Metabolismo Integrado: Metabolismo de Lipídeos

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Metabolismo Integrado: Metabolismo de Lipídeos 
Catabolismo de Lipídeos 
O catabolismo de lipídeos (gordura), também chamado de degradação de lipídeos, ocorre através do processo 
de Oxidação de ácidos graxos, ou Beta Oxidação. 
Uma enzima essencial para esse processo é a carnitina-palmitoil-tranferase 1 (CPT 1), também chamada de 
carnitina aciltranferase 1, que tem a função de transferir a molécula de carnitina para um ácido graxo. Esse processo 
é necessário, pois a membrana secundária das mitocôndrias é impermeável à ácidos graxos, a não ser que os mesmos 
estejam acompanhados da carnitina. 
Mecanismo de Transporte de Lipídeos 
1. Junção da carnitina com a molécula de acil-Coa, pela enzima CPT 1, gerando acil-carnitina 
2. Travessia da acil-carnitina pela segunda membrana da mitocôndria 
3. Ação da CPT 2, que promove reação reversa à CPT 1 
4. Transporte da carnitina para fora da mitocôndria, pelo mesmo transportador de entrada da acil-carnitina 
5. Degradação da acil-Coa dentro da mitocôndria (Beta Oxidação) 
Obs: Na beta Oxidação, o ácido graxo é degradado de dois em dois carbonos, gerando moléculas de acetil-Coa. 
Obs: acetil-Coa é a junção entre uma molécula de acetil e a Coenzima A. 
 
 
Regulação da CPT 1 
A regulação da carnitina-palmitoil-tranferase 1 (CPT 1) é dada de forma alostérica pela molécula de Malonil-
Coa, que é gerada durante o processo de síntese de ácidos graxos. Dessa forma, enquanto está ocorrendo a síntese 
de ácidos-graxos, a degradação fica inibida, evitando um ciclo fútil onde um processo anule o outro. 
Obs: É a mesma ideia do acelerador e do freio do carro, ambos são controlados com o pé direito, pois se você 
quer acelerar, não quer frear, e vice-versa. 
Figura 3: Coenzima A 
Figura 1: Transporte de lipídeos 
Figura 2: Acetil-Coa 
A molécula de Malonil-Coa é gerada pela enzima acetil-Coa carboxilase (ACC), que é regulada pelos níveis de 
glicose no sangue. Em caso de alta de açúcar, há uma alta liberação de insulina, que ativa uma fosfatase responsável 
por desfosforilar a ACC, ativando-a. A ativação da ACC favorece a síntese de lipídeos, que ocorre em momentos de alta 
glicemia. 
O hormônio glucagon, de maneira oposta à insulina, ativa a PKA, que fosforila a ACC, desativando-a. Esse 
mecanismo, portanto, irá inibir a síntese de lipídeos e favorecer sua degradação. 
Obs: Quanto mais CPT 1 presente na membrana das mitocôndrias, maior capacidade beta-oxidativa aquela 
célula terá. 
Corpos Cetônicos 
Os corpos cetônicos são o mecanismo 
pelo qual o fígado se livra das moléculas em 
excesso de acetil-Coa. 
Em jejum, quando a maior parte da 
energia do fígado se dá através de beta 
oxidação, há uma alta produção de acetil-
Coa que, em teoria, deveria entrar no ciclo 
de Krebs. No entanto, nessa situação, ocorre 
o processo de gliconeogênese (formação de 
glicose), que utiliza o Oxalacetato 
(intermediário do ciclo de Krebs), inibindo o 
funcionamento do ciclo. 
 
