Bioqmc - Metabolismo de lipídios

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Metabolismo dos 
Lipídios
Prof Dr Marcos de O Machado
Unisul
 Desempenham um papel relevante como fonte de alimentos devido ao seu alto
valor energético de 9 kcal/g.
 Boa molécula para reserva:
 Tamanho reduzido: Baixa camada de solvatação
 Quantidade de H vão servir de eletrons na cadeia transportadora de elétrons.
 Absorção: Diariamente ingerimos cerca de 25g-105g de triglicerídeos. Outros
lipídeos tb sao ingeridos como fosfolipídios, o colesterol e as vitaminas
lipossolúveis.
 Armazenamento: de ácidos graxos na forma de TG é o mais eficiente e
quantitativamente mais importante do que o de carboidratos na forma de
glicogênio. Quando hormônios sinalizam a necessidade de energia metabólica,
promove-se a liberação destes TG com o objetivo de convertê-los em ácidos graxos
livres, os quais serão oxidados para produzir energia.
Catabolismo e armazenamento de Lipídeos
No adulto um vestígio de lipases resistentes 
ao pH ácido hidrolisa triacilgliceróis em 
pequeníssima qtde. 
No estômago dos recém nascidos, graças ao 
pH neutro, ocorre digestão de lipídeos. 
Estômago
Não ocorre
Boca
Porções de fosfolipídeos e glicolipídeos 
não digeridos
Digestão de 
lipídeos
Pâncreas
Secreção de dois 
tipos “suco 
pancreático” .
Triacilgliceróis (TG) mais que 90% 
Fosfolipídeos (PL) 
Glicolipídeos (GL) 
Colesterol ( C ) 
Ésteres de colesterol (CE) 
Vitaminas lipossolúveis (ADEK)
60 - 150 
g/dia
Vesícula 
biliar
Armazenamento e 
secreção da bile. 
Solubilização, a hidrólise de ácidos graxos 
livres, monoacilgliceróis, do colesterol da 
dieta (30-40%)vitaminas lipossolúveis e 
ác. graxos essenciais.
Captação de lipídeos, ressíntese de 
triacilgliceróis e ésteres de colesterol, 
formação do quilomícron .
Reabsorção de 
sais biliares.
1 a 2 g de colesterol e 
7 a 22 g de lecitina 
são secretados no 
lúmem do intestino 
delgado como 
constituintes da bile.
Intestino 
delgado
Maria Fernanda Romani
Anfipático�
Maria Fernanda Romani
Apolar
Digestão
Enzimas pancreáticas
Lipases 
Colesterol esterase - Caboxil éster hidrolase 
H2O
H
– OH 
Digestão
Fosfolipases
Molecular Cell Biology. 4th ed. 
Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zipursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnell, James E. New York; c2000. 
Ligação susceptivel é mostrado em vermelho. R é o grupo polar unido ao 
fosfato, como a colina na fosfatidilcolina ou inositol no fosfatidilinositol. 
Emulsificação
- Permiti que as enzimas envolvidas cheguem a 
seus substratos lipídicos
- Processo exige ácidos biliares conjugados 
sais biliares), revestindo as gotículas de 
gordura 
Formação da bile
A bile é composta de 2 
secreções
- hepatócitos
lipídeos, lecitina e 
bilirrubina
- ductos biliares
- Na+, K+, Cl-, Ca2+
- HCO3- - adequa pH para formação das micelas e
enzimas digestivas no intestino 
- neutraliza o ácido gástrico no quimo
- protege a mucosa contra ulceração
- colesterol, ácidos biliares,
Pâncreas
Vesícula 
biliar
Lipídeo em excesso 
nas fezes 
(ESTEATORRÉIA)
Bile
Células 
mucosas 
intestinais
Células 
defeituosas
Lipídeos da 
dieta
Suco 
pancreático A má absorção de lipídeos, 
resultando em uma perda de 
lipídeos (incluindo as vitaminas 
lipossolúveis A, D, E e K, e 
ácidos graxos essenciais) nas 
fezes pode ser causada por uma 
série de condições. 
