Biossíntese de Lipídios

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 Capacidade do organismo humano de
sintetizar lipídios
Biossíntese de ácidos graxos
 Ocorre principalmente no fígado no citosol
dos hepatócitos
 Outros tipos celulares que podem sintetizar:
glândulas mamárias e adipócitos
 Acontece quando há abundância de
carboidratos e energia
 O corpo armazena energia em forma de
lipídios
 Acúmulo nos adipócitos
 Regulação pela insulina
 "Avisa" que o corpo precisa produzir
ácidos graxos
 Em situações em que há muita
glicose/energia disponível precisa paralisar
o ciclo de Krebs
 Interrompe que todo o ciclo seja feito
 Os ácidos graxos são sintetizados por uma
série repetitiva de reações
 Todas as reações são catalisadas por um
complexo enzimático, a ácido graxo sintase
 Consiste em 7 polipeptídios
 Agem em conjunto para catalisar a
formação de ácidos graxos a partir do
Malonil CoA e do Acetil CoA
 Proteínas do complexo ácido graxo sintase:
 Proteína carreadora de Acila (ACP):
transporta grupos Acila em ligação tio
éster
 Acetil-CoA-ACP transacetilase (AT):
transfere o grupo Acila para dar o CoA
a um resíduo de cisteína em KS
 β-Cetoacil-ACP sintase (KS): condensa
o grupo Acila e o Malonil
 Malonil-CoA-ACP transferase (MT):
transfere o Malonil do CoA para a ACP
 β-Cetoacil-ACP redutase (KR): reduz o
grupo β-ceto em β-hidroxi
 β-Hidroxiacil-ACP desidratase (HD):
remove H2O do β-Hidroxiacil-ACP,
criando uma dupla ligação
 Enoil-CoA redutase (ER): reduz a dupla
ligação formando acil-ACP saturado
 Acetil CoA (C2)  ácido graxo (C16)
 Etapas:
1. A molécula de acetil CoA (C2) é
convertida em citrato (oxaloacetato +
acetil CoA)
2. O citrato é retirado da membrana
mitocondrial pela tricarboxilato
translocase e jogado no citoplasma
3. No citoplasma o citrato é quebrado em
oxaloacetato e em acetil CoA pela
enzima citrato liase
4. O oxaloacetato é transformado em
malato ou em piruvato e continua seu
ciclo normal - NADPH é liberado
 Há necessidade energética: Ciclo de
Krebs
 Não há necessidade energética:
volta para dentro da mitocôndria e
faz o mesmo ciclo novamente
5. Ativação da acetil CoA carboxilase pela
concentração de citrato
6. Entrada de CO2 na molécula de Acetil
CoA e gasto de ATP = Malonil CoA
7. Os dois grupos tióis do complexo
enzimático são carregados até às
moléculas de Acetil CoA e de Malonil
CoA
8. Condensação dos grupos Acetil e
Malonil para formar a acetoacetil-ACP -
liberação de CO2
9. Redução do grupo carbonil C3 = beta-
hidroxibutiril-ACP - NADPH  NADP+
10. Desidradaçao pela β-Hidroxiacil-ACP
desidratase, remove o H2O e cria uma
dupla ligação entre C2 e C3 = trans-λ²-
butenoil-ACP
11. Redução pela Enoil-CoA redutase que
quebra a dupla ligação = butiril-ACP -
NADPH  NADP+
12. 6 moléculas de Malonil CoA reagem
sucessivamente com a extremidade
carboxila do butiril-ACP = palmitoil-ACP
(produto final da ácido graxo sintase)
13. 7 ciclos de condensação e redução até
chegar na palmitoil-ACP
14. O palmitoil-ACP perde seu grupo ACP-
SH = palmitato
 Visão geral do processo após os 7 ciclos
 1 Acetil CoA + 7 Malonil CoA + 14
NADPH + 14 H+  1 Palmitato + 7 CO2
+ 8 CoA + 14 NADP + 6 H2O
A cadeia acila graxo cresce em unidades de dois
carbonos doadas pelo malonato ativado, com perda
de CO2 a cada adição. O grupo acetila inicial está em
amarelo, C-1 e C-2 do malonato estão em vermelho-
claro e o carbono liberado como CO2 está em verde.
