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Metabolismo dos lipideos e aminoacidos

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6/27/2014
1
Profa. Dra. Daniela L. Ambrósio
Metabolismo dos LipídiosMetabolismo dos Lipídios
- Nos mamíferos, 10-20% do peso corporal consiste de lipídios
(triglicerídeos)
- Os mamíferos são capazes de sintetizar quase todos os lipídios
(exceção de alguns AG insaturados e vit. A, D, E e K)
- O CH consumido em excesso a capacidade de armazenamento do
glicogênio é convertido em triglicerídeo (células adiposas)
- Os ácidos graxos de cadeia longa são convertidos a acetil-CoA para a
produção de energia. Os e- removidos durante a oxidação seguem para a
cadeia respiratória (síntese de ATP) e a acetil-CoA pode ser oxidada a CO2
no ciclo do ácido cítrico
- No fígado, a acetil-CoA pode ser convertida a corpos cetônicos,
combustíveis hidrossolúveis exportados para o cérebro e tecidos quando
a glicose não esta disponível
6/27/2014
2
- Os triglicerídeos (ou gorduras neutras) são
ésteres derivados de glicerol e ácidos graxos, com
capacidade de liberação de energia de 2X maior
que o mesmo peso em CH ou proteínas
- Nas plantas superiores, o acetil-CoA serve primariamente como
precursor biossintético, e somente secundariamente como combustível
- Desvantagem: por serem insolúveis em água, os TG ingeridos na
alimentação devem ser emulsificados antes de serem digeridos por
enzimas hidrossolúveis do intestino e o transporte destes pelo sangue
deve ser feito por meio de carregadores (proteínas)
A oxidação completa dos ácidos graxos em CO2 e H2O ocorre em 3 etapas:
β-oxidação (oxidação de AG de cadeia longas em compostos de 2C, na
forma de acetil-CoA)
Oxidação do acetil-CoA a CO2 no ciclo do ácido cítrico
Transferência de e- na cadeia respiratória
6/27/2014
3
Digestão, mobilização e transporte de gorduras
- As células podem obter combustíveis de gorduras consumidas na
alimentação, armazenadas como gotículas de lipídios (tecido adiposo) ou
gorduras sintetizadas em um órgão para a exportação para outro
(conversão de CH em gordura no fígado)
- As plantas vasculares mobilizam as gorduras armazenadas nas sementes
durante a germinação, mas não dependem de gorduras para a obtenção de
energia
- Nos vertebrados, as gotículas de
TG precisam ser convertidas a
micelas microscópicas para a
absorção pela parede intestinal -
sais biliares liberados pela vesícula
biliar
6/27/2014
4
- O aumento da superfície de contato com a formação de micelas facilita a
ação das lipases presentes no intestino, convertendo o TG em mono e
diglicerídeos, AGs livres e glicerol
- Após a difusão destas moléculas
para dentro das células epiteliais
intestinais, estas são convertidas a TG
e empacotadas com colesterol e
proteínas, formando quilomicrons
(agregados de lipoproteínas)
- Apolipoproteínas: proteínas de
ligação a lipídios no sangue,
responsáveis pelo transporte de TG,
fosfolipídios, colesterol e ésteres de
colesterol entre os órgãos
Processamento 
dos lipidios
6/27/2014
5
- Após a absorção, os quilomicrons se deslocam para o sistema linfático e
sangue, para serem transportados para os músculos (obtenção de energia)
e tecido adiposo (armazenamento).
