Bioquímica Estrutural Lipidios Metabolismo

Prévia do material em texto

*
*
Metabolismo e Transporte dos Lipídios ou Gorduras
*
*
*
*
Metabolismos de lipídeos
Local e momento metabólico da síntese de triacilgliceróis
Fontes de carbonos e de energia para a síntese de triacilgliceróis no fígado e no tecido adiposo
Transporte dos triacilgliceróis da dieta e daqueles sintetizados no fígado. 
Momento metabólico da degradação de triacilgliceróis
Metabolismo da quilomicra e da VLDL
Síntese e degradação de lipídios no tecido adiposo
Regulação da síntese e da degradação de triacilgliceróis 
O hormônio leptina e a obesidade. 
*
*
*
*
Lipídios ou Gorduras
 Lipídio + 3 H2O  Glicerol + 3 AGL
C57 H110 O6
Lipase
*
*
*
*
Classificação Geral das Gorduras: 
Gordura Simples 
 Ceras
 Cera de abelha
 Gorduras neutras 
	 Triacilgliceróis (triglicerídios)
	 		 95 % da gordura corporal
 
*
*
*
*
Ácido Graxos
Insaturado (Vegetal)
 H H H H H H OH
 | | | | | | |
 R - C = C - C - C = C - C - C = O
 | | | | | | 
 H H H H H H
  Saturado (Animal)
 	 H H H H OH
 	 | | | | |
 R - C - C - C - C - C = O 	 | | | | 
 	 H H H H
Carne, gema, gorduras lácteas da manteiga e queijo
Óleo de coco, manteiga vegetal e margarina hidrogenada
Monoinsaturado: 
 azeite de oliva
 óleo de amendoim
Poliinsaturado: 
 óleos de açafrão, milho, girassol, soja, linhaça
*
*
*
*
Manteiga x Margarina
Mesmo conteúdo calórico
Saturados 60 % x 20 %
Insaturados 7 % x 17 a 25 % (TRANS)
Colesterol 11 a 15 mg
Óleos insaturados (líquida)
*
*
*
*
Óleos de Peixe: 20 C
cardiopatias
efeitos benéficos no perfil lipídico
prevenção de coágulos nas paredes arteriais
OMEGA 3: ácido eicosapentasenóico
 ácido docosa-hexenóico
*
*
*
*
Gorduras Compostas
Membrana celular
Bainha de mielina
Coagulação
Integridade estrutural das células
Forma de transporte ( HDL, LDL e VLDL)
 Fosfolipídios: lecitinas, cefalinas, lipositóis
 Glicolipídios: cerebrosídios, gangliosídios 
 Lipoproteínas: quilomícrons, VLDL, LDL e HDL
*
*
*
*
Lipoproteínas
Quilomícrons: gotículas lipídicas emulsificadas
LDL e VLDL: carreadoras de triglicerídios
				  músculos e adipócitos
 estreitam a luz arterial
 HDL: varredora no transporte reverso do colesterol
Colesterol Bom!
*
*
*
*
COLESTEROL
*
*
*
*
Gorduras Derivadas
Ácidos Graxos: palmítico, oléico, esteárico, 						 linoléico
Esteróides: colesterol, cortisol, ácidos biliares, 		vitamina D, estrogênio, progesterona, andrôgenos
Hidrocarbonetos
ATEROSCLEROSE
Gema, visceras, carne, láteos, crustáceos 
fígado
parede arterial
intestinos
*
*
*
*
DIGESTÃO e ABSORÇÃO
Regulação do esvaziamento gástrico (duodeno)
Colicistocinina  vesícula  suco pancreático
Lipase  emulsificação lipídica 
Sais biliares e colipases  AGL [AGL] micelas 
Absorção por difusão (duodeno e jejuno)  linfáticos
QUILOMICRONS  corrente sanguínea + lipoproteína 
Sais biliares  absorvidos no íleo por transporte ativo
RECOMENDAÇÃO NUTRICIONAL:
< 30 % das calorias totais 
10% de saturados
*
*
*
*
FUNÇÃO DOS LIPÍDIOS
Maior reserva corporal de energia
  tecidos muscular e subcutâneo
Proteção contra traumatismo: 4%
Isolamento térmico
Carreadores de vitaminas A, D, E e K
Depressor da fome saciedade
				  leptina
*
*
*
*
Fontes de Gordura
TG armazenados na célula muscular
TG circulantes  lipoproteínas
Ácidos graxos livres circulantes
  tecido adiposo 
*
*
*
*
Lipólise
 oxidação
*
*
*
*
LIPÓLISE
*
*
*
*
Balanço Energético
Para cada AGL oxidado: 
Ácido Láurico C 12  95 ATP
Ácido Mirístico C 14  112 ATP
Ácido Palmítico C 16  129 ATP
Ácido Esteárico C 18  147 ATP
G = - 2340 kcal
*
*
*
*
Carnitina
*
*
*
*
Dispêndio de Energia x % VO2
*
*
*
*
Treinado x Não Treinado
*
*
*
*
Local da Síntese de TAG
O principal local de síntese é o retículo endoplasmático liso, mas algumas enzimas estão localizadas no citosol e na mitocôndria
*
*
*
*
Transporte dos Triacilgliceróis
*
*
*
*
O Transporte dos Lípides Plasmáticos
 
