11 06 2018 Síntese de lipídeos

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Síntese	de	lipídios	
Alessandra	Catarina	Chagas	de	Lima	
Universidade Federal do Rio de Janeiro 
Campus Duque de Caxias 
Disciplina: Metabolismo 
Curso: Ciências Biológicas - Biotecnologia 
Lipídios	
• Armazenamento	de	energia	
(triacilglicerol)	
• Constituintes	de	membranas	celulares	
(fosfolipídios)	
• São	Pigmentos	(retinal,	caroteno)	
	
• Cofatores	enzimáticos	(vitamina	K)	
• 	Transportadores	(dolicóis)		
• Agentes	emulsificantes	do	trato	
digestivo	(sais	biliares)	
• 	Hormônios	–	Androgênio	e	
Progesterona	
• Mensageiros	intra	e	extracelulares	
(ecosanoides)	
	
Os	lipídios	podem	ser	organizados	em	8	classes	
gerais		de	acordo	com	sua	estrutura	química	
Oxidação	de	
Ácidos	graxos	
Biossíntese	de	ácidos	graxos	
	
Regulação	da	biossíntese	de	ácidos	graxos	
Síntese	de	ácido	graxo	
ocorre	em	uma	
sequência	de	4	reações	
que	repetem!	
A	cada	passagem	pelo	ciclo	de	
4	reações	o	ácido	graxo	
aumenta	em	2	carbonos!	
Oxidação	de	Ácidos	graxos	
?	
Onde	ocorre	a	síntese	de	ácido	graxo		
Biossíntese	de	ácidos	graxos	
•  Reações	endergônicas	–	utilizam	ATP		
•  Reações	redutoras	-		utilizam	NADPH	–	transportador	
de	e-	reduzido	–	agente	redutor	
•  Precursores	
Acetil-CoA	
Consumo	de	ATP	
Para	produção	do	ácido	graxo	são	utilizados	3	ATPs	
	
	-	1	ATP	na	biossíntese	de	Malonil-CoA	
	
	-	Acetil-Coa	é	gerada	na	mitocôndria	e	seu	
transporte	para	o	citosol	requer	a	utilização	de	2	
ATP	
Acetil-CoA	
Acetil-CoA	proveniente	da	mitocôndria	
Proveniente	das	reações	
oxidativas	
	
Acetil-CoA	intramitocodrial	
reage	com	oxaloacetato	→	
citrato	–	Citrato-sintase	
	
Citrato	atravessa	a	
membrana	pelo	
Transportador	de	Citrato	
	
No	citosol,	Citrato-liase	–	
cliva	o	citrato	e	acetil-CoA	e	
Oxaloacetato	
	
Reação	dependente	de	ATP	
Acetil-CoA	proveniente	da	mitocôndria	
Malato-desidrogenase		
reduz	o	oxaloacetato	a	
malato	
	
Malato-α-cetoglutarato	
transporta	o	malato	para	
mitocôndria	na	troca	por	
citrato	
	
Na	matriz,	o	malato	é	
reoxidado	a	oxaloacetato	
	
Parte	do	malato	é	utilizado	
para	gerar	NADPH	pela	via	
málica	
NADPH	–	transportador	para	reações	anabólicas		
Transportadores	de	elétrons	
NADPH	é	gerado	na	via	das	
pentoses-fosfato	e	pela	enzima	
málica	
Malonil-CoA	
A	biossíntese	do	ácido	graxo	requer	a	participação	
de	um	intermediário	de	3	carbonos	
Formação	do	Malonil	-
CoA	
Acetil-CoA-carboxilase	–		
Reação	de	carboxilação	irreversível	
	
Utiliza	HCO-3	e	ATP	
	
O	CO2	é	transferido	para	Acetil-CoA		
Biotina	Carboxilase	
Proteína	
carreadora	
de	Biotina	
Transcarboxilase	
Malonil-CoA	
Síntese	de	ácido	graxo	
Acetil-CoA	
Malonil-CoA	
No	Citoplasma	
Ácido	Graxo	
Acido	graxo-sintase	–	complexo	enzimático	
	
AGS	I	–	vertebrados	e	fungos	
	
AGSII	–	vegetais	e	bactérias	
O	sistema	AGSI	sintetiza	
ácido	graxo	até	atingir	16	
C	–	palmitato	(16:	0)	
Síntese	de	ácido	graxo	
	AGS		
Malonil/acetil-CoA-ACP-transferase	(MAT)	
-		retira	a	Coenzima-A		
	
Forma	o	grupo	Acetila	
	
Acetila	é	ligada	a	ACP	
	
Síntese	de	ácido	graxo	
Citoplasma	
Proteína	Transpotadora	de	grupos	acila	(ACP)		
É	o	transportador	que	
mantem	o	sistema	unido,		
Atuando	como	um	braço	
flexível,	segurando	a	acila		do	
ácido	graxo		
em	crescimento		
O	 grupo	 prostético	 –	 possui	 um	 grupo	 –SH	
(formando	 uma	 ligação	 tioéster)	 com	 o	 acetil	
ou	 malonil.	 Local	 de	 entrada	 de	 grupos	
malonila	durante	a	síntese	de	ácidos	graxos		
Síntese	de	ácido	graxo	
	AGS		
β-cetoacil-ACP-sintase	(KS)	-	Recebe	
essa	Acetila	
	