- Nos capilares teciduais, a lipase lipoproteica extracelular (ativada pela
apoC-II) hidrolisa os TG em AG e glicerol para serem absorvidos pelas
células
- Nas células, os AG são oxidados para a obtenção de energia ou são
esterificados novamente para armazenamento
Processamento 
dos lipidios
6/27/2014
6
- Cerca de 95% da energia liberada do TG residem nas suas 3 cadeias
longas de AG e apenas 5% são fornecidos pelo glicerol (que é convertido
em gliceraldeído-3-P, oxidado na glicólise)
- Os AGs são oxidados na mitocôndria, mas a membrana mitocondrial é
impermeável a eles (AGs com 14 ou + C), sendo necessário um processo de
transporte que envolve 3 reações (circuito da carnitina)
- VLDL (muito baixa densidade)
LDL (baixa densidade)
HDL (alta densidade)
- Os quilomicrons desprovidos dos TG se deslocam no sangue até o fígado
- Quando a dieta contém mais AG do que o necessário, o fígado os converte
em TG, que são empacotados em VLDL para transporte até o tecido adiposo
e armazenamento nos adipócitos
(AG) (acil-S-CoA graxo) 
RCOOH + ATP + CoA-SH R-C-S-CoA + AMP + 2Pi
O
acil-CoA
sintetase
1
2
3
1. Formacao de acil-S-CoA graxo
2. Formacao de acil-graxo-carnitina, capaz de atravessar a membrana
3. Formacao de acil-S-CoA graxo
6/27/2014
7
- Após penetrar na mitocôndria (matriz)
que ocorre a oxidação do AG
propriamente dita, em 3 etapas
(oxidação, ciclo do acido cítrico e
cadeia respiratória)
- A energia liberada pela oxidação dos
ácidos graxos é, portanto, conservada
como ATP
- Remoção oxidativa de sucessivas
unidades de 2C na forma de acetil-
CoA, iniciando pela extremidade
carboxílica da cadeia de acil graxo (4
reações)
β-oxidação de AG saturados com
número par de carbonos
desidrogenação
hidratação
desidrogenação
tiólise (clivagem)
- Ex: ácido palmítico (16:0) passa 7 vezes
pela sequência oxidativa, resultando em
8 moléculas de acetil-CoA (C2CoA)
1. C16CoA C14CoA + C2CoA + FADH2 + NADH + H+
2. C14CoA C12CoA + C2CoA + FADH2 + NADH + H+
3. C12CoA C10CoA + C2CoA + FADH2 + NADH + H+
4. C10CoA C8CoA + C2CoA + FADH2 + NADH + H+
5. C8CoA C6CoA + C2CoA + FADH2 + NADH + H+
6. C6CoA C4CoA + C2CoA + FADH2 + NADH + H+
7. C4CoA C2CoA + C2CoA + FADH2 + NADH + H+
1 ácido palmítico = 8 acetil-CoA + 7 FADH2 + 7 NADH + 7 H+
6/27/2014
8
- Para cada unidade de 2C removida são produzidos 1 FADH2 (1,5 ATP) e 1 
NADH (2,5 ATP), resultando em 4 ATPs formados
1 ácido palmítico = 28 ATPs produzidos após β-oxidação
80 ATPs após ciclo de Krebs
28 ATP β-oxidacao
Ciclo de Krebs80 ATP
Curiosidades: em animais hibernantes, a oxidação de AGs produzem
energia, calor e água, fatores essenciais para a sobrevivência. Os camelos
obtém água pela oxidação de AGs armazenados nas corcovas.