Após a adição de cada unidade de dois carbonos,
reduções convertem a cadeia em crescimento em
ácido graxo saturado de quatro, seis e, em seguida,
oito carbonos, e assim por diante. O produto final é o
palmitato (C16)
Biossíntese de colesterol
 Cerca de 20 a 25% da produção total
diária de colesterol ocorre no fígado
 Percursor de hormônios esteroides,
mineralocorticoides e ácidos biliares
 Composto de 27 carbonos
 Principal esteroide no organismo
 Etapas:
1. Duas moléculas de acetil-CoA
condensam-se para formar acetoacetil-
CoA
2. A acetoacetil-CoA irá sofrer
condensação com uma terceira
molécula de acetil-CoA = β-
hidroximetilglutaril-CoA (C6)
3. O hidroximetilglutaril-CoA (HMG-CoA) é
reduzido pela enzima HMG-CoA
redutase em mevalonato (C6) –
NADPH doa dois elétrons
4. O mevalonato recebe um grupamento
fosfato vindo de ATP = 5-
Fosfomevalonato
5. O 5-Fosfomevalonato recebe um
grupamento fosfato vindo de ATP = 5-
Pirofosfomevolato
6. O 5-Pirofosfomevolato recebe um
grupamento fosfato vindo de ATP = 3-
Fosfo-5pirofosfomevalonato
7. O fosfato ligado ao grupo hidroxil em
C-3 e o grupo carboxila vizinho do 3-
fosfo-5-pirofosfomevalonato saem,
produzindo uma ligação dupla no CH2
terminal do produto = Δ3-isopentenil-
pirofosfato
8. O Δ3-isopentenil-pirofosfato sofre
isomerização e gera mais um isopreno
ativado = dimetilalil-pirofosfato
9. O isopentenil-pirofosfato e o dimetilalil-
pirofosfato sofrem uma condensação
“cabeça com cauda” = geranil-
pirofosfato (C10)
10. O geranil-pirofosfato sofre outra
condensação do tipo “cabeça com
cauda” com o isopentenil-pirofosfato =
farnesil-pirofosfato (C15)
11. Duas moléculas de farnesil-pirofosfato
ligam-se cabeça com cabeça, com a
eliminação de ambos os grupos
pirofosfato = esqualeno
12. A atividade da esqualeno-monoxigenase
adiciona um átomo de oxigênio à
extremidade da cadeia do esqualeno =
epóxido
13. NADPH reduz o outro átomo de O2 a
H2O = esqualeno-2,3-epóxido
14. Ciclização do esqualeno-2,3-epóxido =
lanosterol
15. O lanosterol parra por uma série de
aprox. 20 reações que incluem a
migração de alguns grupos metil e a
remoção de outros = colesterol
Biossíntese de triacilgliceróis
 Ácidos graxos sintetizados ou ingeridos são
convertidos em triacilgliceróis (TG) ou
incorporados em fosfolipídios de
membrana
 A divisão entre esses destinos alternativos
depende das necessidades momentâneas
do organismo
 Durante o crescimento rápido, a
síntese de novas membranas requer a
produção de fosfolipídios de membrana
 Quando um organismo dispõe de
suprimento abundante de alimento, mas
não está crescendo ativamente, ele
desvia a maior parte dos ácidos graxos
para a síntese das gorduras de reserva
 As duas vias iniciam no mesmo ponto: a
formação de ésteres acil graxo de glicerol
 Lembrando que: o Acil-CoA graxo é
derivado de ácidos graxos, enquanto o L-
glicerol-3-fosfato é formado por redução
da dihidroxicetona fosfato obtida a partir da
glicose
 Etapas:
1. A acilação dos dois grupos hidroxila
livres do L-glicerol-3-fosfato, por duas
moléculas de acil-CoA graxo =
diacilglicerol-3-fosfato (ácido fosfatídico)
2. O ácido fosfatídico é hidrolisado pela
ácido fosfatídico-fosfatase = 1,2-
diacilglicerol
3. Os diacilgliceróis sofrem
transesterificação com um terceiro acil-
CoA graxo = triacilgliceróis
 O ácido fosfatídico é o precursor tanto
dos triacilgliceróis quanto dos
glicerofosfolipídeos