                 Os ácidos graxos e o colesterol são substâncias essenciais ao metabolismo, mas por serem substancias não solúveis em água necessitam de um sistema de transporte específico, que permita sua circulação através do plasma sanguíneo desde os sítios onde estão estocados até as células alvo.
*
*
*
*
O Transporte dos Lípides Plasmáticos
 
As lipoproteínas são o invólucro onde os lípides podem ser carreados pela circulação. 
São formados fundamentalmente por Fosfolipídeos, Triglicirideos, Colesterol e ésteres de Colesterol, agrupados por conjuntos de proteínas de propriedades 
hidrofílicas e hidrofóbicas, as Apoproteínas. 
Esse conjunto forma um glóbulo com um núcleo lipídico rico em triglicérides e ésteres de colesterol encapsulados pelos fosfolipídeos e moléculas de colesterol livre e Apoproteínas.
*
*
*
*
Cada lipoproteína possui um tamanho e conteúdo próprios e com um papel específico no transporte do colesterol e triglicerídeos.  São elas:
                 Quilomicron
                 HDL (Lipoproteínas de alta densidade)
                 LDL (Lipoproteínas de baixa densidade)
                 IDL (Lipoproteínas de intermediária densidade)
                 VLDL (Lipoproteínas de ultra baixa densidade)
As apoproteinas têm diversas funções no metabolismo das lipoproteínas como a formação   intracelular das partículas lipoprotéicas, caso das apos B100 e B48, ligantes a receptores de membrana como as apos B100 e E, ou co-fatores enzimáticos, como as apos CII, CIII e AI.
*
*
*
*
A absorção intestinal e formação dos quilomicrons
 
As gorduras e o colesterol da dieta são absorvidos a nível intestinal.
 No epitélio intestinal essas substâncias são incorporadas a uma lipoproteína de grandes dimensões, chamada quilomicron. 
O próprio intestino sintetisa suas principais Lipoproteinas. Uma delas, exclusiva do Quilomicron é a Apo B-48.
*
*
*
*
A absorção intestinal e formação dos quilomicrons
 
Os quilomícrons são responsáveis pelo transporte dos lípides absorvidos pelo intestino, originários da dieta e da circulação entero-hepática. 
O Quilomicron entra na circulação através do sistema linfático intestinal, atingindo a circulação sistêmica via ducto torácico. 
Na circulação o Quilomicron distribui os triglicérides aos tecidos muscular e adiposo, através da ação (hidrólise) da lipoproteina lipase (LPL), por ação da apo C II.
*
*
*
*
 A formação da VLDL
 
Nos períodos de jejum os triglicerídeos endógenos formados no fígado são a fonte dos lipídeos para o organismo  e distribuídos pela corrente sanguínea através da VLDL A Apolipoproteina característica dessa molécula e das que surgem do seu metabolismo é a Apo B-100. 
Metabolicamente, depois de liberado do fígado, o VLDL segue o mesmo caminho que os quilomicrons, fornecendo ácidos graxos para tecido adiposo e músculos através da ação da LPL. Por interação com o HDL o remanescente do VLDL recebe a Apo E e passa a se denominar IDL. O IDL pode ser captado pelo fígado e ter destino semelhante ao remanescente do quilomicron ou ser transformado em LDL.
*
*
*
*
A LDL
 