6/27/2014
9
- A β-oxidação ocorre da mesma forma,
mas na última etapa forma-se uma
molécula de acetil-CoA e de propionil-
CoA
- O propionil-CoA é metabolizado a
succinil-CoA para então entrar no ciclo
de Krebs
β-oxidação de AG saturados com
número ímpar de carbonos
- A maioria dos lipídios de ocorrência
natural possuem AGs com número par de
carbonos, entretanto, AGs com número
ímpar são encontrados em quantidades
significativas em muitos vegetais e
organismos marinhos
- A maioria dos AGs nos TG e
fosfolipídios de animais e vegetais
são insaturados (1 ou + duplas lig)
- As duplas lig se apresentam na
forma cis, que não podem sofrer a
ação da enoil-CoA hidratase
Oleato (18:1)β-oxidação de AG monoinsaturados
6/27/2014
10
Linoleato (18:2)
- Requer uma segunda enzima
auxiliar, uma redutase
β-oxidação de AG poli-insaturados
- Os peroxissomos de plantas e
animais e os glioxissomos das
plantas fazem β-oxidação em 4
passos similares aos da via
mitocondrial em animais
- Nos glioxissomos de sementes
em germinação, a β-oxidação é
responsável pela conversão dos
lipídios armazenados em uma
variedade de produtos (CHs, aas,
nt, etc)
Mitocondria X Peroxissomos/Glioxissomos
6/27/2014
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Biossíntese de Ácidos Graxos
- São sintetizados no citosol dos mamíferos e nos cloroplastos dos vegetais
a partir de substâncias não lipídicas
- As principais fontes de carbono para a síntese de AGs são o acetil-CoA e o
malonil-CoA
- O acetil-CoA é formado na mitocôndria a partir da oxidação do piruvato,
oxidação de AGs e degradação de aas
- O acetil-CoA não e capaz de atravessar a membrana mitocondrial interna,
como o acetil-CoA é transferido para o citosol?
- O acetil-CoA da matrizmitocondrial reage com o 
oxalacetato formando citrato, 
que pode atravessar a 
membrana pelo seu 
transportador 
- No citosol, o citrato 
regenera acetil-CoA e 
oxalacetato, com gasto de 
ATP
- Acetil-CoA é convertida a 
malonil-CoA pela acetil-CoA-
carboxilase
6/27/2014
12
- As longas cadeias de C dos AGs são então construídas a partir de uma sequência de
reações repetitivas (4 etapas), catalisadas pelo sistema ácido graxo-sintase
- O sistema ácido graxo-sintase é
responsável pela produção de cadeias
de até 16C (palmitato), cadeias mais
longas devem ser alongadas pela ação
do sistema de alongamento de AGs
presente no RE liso e mitocôndria
6/27/2014
13
Regulação de síntese e degradação de AGs
- Em altas concentrações de glicose, a insulina ativa a ACC (acetil-CoA-
carboxilase) para a produção de malonil-CoA, que em altas concentrações
vai produzir TG
MetabolismoMetabolismo
dosdos
AminoácidosAminoácidos
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- Uma outra forma de obtenção de energia vem da oxidação de aminoácidos
em vários organismos (10-15% da produção de energia em humanos)
- As plantas, no entanto, raramente ou nunca oxidam aas para a produção de
energia. Os aas são essenciais para a biossíntese de macromoléculas.
- As proteínas ingeridas são degradadas (total ou parcialmente) por
proteases presentes no estômago e intestino delgado
- A maior parte dos aas é metabolizada no fígado, liberando α-cetoácidos
(esqueletos de carbono) e amônia
- A degradação de aas ocorre durante a degradação normal das proteínas,
excesso de aas ingeridos ou durante jejum severo ou diabetes não tratada
6/27/2014
15
- O excesso de amônia é
excretado diretamente
ou convertido em uréia
ou ácido úrico para a
excreção (depende do
organismo)
aminotransferase
- Parte da amônia
gerada é utilizada em
uma variedade de vias
biossintéticas
- A amônia produzida em
outros tecidos (pela
degradação de nt ou
aas) é transportada ao
fígado na forma de
glutamina ou alanina
- Os aas perdem o seu grupamento 
amino para formar α-cetoácidos 
(esqueletos carbonados). Estes 
podem ser oxidados a CO2 e H2O ou 
fornecer unidades de 3 e 4C para a 
conversão em glicose 
(gliconeogênese)
- A amônia (tóxica) é convertida em ureia, no ciclo da ureia, para ser
excretada
- Durante o ciclo da ureia há a
produção de fumarato, um
intermediário do ciclo do ácido
cítrico, sendo assim, essa vias
podem ser conectadas
6/27/2014
16
- Os aas podem ter seus esqueletos carbonados degradados para a produção
de vários intermediários do ciclo do ácido cítrico

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