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Metabolismo e bioenergética iv Catabolismo de ácidos graxos Digestão, mobilização e transporte de gorduras As células podem obter lipídios de três formas: os consumidos na dieta, os armazenados e os produzidos no próprio organismo. Lipídios consumidos na dieta Há a necessidade de conversão de gordura macroscópica em micelas microscópicas para que haja a absorção. Quando absorvida pelo organismo, a gordura consumida é emulsificada pelos sais biliares (anfipáticos) no intestino delgado. Compostos anfipáticos convertem a gordura em micelas mistas de sais e triacilgliceróis (1). As lipases intestinais degradam essas micelas de triacilglicerol, em compostos menores (mono e diacilglicerol) (2). O produto dessa degradação consegue ser absorvido pelas células epiteliais do intestino, que os converte novamente em triacilglicerol (3). Os triacilgliceróis são incorporados a lipoproteínas, chamadas de quilomícrons (4), e transportados pela linfa. Entrando na corrente sanguínea para os tecidos-alvo (músculo e tecido adiposo) (5). Nos capilares desses tecidos, o quilomícron é clivado pela lipase lipoproteica, e ela hidrolisa os triacilglicerol em ácidos graxos e glicerol (6). Após a hidrolise, as moléculas são absorvidas (7). Permanece nesses tecidos até ser necessário: atividade física (pelo coração) e jejum (ativado pelo glucagon). Hormônios ativam a mobilização dos ácidos graxos Os lipídios são armazenados nos adipócitos como gotículas. A perilipina recobre a superfície das gotículas para impedir que elas sejam metabolizadas por ação de um hormônio. Glucagon e adrenalina possuem um mensageiro em comum (cAMP), estimulando a metabolização do lipídio. O mensageiro produz a pKa que leva lipases sensíveis a hormônios e a perilipina abrindo-a. As lipases sensíveis a hormônios ativam o HSL que degradam em o triacilglicerol em ácidos graxos. Esses se ligam a albumina e conseguem ser transportados pelo sangue para o miócito. Destino do glicerol Fosforilado pela glicerol-cinase, a glicerol-3- fosfato é oxidada a di-hidroxiacetona. Fazendo parte da glicólise na fase de pagamento. Ciclo da carnitina A primeira reação é a sintetização do acil-CoA graxo, logo após o acil-CoA graxo é esterificado e transesterificado (mesclado) a acil-carnitina. Passa pela membrana, através da porina, e regenera a acil-CoA graxo na matriz mitocondrial. Oxidação de ácidos graxos Na primeira etapa da β-oxidação libera compostos de dois em dois C na forma do acetil-coA. Na segunda etapa, o grupo acetil é oxidado a CO2, também ocorrendo na matriz. A terceira etapa é a cadeia respiratória por meio dos transportadores de ē reduzidos. B-Oxidação Composta de 4 etapas: 1. Desidrogenação Transferência de elétrons ao FAD; 2. Hidratação Forma um estereoisômero L; 3. Desidrogenação Transferência de elétrons ao NAD+; 4. Clivagem (Tiólise) Separação dos dois últimos carbonos pela adição de CoA, liberando-os na forma de acetil-coA. Oxidação de ácidos graxo insaturados As partes não insaturadas sofrem β-oxidação, a parte insaturada deve sofrer uma isomerização de cis para trans. E então a β-oxidação ocorre normalmente. Oxidação de ácidos graxos ímpares Na última etapa ao invés de liberar dois acetis-coA, libera um propionil- coA(3C) e um acetil-coA. O propionil carboxila por meio do bicarbonato, e é fosforilado. Depois epimerisa mudando de D para L. O produto é o succinil- coA (ciclo do ácido cítrico). Regulação É regulada para ocorrer em casos de necessidade de energia. Um dos pontos de regulação é no ciclo da carnitina. Carboidratos quando digeridos, transformam-se em glicose, a insulina ativa a ACC, que inibe a β-oxidação e estimula a biossíntese de lipídios. E que converte o acetil-CoA em malonil- CoA. O malonil-CoA inibe a b-oxidação ao inibir a enzima que forma a acil-carnitina. Impedindo assim a b-oxidação. O processo contrário é realizado pelo Glucagon, ele inativa a ACC, mantendo baixa a concentração de malonil-CoA. A baixa concentração diminuindo a inibição da enzima que transfere a acil-carnitina. Corpos cetônicos Derivados do acetil-coA. Utilizados em tecidos como fonte de energia, e produzido no fígado. Cetogênese Inicia com o acetil coA proveniente da β-oxidação. Condensa 2 acetis-CoA. Essa molécula então se condensa novamente com acetil-CoA, liberando o CoA. E o acetoacetato pode gerar mais 2 corpos cetônicos, a depender da ação de enzimas. D-B-Hidroxibutirato A mesma enzima que o forma, gera acetoacetato ao transferir 2 ē. Depois recebe coA e forma dois acetis. Jejum e diabetes Geram a produção de corpos cetônicos. No jejum, o acetil-CoA é usado para produzir corpos cetônicos, já na diabetes não há a captação de glicose.