Com a inibição do ciclo de Krebs, ocorre acúmulo de acetil-Coa no fígado, que por sua vez leva à inibição do 
processo de beta oxidação, gerando baixa energética. Para corrigir esse problema, o fígado converte as moléculas de 
acetil-Coa em corpos cetônicos, que servem como fonte de energia, principalmente para o cérebro, em momentos de 
jejum prolongado. 
Anabolismo de Lipídeos 
Mecanismo de Síntese de Lipídeos 
1. acetil-Coa + Bicarbonato -> Malonil-Coa (Através da acetil-Coa carboxilase) 
2. Formação de ácido graxo a partir do Malonil (Através da ácido graxo sintase) 
Figura 5: Corpos Cetônicos 
Figura 4: Regulação da ACC e da CPT 1 
Obs: A ácido graxo sintase possui sítios catalíticos para realizar todas as reações necessárias para síntese de 
ácidos graxos. 
Obs: Todas as reações catabólicas (de degradação) utilizam NADH, enquanto todas as reações anabólicas (de 
formação) utilizam NADPH. 
Obs: As moléculas de NADPH são geradas, quase que exclusivamente, pela via das pentoses-fosfato. 
A síntese de lipídeos ocorre no citosol, mas as moléculas de acetil-Coa são produzidas na mitocôndria e não são 
capazes de sair da mesma. 
Para resolver esse problema, a molécula de acetil-Coa, junto com a molécula de oxalacetato, é convertida em 
citrato, que atravessa a membrana da mitocôndria, e é convertido de volta em acetil-Coa + oxalacetato, no citosol. 
 
Regulação da ACC 
A acetil-Coa carboxilase (ACC) tem como função converter moléculas de acetil-Coa em malonil-Coa, 
promovendo a síntese de lipídeos. Sua regulação alostérica se dá da seguinte maneira: 
• Ativada por insulina 
• Inibida por glucagon 
• Inibida por excesso de lipídeos 
Síntese do Triacilglicerol 
Após serem formadas, as moléculas de malonil (3 carbonos) são unidas e convertidas em moléculas de palmitato 
(16 carbonos), sendo esse o principal ácido graxo presente no organismo humano. 
O palmitato é versátil, podendo ser convertido em ácidos graxos mais longos ou mais curtos pelo organismo. 
No entanto, ele não é capaz de ser estocado, devido a seu caráter anfipático, gerado pela sua extremidade ácida polar, 
somada a sua cadeia carbônica apolar, o que gera um efeito detergente na célula, que é tóxico. 
Para estocar os ácidos graxos, é necessária a conversão dos mesmos em triacilglicerol. 
Mecanismo de Síntese do Triacilglicerol 
1. Glicerol-6-fosfato + acil-Coa (ácido graxo) -> Ácido liso-fosfatídico (LPA) 
2. LPA + acil-Coa -> Ácido fosfatídico (PA) 
3. PA perde um fosfato inorgânico (Pi) -> Diacilglicerol (DAG) 
4. DAG + acil-Coa -> Triacilglicerol (TAG) 
Figura 1: Etapas da formação de um ácido graxo Figura 2: Transporte da molécula de acetil-Coa 
Gliceroneogênese 
Para formação de glicerol-3-fosfato, é necessário o processo de gliceroneogênese, que converte as moléculas 
de piruvato em glicerol-6-fosfato. Nos adipócitos, no entanto, para estocar mais ácidos graxos, há uma enzima 
chamada glicerol cinase, que converte diretamente glicerol em glicerol-3-fosfato. 
Síntese de Colesterol e Mevalonato 
A síntese de colesterol é um processo com várias etapas, que não são o foco no momento, então não serão 
abordadas. 
Para haver a síntese de colesterol, é necessária a síntese de mevalonato. Os fármacos para controle do 
colesterol, como as estatinas, costumam interferir nesse processo. A principal enzima na formação do mevalonato é 
a HMG-Coa redutase, sendo sua ação a etapa limitante do processo. Sua regulação se dá da seguinte maneira: 
• Ativada por insulina 
• Inibida por glucagon 
• Inibida por colesterol (promove a proteólise da enzima) 
 
Figura 30: Síntese de Colesterol Figura 11: Síntese de Mevalonato