                 A molécula de LDL é praticamente depletada de triglicerídeos, contendo fundamentalmente colesterol e uma única apolipoproteina, a apo B-100. Portanto é a responsável pela distribuição de colesterol livre para as células periféricas e para a produção de esteróides.
*
*
*
*
Momento Metabólico daSíntese de TAG
*
*
Intestino
Tecido Adiposo
Fígado
Estado Alimentado: presença de lipídios na dieta
Estado Alimentado: 
presença de lipídios e glicídios na dieta 
dieta rica em glicídios
Estado Alimentado: dieta rica em glicídios, aminioácidos ou lipídios
Jejum
Diabete
Alcolismo
*
*
H2C -
- CH
H2C -
O - CO - R1
R2 - CO - O 
 O
O - P - O-
 O-
O ácido fosfatídico é o composto fundamental de síntese hepática e do tecido adiposo. Ele é formado por uma molécula de glicerol, esterificada com dois ácidos graxos e um ácido fosfórico
Compostos Fundamentais para a Síntese de TAG
*
*
*
*
CH2 - OH
CH 
CH2 - OH
R - CO - O -
2-Monoacilglicerol
Compostos Fundamentais para a Síntese de TAG
O 2-monoacilglicerol é o composto fundamental de síntese de TAG no enterócito, durante o processo de digestão e absorção de lipídios da dieta alimentar. Ele é formado por uma molécula de glicerol, esterificada com um ácido graxo em C2.
*
*
*
*
Fígado
Triacilglicerol
NAD
NADH
Dihidroxicetona-P
Glicose
Glicerol quinase
Glicerol-3-P
Fígado
Tecido Adiposo
ADP
ATP
Glicerol
(metabolismo das quilomicons no adipócito)
O glicerol-3-P pode ser produzido, diretamente, a partir do glicerol, no fígado, devido à presença da enzima glicerol quinase, neste órgão
Glicerol-3-P
desidrogenase
Glicólise
Fonte de Glicerol para a Síntese de TAG no Fígado e no Tecido Adiposo
*
*
*
*
 H2C - OH
OH- CH
 HC -
 O
O - P - O-
 O-
Aciltransferase
(mitocôndria)
 R1- COOH
 R2- COOH
 R1- CO-SCoA
 R2- COO-SCoA
Aciltransferase
Acil-CoA
sintetase
Acil-CoA
sintetase
H2C -
- CH
H2C -
O - CO - R1
R2 - CO - O 
 O
O - P - O-
 O-
Glicerol-3-P
Ácido Fosfatídico
Síntese dos TAG no Fígado e no Tecido Adiposo 
*
*
*
*
Ácido fosfatídico
Fosfatidato
fosfatase
(citosol)
Diacilglicerol
Síntese de TAG no Fígado e no Tecido Adiposo 
*
*
*
*
Aciltransferase
Triacilglicerol
Síntese de TAG no Fígado e no Tecido Adiposo 
*
*
*
*
Os TAG da dieta alimentar são ressintetizados no retículo endoplasmático liso das células do epitélio intestinal, após a sua absorção. Eles são transportados para os tecidos (muscular, adiposo e hepático) pelas lipoproteínas denominadas Quilomicrons 
Capilar 
sangüíneo
Vaso
Linfático
Transporte dos TAG da Dieta
*
*
*
*
Os TAG sintetizados no fígado são transportados aos tecidos extra-hepáticos (tecido muscular e adiposo) através das lipoproteínas VLDL (very low density lipoprotein). A síntese hepática de de TAG ocorre no retículo endoplasmático liso.
Transporte dos TAG Sintetizados no Fígado
*
*
*
*
Metabolismo do Quilomícron e da VLDL
 