Má absorção 
de lipídeos
Obstrução do trato biliar, 
interrompendo a circulação 
entero hepática
Fibrose cística. Doença 
que se caracteriza por 
defeito na bomba de 
cloreto. A secreções que 
lubrificam se tornam 
expessas.
Disfunção hepática severa, 
comprometendo a síntese de 
ácidos e sais biliares
Absorção de lipídeos
Absorção de lipídeos
Quilomícrons
Composição:
•Apoliproteínas B-48, C-III e C-II
•Triacilgliceróis
•Colesterol
•Fosfolipídeos
Uso dos Lipídios da dieta pelos 
tecidos
 Triacilgliceróis são principalmente degradados pelo 
músculo esquelético e tecido adiposo.
 Os ácidos graxos livres são oxidados para produzir 
energia ou são armazenados na forma de triacilgliceróis 
no tecido adiposo.
 O glicerol que é liberado pelo triacilglicerol é usado 
pelo fígado na via da glicólise ou na gliconeogênese.
 Os quilomícrons remanescentes são removidos da 
circulação pelo fígado.
 VLDL – “Lipoproteína de Densidade Muito Baixa”,
transporta triacilglicerol endógeno.
 IDL – “Lipoproteína de Densidade Intermediária”, é
formada na transformação de VLDL em LDL.
 LDL – “Lipoproteína de Densidade Baixa”, é a principal
transportadora de colesterol; seus níveis aumentados no
sangue aumentam o risco de infarto agudo do miocárdio.
 HDL – “Lipoproteína de Densidade Alta”, atua retirando o
colesterol da circulação. Seus níveis aumentados no sangue
estão associados a uma diminuição do risco de infarto agudo
do miocárdio
Transporte de Lipídios
Classes de Lipoproteínas
Lipoproteínas Principais 
Lipídeos (%)
Apoproteína 
(%)
Origem Função
Quilomícron TG: 90% 2% Intestino Transporte TG 
exógeno
VLDL TC: 55% 5 a 8% Fígado e 
Intestino
Transporte de TG 
endógeno
LDL Colesterol: 45% 20-24% Intravascul
ar
Transporte de 
colesterol aos tecidos
HDL Fosfolipídeos: 
30%
50% Fígado e 
Intestino
Transporte reverso do 
colesterol dos tecidos 
para o fígado
 Os componentes da lipopreoteína estão em constante estado de síntese, degradação e
remoção do plasma
 Funções: manter os lipídeos solúveis; fornecer um mecanismo para entregar seu
conteúdo lipídico aos tecidos.
 OBS.: Sistema de entrega deficiente – deposição gradual de lipídeos (arteroesclerose).
METABOLISMO DOS ÁCIDOS GRAXOS E 
TRIACILGLICEROL 
Mobilização das gorduras armazenadas
 Liberação dos ácidos graxos a partir de 
triacilgliceróis
 Ativação da lipase sensível a hormônios 
(adipósitos)
 ativada pelo AMPc é produzido pela ação 
hormonal (epinefrina) nos adipósitos
 inibida pela insulina e pela glicose.
Insulina (inibe)
Epinefrina (estimula)
Mobilização das gorduras armazenadas
Destino dos ácidos graxos
 os ácidos graxos livres movem através da 
membrana celular e se ligam a albumina no 
plasma onde são transportados para os tecidos 
onde são oxidados para se obter energia.
 Cérebro, eritrócitos e a medula adrenal não 
podem utilizar ácidos graxos como energia.
Lipases
Triacilglicerol
Acetil-CoA
Glicerol
Gliceraldeído 3 P
Ácido graxo
Triacilglicerol como combustível
5%
95%
Entrada de glicerol na via
GLICÓLISE
Oxidação dos ácidos graxos
Ácidos graxos
β
-oxidação
Respiração celular
• Estágio 1- um ácido graxo de cadeia
longa é oxidado para produzir
resíduos de acetil –CoA.
• Estágio 2- os grupos acetil são
oxidados a CO2, NADH e FADH2
através do ciclo do ácido cítrico.
• Estágio 3- os elétrons provenientes
das reações acima passam pela
cadeia respiratória produzindo ATP.
