Metabolismo de Lipídeos

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22/05/2016
BIOQUÍMICA: ESTRUTURA DAS BIOMOLÉCULAS E METABOLISMO
Prof. Fernando Zanoni fzanoni@prof.ung.br
Metabolismo de Lipídeos
Introdução
• Revisão dos lipídeosDefinição geralÁcidos graxosSaturaçãoLocais de armazenamento
22/05/2016
Metabolismo dos lipídeos
• Lipólise• Oxidação dos ácidos graxos (-oxidação)• Lipogênese• Metabolismo de corpos cetônicosCetogêneseCetólise
Lipólise
• Representa a degradação dos triacilgliceróis no tecido adiposo• Ocorre por ação da enzima Lipase Sensível a Hormônio (LSH)A LSH é ativada pela adrenalina e pelo glucagonA LSH é inibida pela insulina• Produtos de degradação:Ácidos graxos livresGlicerol
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Lipólise
• O glicerol é mobilizado ao fígado, onde pode ser utilizado para a gliconeogênese• Os ácidos graxos são mobilizados para fígado e tecido muscular, onde serão degradados ou transformados em outras substâncias
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Oxidação de ácidos graxos 
• -oxidação ou “Ciclo de Lynen”• Via mitocondrial (necessita de O2)• Os ácidos graxos, antes de seremoxidados, serão convertidos numcomposto chamado Acil-CoA (nãoconfundir com Acetil-CoA)• Acil-CoA é a forma sob a qual oácido graxo poderá ser oxidado
Oxidação de ácidos graxos
• Reações de -oxidação (ou Ciclo de Lynen)4 reações sequenciais que reduzem o ácido graxo em 2 carbonosA cada conjunto destas reações são produzidas 1 NADH, 1 FADH2 e 1 molécula de Acetil-CoAO ácido graxo residual, com 2C a menos, sofre novamente as reações, o número de vezes necessárias para sua completa oxidação
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2-trans-enoil-CoA
L-3-hidroxiacil-CoA
3-cetoacil-CoA
Acil-CoA
NAD+
NADH
FAD
FADH2
Acetil-CoA
2C a menos por ciclo2C a menos por ciclo
Oxidação de ácidos graxos
• A cada Ciclo de Lynen são acionadas duas cadeias respiratórias, sendo uma a partir da FADH2 (2 ATPs) e uma a partir da NADH (3 ATPs)• O processo é aeróbico, e a cada volta é consumida 1 molécula de O2• O número de voltas necessárias para que um ácido graxo seja completamente degradado pode ser calculado por: (n/2) -1
* onde n = ao número de carbonos do ácido graxo• O número de moléculas de Acetil-CoA produzidas pela completa oxidação do ácido graxo pode ser calculada por: n/2• Cada Acetil-CoA produzida ativa 1 ciclo de Krebs (que produzirá mais 12 ATPs para o metabolismo celular)
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Exercício
• Durante a completa oxidação dos ácidos graxos:• Caprílico (10C)• Palmítico (16C)• Esteárico (18C)• Calcular:• Quantos ciclos de Lynen serão acionados• Quantos ciclos de Krebs serão acionados• Quantos ATPs serão produzidos
Exercício
A. Caprílico (10C) A. Palmítico (16C) A. Esteárico (18C)
Ciclos de Lynen(n/2)-1 (10/2) – 1 = 4 (16/2) – 1 = 7 (18/2) – 1 = 8
Ciclos de Krebs “moléculas de Acetil-CoA”(n/2) (10/2) = 5 (16/2) = 8 (18/2) = 9
ATPs(C. Lynen x 5) + (C. Krebs x 12) (4x5) + (5x12) = 80 (7x5) + (8x12) = 131 (8x5) + (9x12) = 148
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Lipogênese
• Engloba a síntese de lipídeos (triacilgliceróis) e seus precursores (ácidos graxos)• É coordenada por fatores nutricionais, hormonais e genéticos• Pode ocorrer em diversos tecidos, como:FígadoGlândula mamáriaTecido adiposo
Síntese de novo de ácidos graxos
• Produzidos a partir dos carboidratos, proteínas e até mesmo lipídeos obtidos em excesso na dieta• Etapas
1. Mobilização de acetil-CoA para o citoplasma depende de quantidade de acetil-CoA mitocondrial e ATPs na célula2. Formação de malonil-CoA a partir de acetil-CoAEtapa crítica que é regulada pela insulina (ativadora), adrenalina e glucagon (inibidores)3. Ativação da enzima ácido graxo sintaseAlongamento do ácido graxo, até 16 carbonos (ác. palmítico)
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Corpos cetônicos
• São combustíveis alternativos para as célulasAcetoacetato-hidroxibutiratoAcetona• Produzidos na mitocôndria, a partir do excesso de acetil-CoAproveniente da oxidação de ácidos graxos• São hidrossolúveis, o que favorece seu transporte no sangue
Cetogênese
• Síntese de corpos cetônicos• Ocorre exclusivamente no fígado• É um processo contínuo, que aumenta sua intensidade durante o jejumO fígado é inundado de ácidos graxos provenientes da lipóliseA oxidação destes ácidos graxos  a concentração de acetil-CoA• Etapas na cetogênse
1. Síntese de HMG-CoA2. Síntese dos corpos cetônicos propriamente ditos
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Cetólise
• Degradação de corpos cetônicos• Tecidos extra-hepáticos, exceto os sem mitocôndrias (hemácias)• Corpos cetônicos metabolizáveis• Acetoacetato• -hidroxibutirato
* a acetona não é utilizável (metabolizável)• Cada corpo cetônico fornece 2 acetil-CoA para o metabolismo celular
** que serão oxidadas no ciclo de Krebs e renderão ATPs para a célula
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Regulação da síntese de corpos cetônicos
• Depende da disponibilidade de ácidos graxos livres no fígado• Tais ácidos graxos são produtos da lipólise• A lipólise é influenciada pelos hormônios insulina e glucagon
 Glucagon Insulina
 Lipólise
 Ácidos graxos livres  Produção de corpos cetônicos pelo fígado
Produção excessiva de corpos cetônicos
• Se a velocidade de produção dos corpos cetônicos for maior que o consumo (utilização pelos tecidos): cetonemia (concentração no sangue)Cetonúria (presença na urina)Hálito cetônico• É uma condição frequente no Diabetes tipo 1• Pode ocorrer no jejum intenso
Corpos cetônicos são ácidos, logo, seu acúmulo no sangue e nos tecidos irá gerar acidose (acidose metabólica ou cetoacidose)