O quilomícron e o VLDL irão ativar, através da apoproteína CII, a lipoproteína lipase (LPL) presente no endotélio vascular de diversos tecidos, entre eles coração, músculo esquelético, baço, pulmão, rim, e tecido adiposo 
O quilomícron e o VLDL remanescentes serão captados pelos receptores hepáticos, através do reconhecimento da apoproteína E pelos receptores. 
Papel da Apo CII e da Apo E
Os quilomicrons são responsáveis pelo transporte de lipidios absorvidos pelo intestino. Ele entra na circuláção através do sistema linfático.
*
*
*
*
HDL
HDL
Apo CII
Apo CII
Apo E
Apo E
Apo A
Apo B-48
Apo B-48
Apo A
Quilomícron
Nascente
Quilomícron
Maduro
Papel da HDL na formação do quilomícron maduro:
 a HDL fornece as proteínas ApoCII e Apo E para o quilomícron nascente, transformando-a em quilomícron maduro.
Metabolismo dos Quilomícrons
*
*
*
*
Linfa
Cél. Intestinal
Fígado
Músculo
Adipócito
Quilomícron
Nascente
Quilomícron
Nascente
Quilomícron
Nascente
Quilomícron
Maduro
TG
Apo CII
L
P
L
AG
AG
Estoque de TG
CO2
Capilares
 + H2O
AG
+
Glicerol
AG
Colesterol
Aminoácido
Glicerol
Receptores
Quilomícron
(Apo E)
Digestão
lisossomal
+
TG = triacilglicerol
LPL = lipoproteína lipase
AG = ác. graxo
 Metabolismo dos Quilomícrons
*
*
*
*
HDL
HDL
Apo CII
Apo CII
Apo E
Apo E
Apo A
Apo B-48
Apo B-48
Apo A
Quilomícron
Maduro
Quilomícron
Remanescente
Papel da HDL na formação do quilomícron remanescente: 
após a ativação da lipoproteína lipase (LPL) o quilomícron maduro devolve para a HDL a proteína ApoCII transformando-se em quilomícron remanescente.
Metabolismo dos Quilomícrons
*
*
*
*
TG = triacilglicerol
C = colesterol
HL = lipase hepática
Metabolismo dos Quilomícrons
*
*
*
*
HDL
HDL
Apo CII
Apo CII
Apo E
Apo E
Apo A
Apo B-100
Apo B- 100
Apo A
VLDL
Nascente
VLDL
Maduro
Papel da HDL na formação da VLDL madura: 
a HDL fornece as proteínas ApoCII e Apo E para a VLDL nascente, transformando-a em VLDL maduro.
Metabolismo da VLDL
*
*
*
*
HDL
HDL
Apo CII
Apo CII
Apo E
Apo E
Apo A
Apo B-100
Apo B-100
Apo A
VLDL
IDL
Papel da HDL na formação da VLDL remanescente ou IDL 
após a ativação da lipoproteína lipase (LPL) a VLDL devolve para a HDL a proteína ApoCII transformando-se em IDL.
Metabolismo da VLDL
*
*
*
*
HDL
HDL
Apo E
Apo E
Apo A
Apo B-100
Apo B-100
Apo A
IDL
LDL
Papel da HDL na formação da LDL 
a IDL devolve para a HDL a proteína Apo E transformando-se em LDL.
Metabolismo da VLDL
Apo CII
Apo CII
*
*
*
*
TG
CE
TG
CE
TG
CE
TG
CE
TG
CE
TG
CE
TG
CE
VLDL
IDL
LDL
HDL
Metabolismo da VLDL
Papel da HDL na conversão de VLDL em LDL 
além de proteínas, a HDL troca ésteres de colesterol (CE) por triacilgliceróis (TG) 
*
*
*
*
Metabolismo da VLDL
Papel da HDL na conversão de VLDL em LDL: 
A VLDL possui as apoproteínas B-100, E e CII e alto conteúdo de TG em relação à IDL e à LDL 
TG
CE
TG
CE
TG
CE
VLDL
IDL
LDL
Apo B-100
Apo B-100