Beta oxidação dos ácidos graxos
 após a entrada do ácido graxo na célula é convertido em 
Acil CoA graxa ( acil CoA graxa sintetase) no citossol.
 transportado para a matriz mitocondrial pela carnitina
(lançadeira da carnitina)
 fragmentos de dois carbono são sucessivamente 
retirados da extremidade carboxila da acil CoA graxa
 Produção de energia gerada pela oxidação de ácidos 
graxos:
 A partir de 1 (um) palmitato à 8 moléculas de acetil CoA: 
7 NADH + 7 FADH2 + 8 acetil CoA = 131 ATP (-2 ATP 
gastos) = 129 ATP (ENERGIA TOTAL)
Formação dos acil-coA graxos
 Logo que entram na célula osgliceróis e cadeia carbônica devem ser 
ativados com a ligação da coenzima A. 
 A formação de éster com CoA é energeticamente custosa. 
β-Oxidação
Ácidos graxos com 12C ou menos podem penetrar a membrana mitocondrial
sem o auxílio de trasportadores.
Adipócito ou miócito
Grande parte das cadeias de triglicerídeos possuem mais de 12C. Assim, é
necessário um TRANSPORTADOR DE CARNITINA.
Catabolismo de Lipídeos
Entrada dos ácidos graxos com mais de 12C na
mitocôndria pelo transportador de CARNITINA 
1. A carnitina elimina a coenzima A da molécula de acil-CoA graxo,
formando a acil-carnitina ou acil graxo carnitina.
2. A proteína transportadora carnitina aciltranferase – I localizada na
membrana mitocondrial externa conduz a molécula a matriz
mitocondrial.
3. Ligada a membrana mitocondrial interna a carnitina aciltransferase –II
converte a acil-carnitina em acil-CoA graxo.
β-Oxidação
A carnitina acil-transferase é inibida por malonil-CoA, o 1º intermediário da
biossíntese de lipídeos. Isto impede que os ácidos graxos sejam sintetizados e
degradados ao mesmo tempo.
β-Oxidação
Por que os acil-coA graxos necessitam de um transportador sendo que
dentro e fora da mitocondria será a mesma molécula acil-coa graxo?
-> Porque se só entrassem acil-coA graxos poderia reduzir as reservas de coenzima A
no citosol.
• Tiólise
•Desidrogenação
•Hidratação
•Desidrogenação
Beta-oxidação
FADH2
NADH + H
(acetil CoA))
 O ácido palmítico, que é um ácido gordo de 16 carbonos, ele vai sofrer sete
reações oxidativas perdendo em cada uma delas a forma de acil-coa graxo e
acetil-coA.
1. Formação do palmitoil-coA pela acil-CoA sintase.
2. Desidrogenação e liberação de 1 FADH2 + acil-coA graxo pela acil CoA
desidrogenase
3. Hidratação pela enoil hidratase.
4. Desidrogenação pela hidroxiacil –CoA desidrogenase, liberando 1 NADH.
5. Clivagem pela tiolase liberando acil-coA graxo com 14C e acetil-coA. O Acil-
coA graxo retorna e sofre as 4 reações totalizando 7 ciclos e liberando 8
acetil-COA.
β-Oxidação do ácido palmítico
β-Oxidação
β-Oxidação
Beta oxidação dos ácidos graxos
 a oxidação dos ácidos graxos insaturados 
fornece menos energia do que os saturados (são 
menos reduzidos = menos NADH e FADH 
produzidos).
 NOTAS CLÍNICAS:
 Defeitos genéticos na lançadeira de carnitina causam 
fraqueza muscular.
 Deficiência de acil CoA graxa desidrogenase na 
mitocôndria é a causa de até 10% dos casos de
síndrome da morte súbita do lactente.
Beta oxidação dos ácidos graxos
Regulação da β-Oxidação
No fígado o acil-coA graxo pode seguir 2 caminhos: B-oxidação nas mitocondrias ou 
Conversão em triacilgliceróis e fosfolipídeos. 
-> A velocidade de transferência para o interior das mitocôndrias dos acil-coA graxos
define qual será a via a ser tomada. Assim, o transporte de carnitina irá definir a
oxidação até acetil-coA.
-> A concentração de maloil-coA, o 1º intermediário da biossíntese de ác, graxos
aumenta sempre que o suprimento de carboidrato aumenta, inibindo a carnitina
aciltranferase I.
