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Metabolismo de Lipídeos Bioquímica Aplicada Profa. Dra. Denise Rocha Nepomuceno Os organismos necessitam continuamente de ENERGIA • Alimentos (Carboidratos, lipídeos e proteínas) • Há também reservas endógenas de carboidratos e lipídeos, que são oxidadas nos intervalos entre as refeições 4 Metabolismo dos Lipídeos Glicose Lipídeos 6 Ursos polares • Alimentam-se por apenas algumas semanas do ano • Ficam em jejum por oito meses ou mais • No inverno, o adulto alimenta-se de gordura de foca, construindo sua reserva de triglicerídeos • No verão, o urso depende da gordura do seu próprio corpo para obter energia (queimando até 1,5 Kg de gordura/dia) Catabolismo de Lipídeos Catabolismo dos Lipídeos • Os lipídeos também podem ser oxidados para liberar energia Qualquer lipídeo pode ser utilizado como fonte de energia? • Triglicerídeos e fosfolipídeos • Esteróis não podem 9 10 ESTERÓIS Triacilgliceróis (triglicerídeos) • Constituem a principal fonte de lipídeos da dieta (>90%) e são a principal forma de armazenamento de energia metabólica dos humanos Catabolismo dos Lipídeos Oxidação dos ácidos graxos Fonte de energia prioritária para o coração e fígado. Fontes de Ácidos Graxos Alimentação Gorduras armazenadas nas células Gorduras sintetizadas em órgãos Digestão e absorção dos Lipídeos SAIS BILIARES • Moléculas que atuam na solubilização da gordura. • São derivados do COLESTEROL LIPASES • Enzimas empregadas na hidrólise de lipídeos • Produz ácidos graxos livres e glicerol QUILOMÍCRON • Os triglicerídeos são empacotados com o colesterol da dieta e proteínas específicas em agregados de lipoproteínas β-oxidação • Processo pelo qual os ácidos graxos são degradados; • Produção de ATP, acetil-CoA, FADH2 e NADH; • Ocorre na matriz mitocondrial; • As moléculas de acetil-CoA pode entrar no ciclo de krebs e gerar mais ATP; Ácidos graxos são ativados e transportados para dentro das mitocôndrias... 1- Ativação dos ácidos graxos Acil-CoA graxoÁcido graxo Coenzima A Consumo de 2 ATP Membrana mitocondrial externa • Ácidos graxos com número de C < 12 – podem entrar na mitocôndria • Ácidos graxos com número de C > 14 – necessitam de transportadores 2- Transporte do acil-CoA para dentro da matriz 2- Transporte do acil-CoA para dentro da matriz 3- Reação de β-oxidação (matriz mitocondrial) 3- β-oxidação Remoção de unidades sucessivas de dois átomos de carbono na forma de acetil-CoA 16 C β-oxidação (AG com número par de carbono) • Ácidos graxos com número par de átomos de carbono - o produto final será acetil-CoA Ácido Esteárico (C18) 9 moléculas de acetil-CoA β-oxidação (AG com número par de carbono) • Ácidos graxos com número par de átomos de carbono - o produto final será acetil-CoA Ácido Palmítico (C16) 8 moléculas de acetil-CoA acil-CoA enoil-CoA hidroxiacil-CoA cetoacil-CoA 1- DESIDROGENAÇÃO 2- HIDRATAÇÃO 3- DESIDROGENAÇÃO 4- TIÓLISE (C16) (C14) acil-CoA acetil-CoA CADA molécula de acetil-CoA: 3 NADH (2,5 ATP) 1 FADH2 (1,5 ATP) 1 ATP 2C 4C 6C 106 ATP Corpos Cetônicos combustível alternativo para as células Corpos Cetônicos o Substâncias relacionadas à acetona acetona acetoacetato β-hidroxibutirato Corpos Cetônicos o Quando ocorre excesso de acetil-CoA devido a β-oxidação. Como pode ocorrer essa situação? •Alimentação rica em gordura • Jejum • Diabetes β-oxidação Acetil-CoA Condições do jejum o Organismo degrada gorduras para obter energia Acetil-CoA por meio da β-oxidação Consequências da produção excessiva de corpos cetônicos Acetoacetato β-hidroxibutirato Ácidos Superam a capacidade de tamponamento do sangue CETOACIDOSE (diminuição do pH do sangue) Consequências da produção excessiva de corpos cetônicos CETOACIDOSE Perda excessiva de H+ na urina e excreção de Na+, K+ e H2O. Coma Desidratação METABOLISMO DOS LIPÍDEOS Degradação de lipídeos Síntese de lipídeos Citosol β-oxidação ocorre noinicia no é feita por Mitocôndria ocorre na Síntese de Lipídeos Qual a importância? Lipídeos especializados também atuam como: • Pigmentos (retinol, caroteno) • Cofatores (vitamina K) • Detergentes (sais biliares) • Transportadores (dolicóis) • Hormônios (derivados da vitamina D, hormônios sexuais) • Mensageiros extracelulares e intracelulares (eicosanóides) • Âncoras para proteínas de membranas (fosfatidilinositol) A capacidade de sintetizar lipídeos é essencial! Síntese dos Ácidos graxos Visão geral • É feita a partir de carboidratos, principalmente, e do excedente de proteínas da dieta. • O substrato inicial é a acetil-CoA Onde ocorre a síntese de ácidos graxos? • Principalmente no fígado e glândulas mamárias, secundariamente nos adipócitos e rins. TRIACILGLICERÓIS Biossíntese do Colesterol Onde ocorre a síntese do colesterol? • Praticamente todos os tecidos humanos • Fígado, intestino, córtex adrenal e tecidos reprodutivos são os principais contribuintes BIOSSÍNTESE DO COLESTEROL Acetil Coenzima A HMG CoA( β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA sintase) Mevalonato HMG CoA redutase COLESTEROL 27C Vitamina D Sais biliares Hormônios esteróides 26 reações
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