Síntese	de	ácido	graxo	
Citoplasma	
	AGS		
Malonil/acetil-CoA-ACP-transferase	-		retira	
a	Coenzima-A	(MAT)	
	
Forma	o	grupo	Malonila	
	
Malonila		também	é	transferida	para	APC	
β-cetoacil-ACP-sintase	(KS)		
Síntese	de	ácido	graxo	
AGS		
β-cetoacil-ACP-sintase	(KS)	–	
	
1ª	Etapa	de	formação	da	cadeia	de	
ácido	graxo	-	Condensação	
(Condensação	de	Claisen	classica)	
	
O	Grupo	acetil	ligado	a	enzima	é	
transferido	para	o	grupo	malonila	
ligado	a	ACP	
	
Os	grupos	Acetila	e	Malonila	
ativados	ligados	a	ACP	–	Acetoacetil-
ACP	
	
Libera	CO2	
Síntese	de	ácido	graxo	
2ª	Etapa-	Redução	do	grupo	carbonila	
	
AGS		
β-cetoacil-ACP-redutase	(KR)	–	
	
Acetoacetil-ACP	sofre	redução	do	
grupo	carbonil	
	
D-β-hidroxibutiril-ACP	
	
NADPH	+	H+	→	NADP+	
	
Síntese	de	ácido	graxo	
3ª	Etapa-	Desidratação	
	
AGS		
β-hidroxiacil-ACP-desidratase	(DH)	–	
	
Formação	de	um	dupla	ligação	
	
Trans-∆2-butenoil-ACP	
	
Liberação	de	H2O	
4ª	Etapa-	Redução	da	dupla	ligação	
	
AGS		
Enoil-ACP-redutase	(ER)	–	
	
Trans-∆2-butenoil-ACP	é	reduzida	
(saturada)		
	
Butiril-ACP	
	
NADPH	+	H+	→	NADP+	
Síntese	de	ácido	graxo	
Acil-ACP	saturada	–	4C	–	1	rodada	de	4	reações	
	
O	grupo	Butirila	é	transferido	da	ACP	para	β-cetoacil-ACP-sintase	(KS)		
	
Onde	no	início	sustentava	o	grupo	acetil	
	
Iniciando	mais	um	ciclo	de	reações	
	
Adicionará	mais	2	carbono	a	cadeia	
As	quatro	reações	são	repetidas	até	a	formação	
de	Palmitato	(16:0)	
Nova	condensação	-	Outro	grupo	malonila-ACP	
se	liga	ai	grupo	Butirila	
	
Libera	CO2	
	
Resultando	em	um	grupo	acila	com	6C	
	
7	ciclos	produzem	o	grupo	palmitoila	de	16	
carbonos	saturados	ligados	a	ACP	
	
O	Palmitato	é	liberado	da	ACP	pela	hidrolise	da	
proteína	multifuncinal	
As	quatro	reações	são	repetidas	até	a	formação	
de	Palmitato	(16:0)	
Reação	Geral	
Formação	do	Palmitato	a	partir	do	Acetil-CoA	
	
Formação	de	malonil-CoA:	
	
7	Acetil-CoA	+	7	CO2		+	7ATP	→	7	malonil-CoA	+	7ADP	+	7	Pi	
	
	
7	ciclos		até	formar	Palmitato:	
	
Acetil-CoA	+	7	malonil-CoA	+	14NADPH	+	14H+	→	palmitato	+	7CO2	+	8CoA	+	14NADP+	+	6H2O	
	
	
Equação	Global:	
	
8Acetil-CoA	+	7ATP	+	14NADPH	+	14H+	→	Palmitato	+	8CoA	+	7ADP	+7Pi	+	14NADP+	+	6H2O	
	
Citosol	
[NADPH]/[NADP+]	~75	
[NADH]/[NAD+]	~8	X	10-4	
Mitocôndria	
	
[NADH]/[NAD+]	muito	alta	
	
Favorece	a	redução	do	oxigênio	através	da	cadeia	respiratória	
	
	
Favorece	a	síntese	de	ácido	graxo		
Favorece	a	oxidação	de	glicose	
A	bissíntese	de	ácido	graxo	requer:	
	
	1	Acetil-CoA	
1ATP	
2	NADPH	+	H+	
Acetila	
Metila	
2	NADPH	+	H+	
Malonil-CoA	
1°Ciclo	
2°Ciclo	
3°Ciclo	
Biossíntese	de	ácidos	graxos	
	
Regulação	da	biossíntese	de	ácidos	graxos	
Quando	o	combustível	metabólico	é	mais	que	suficiente	para	suprir	as	necessidades	
energéticas,	o	excesso	é	convertido	em	ácido	graxo	e	estocado	em	lipídios	como	
Tiacilglicerois	
	
Acetil-CoA-carboxilase	–	Malonil-CoA			
Acetil-CoA-carboxilase	
(ACC)	
Ácidos	graxos	de	cadeia	longa	dão	
sintetizados	a	partir	do	palmitato	
Sistema	de	alongamento	de	ácido	graxo	
Palmitato	é	alongado	a	estearato	(18:0)	
	
Reticulo	encoplasmático	liso	e	na	mitocondria