-> Concentrações altas de NADH/NAD+ inibe a desidrogenase B-hidroxiacil –CoA.
-> Concentrações altas de acetil-coA inibe a tiolase.
B-OXIDAÇÃO E CETOGÊNESE
Durante a oxidação de ácidos graxos no fígado o acetil-coA pode seguir 2
caminhos: entrar no ciclo do ácido cítrico ou ser convertido em corpos cetônicos, isto é,
acetona , acetoacetato e D-B-hidroxibutirato quee são transportados para outros
tecidos.
Indivíduos bem nutridos e saudáveis produzem
corpos cetônicos em velocidades pequena. Em
jejum prolongado ou diabetes não tratado, o
aceti-coA se acumula formando o acetoacetil-
coA que dá origem aos 3 corpos cetônicos.
Nutrem tecido extra-hepáticos, convertidos em
acetil-CoA e oxidados pelo ciclo do ácido cítrico.
– RINS, MÚSCULO E CORAÇÃO.
O CÉREBRO em jejum severo também pode ser
alimentado / suprido pelo acetoacetato e B-
hidroxibutirato.
CETOGÊNESE
CETOGÊNESE
CORPOS CETÔNICOS: UM COMBUSTÍVEL 
ALTERNATIVO PARA AS CÉLULAS
 Desvio do excesso de acetil CoA proveniente de ácidos 
graxos ou da oxidação do piruvato nas mitocôndrias do 
fígado para formar corpos cetônicos.
 Acetoacetato, 3-hidroxibutirato (beta-hidroxibutirato) e 
acetona (produto não metabolizável) = corpos 
cetônicos
 São transportados no sangue aos tecidos periféricos 
onde são reconvertidos em acetil CoA e oxidados pelo 
ciclo de Krebs.
 O fígado não pode reconvertê-los para usar como 
energia (não possui a Tioforase ou Tiolase).
CORPOS CETÔNICOS: UM COMBUSTÍVEL 
ALTERNATIVO PARA AS CÉLULAS
 A produção de corpos cetônicos aumenta durante o 
jejum sendo uma fonte de energia importante para o 
músculo esquelético, cardíaco e córtex renal e para o 
cérebro durante períodos prolongados em jejum.
 NOTA CLÍNICA:
 Produção excessiva de corpos cetônicos no sangue causa 
cetonemia (> 3 mg/dL) podendo evoluir para uma acidose 
severa (cetoacidose) e eventualmente cetonúria (urina). Casos 
de jejum prolongado e Diabetes melitus tipo I. 
CORPOS CETÔNICOS: UM COMBUSTÍVEL 
ALTERNATIVO PARA AS CÉLULAS
β-Oxidação
Lactato
ACETIL COA
CTE NAD+ FAD+
GLICOSE 
GLICÍDIOS
Pentoses
Glicogênese
Gliconeogênese
Glicogênio
Gliconogênese
Gligogenólise
LIPÍDIOS
AGL
Lipólise
β - oxidação
ATP
2H+
CO2
GTPH2O
PIRUVATO
Glicólise
ATP
2H+
ATP
Ciclo 
de
Krebs
CO2
2H+
2 e- + 2H+ + ½ O2 H2O + CO2 + ATP
CP + ADP C + ATPCPK
ATP-CP:
AAS
PROTEÍNAS
Proteólise
Desaminação
Balanço Energético
PENTOSES: NADH2
RIBOSE 5-P  GLICOSE 6-P + 4 ATP
PROTEÓLISE: desaminação  variável
ATP-CP: CP + ADP  CREATINA + ATP G‘ = - 3.0 Kcal/mol
GLICÓLISE ANAERÓBICA:
C6H12O6 + 2 ATP  LACTATO + 4 ATP G‘ = - 47 Kcal/mol
GLICÓLISE AERÓBICA:
C6H12O6 + 2 ATP + O2 CO2 + H2O + 38 ATP G‘ = - 686 Kcal/mol
LIPÓLISE:
C16H32O2 + 23 O2 + 1 ATP  16 CO2 + 145 H2O + 388 ATP
G‘ = -2.340 Kcal/mol
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Integração do Metabolismo –
Capítulo 30 - Stryer