Apo B-100
Apo E
Apo CII
Apo E
*
*
*
*
Estrutura da LDL
Metabolismo da VLDL
*
*
*
*
TG = triacilglicerol
C = colesterol
Apo E
Metabolismo da VLDL
*
*
*
*
Glicose 
da dieta
Piruvato
Piruvato
Matriz
mitocondrial
Oxaloacetato
Acetil-CoA
Citrato
Citrato
Oxaloacetato
Acetil-CoA
Malato
Ciclo
das
Pentoses
NADPH
Ácidos Graxos
Glicogênio
Aminoácidos
da dieta
Proteínas
Ciclo
Krebs
NADPH
Triacilgliceróis
Glicose
da dieta
ATP
ATP
Metabolismo dos TAG no Fígado
Estado Alimentado
Ácidos Graxos
(dieta ou adipócito)
*
*
*
*
No adipócito, a adrenalina (exercício) e o glucagon (jejum, inanição, diabete não tratado) ativam, via AMPc, uma lipase hormônio-sensível, que catalisa a hidrólise de triacilgliceróis. 
Os ácidos graxos são transportados pela albumina sérica aos tecidos, onde são oxidados. O glicerol fará gliconeogênese no hepatócito.
Metabolismo dos TAG no Tecido Adiposo
*
*
*
*
Síntese de triacilgliceróis no adipócito a partir do glicerol da glicose, e dos ácidos graxos dos quilomícrons e da VLDL, durante o estado alimentado
A insulina estimula a entrada de glicose, a glicólise e a síntese de LPL
Adipócito
Sangue
Glicose
Glicerol- 3-P
Triacilglicerol
Ácidos Graxos
Acil-CoA Graxo
Glicose
Triacilglicerol
CII
VLDL
LDL
IDL
Glicerol
Insulina
Quilomicron
maduro
Quilomicron
remanescente
Ácidos Graxos
L
P
L
L
P
L
+
+
+
+
Metabolismo dos TAG no Tecido Adiposo
*
*
*
*
A insulina ativa a biossíntese de ácidos graxos
Glicose
Piruvato
Piruvato
Oxaloacetato
Acetil-CoA
Citrato
Citrato
Oxaloacetato
Acetil-CoA
Malato
 Citrato
liase
 Enzima
málica
 síntese enzimática induzível por insulina
Matriz
mitocondrial
Piruvato
carboxilase
Piruvato
desidrogenase
Insulina
+
 Glicose-6-P-DH
Ciclo das pentoses
Regulação da Síntese de Ácidos Graxos
Insulina
+
PFK-1
 GK
PK
Ácidos Graxos
 Sintase dos ácidos graxos
+
*
*
*
*
Regulação da biossíntese de ácidos graxos
Acetil-CoA
carboxilase
P
Acetil-CoA carboxilase
Fosfatase
PKA
InsulinaAdrenalina
Glucagon
Glicose
Citrato
Acetil-CoA
Malonil-CoA
Palmitato
Palmitoil-CoA
+
+
-
 síntese enzimática induzível por insulina
+
Regulação do Metabolismo dos TAG
*
*
*
*
 H2C - OH
OH- CH
 HC -
 O
O - P - O-
 O-
Glicerol-3-P
Aciltransferase
 R1- COOH
 R2- COOH
 R1- CO-SCoA
 R2- COO-SCoA
Aciltransferase
Acil-CoA
sintetase
Acil-CoA
sintetase
H2C -
- CH
H2C -
O - CO - R1
R2 - CO - O 
 O
O - P - O-
 O-
Glicerol-3-P
Ácido Fosfatídico
Insulina
+
Regulação do Metabolismo de TAG 
*
*
*
*
Diversos hormônios regulam a lipólise e lipogênese no tecido adiposo
*
*
*
*
Regulação do Metabolismo de TAG

Diabete Não Tratado
[glucagon]
[insulina]
Metabolismo de quilomícron e VLDL
Hiperlipoproteinemia
*
*
*
*
Regulação do Metabolismo de TAG

Consumo de Etanol
(CH3-CH2-OH + NAD CH3-CHO + NADH + H+)
 Ciclo de Krebs
[NADH]
[NAD]
(oxaloacetato + NADH malato + NAD)
b-oxidação
Síntese da TAG e acúmulo de TAG 
Fígado Gordo 
*
*
*