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br 1. (ENADE 2010) Avalie as asserções a seguir. Na cetoacidose diabética, o pH, a hiperpotassemia e os níveis elevados de (Difosfoglicerato) tanto desempenham efeitos adversos quanto atuam como mecanismos de defesa PORQUE desviam a curva de saturação da oxihemoglobina para a esquerda, assegurando maior oxigenação tissular. Analisando a relação proposta entre as duas assertivas acima, assinale a opção correta. a) As duas assertivas são proposições verdadeiras, e a segunda é uma justificativa correta da primeira. b) As duas assertivas são proposições verdadeiras, mas a segunda não é uma justificativa correta da primeira. c) A primeira assertiva é uma proposição verdadeira, e a segunda é falsa. d) A primeira assertiva é uma proposição falsa, e a segunda é verdadeira. e) As duas assertivas são proposições falsas. 2. Durante a cetogênese, duas etapas são importantes. Na primeira delas, duas moléculas de acetil-CoA irão originar a molécula de acetoacetil-CoA. Essa reação é catalisada pela enzima: a) Tiolase b) Acetil-CoAcarboxilase c) Acetil-CoAsintase d) Lipase e) Acetil-CoAtransferase 3. Quais são os corpos cetônicos? 4. Quais dos corpos cetônicos poderão ser utilizados como fonte de energia extra-hepáticos após sua liberação na corrente sanguínea? 5. Explique quais são os principais tecidos que utilizam os corpos cetônicos e o os permitem usar esses metabólitos? 6. Em que situação e de que maneira os corpos cetônicos poderão ser utilizados pelo cérebro? 7. Explique porque o indivíduo com diabetes produz corpos cetônicos? questão resolvida na aula questão enade 5 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br 8. O que pode ocorrer quando a produção dos corpos cetônicos for elevada? 9. A reação catalisada pela tiolase, ocasiona na formação da molécula acetoaceil-CoA a partir de duas moléculas de acetil-CoA. Essa reação ocorro no sentido oposto de que outra via? a) gliconeogênese b) Lipólise c) Beta-oxidação d) Lipogênese e) Glicogenólise 10. Qual (s) dos compostos que constituem os corpos cetônicos são eliminados pelos pulmões? a) Acetoacetato b) Beta hidroxibutirato c) Acetil-CoA d) Acetona e) Todos os três 11. Cite algumas funções dos corpos cetônicos. 6 EX ER CÍ CI OS Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br gabarito. Resposta da Questão 1: [C] Resposta da Questão 2: [A] Resposta da Questão 3: A formação desses corpos é chamada de cetogênese e acontece na matriz mitocôndrial através da associação de 3 moléculas de acetil-CoA. Primeiramente duas moléculas de acetil-CoA originam o composto acetoacetil- CoA que por sua vez reage com uma terceira molécula de acetil-CoA originando a 3 hidroxi 3 metilglutaril-CoA. A clivagem desse composto é que produz o acetoacetato e a partir deste as moléculas betahidroxibutirato e a acetona. Assim acetoacetato, beta hidroxibuitrato e acetona são os representantes do que chamamos de corpos cetônicos. Resposta da Questão 4: O acetoacetato e beta hidroxibutirato podem ser utilizados como fonte de energia extra-hepático. Resposta da Questão 5: Principalmente os tecidos cardíaco e muscular utilizam essas moléculas como fonte de energia. Esses tecidos possuem a enzima beta acetoacil- CoA transferase, que irá catalisar a reação de transferência da Coenzima A de uma molécula de succinil-CoA para o composto acetoacetato formando, assim, os compostos acetoacetil-CoA e succinato. O primeiro é intermediário da beta oxidação e através da enzima tiolaseirá liberar a molécula deacetil-CoA e esta poderá ser utilizada no ciclo de Krebs. O beta-hidroxibutirato, por sua vez, poderá ser utilizando quando ocorrer a sua conversão prévia para acetoacetato. Resposta da Questão 6: Quando ocorre a alta produção de corpos cetônicos, por exemplo em situações como no jejum prolongado e o diabetes, ocasiona na ativação da enzima monocarboxilato translocase, que permite a entrada desses corpos no tecido nervoso. Resposta da Questão 7: Em situações drásticas, como no diabetes descompensado, ocorre a diminuição de oxalacetato, pois a concentração do piruvato oriundo da via glicolítica é baixíssima e no tecido hepático a via da gliconeogênese consome ainda mais esse oxalacetato. A baixa concentração de oxalacetato, consequente, faz com que a via de oxidação do acetil-CoA diminua drasticamente e assim o acetil-CoAse acumula e se condensa formando os corpos cetônicos. Resposta da Questão 8: Quando a produção é muito alta pode levar ao quadro de cetose com cetonemia (aumento da concentração de corpos cetônicos no plasma) e cetonúria (aumento da concentração de corpos cetônicos na urina) presentes. Outra particularidade e a eliminação do excesso da acetona o que leva a um hálito com odor característico, conhecido como hálito cetônico. Resposta da Questão 9: [C] Resposta da Questão 10: [D] Resposta da Questão 11: Fonte de energia (para neonatos por exemplo), fonte de carbono para síntese de lipídeos para composição de membranas celulares, substratos chaves para a síntese de lipídeos cerebral e etc.
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