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1 Maria Eduarda Sardinha Estrella 58 – 2025.2 Bioquímica II Metabolismo lipídico I ÁCIDOS GRAXOS ♥ São componentes essenciais dos lipídios ♥ Os lipídeos são ésteres entre alcoóis e ácidos graxos ♥ Os ácidos graxos são longas cadeias de hidrocarbonetos com um grupo carboxila terminal e são fonte de energia muito rica. ♥ Em geral, os ácidos graxos são anfipáticos, uma vez que a porção COO- é polar, enquanto o resto é apolar. ♥ Porém ácidos graxos de cadeia longa são hidrofóbicos, logo, estas moléculas são insolúveis em água, e são, portanto, transportados no sangue pela albumina. ♥ Os ácidos graxos podem ser: → SATURADOSSATURADOSSATURADOSSATURADOS: resistentes a oxidação, com altas temperaturas de liquefação (na sua estrutura não possui dupla ligação) → INSATURADOSINSATURADOSINSATURADOSINSATURADOS: são mais sensíveis à oxidação com menor temperatura de loiquefação (na sua estrutura possui dupla ligação) ♥ Quando você ingere um alimento gorduroso, ele sofre ação das lípases intestinais a nível intestinal. Essas enzimas são produzidas principalmente pelo pâncreas e são armazenadas na vesícula, sendo liberada pela bile. Essas lípases emulsificam gorduras transformando-as em micelas. Isso é absorvido pelas células intestinais, são transportados pelo quilomicron e são utilizadas como combustível principalmente na fibra muscular e no tecido adiposo. 2 Maria Eduarda Sardinha Estrella 58 – 2025.2 Bioquímica II ♥ Os ácidos graxos são encontrados no homem em duas formas: → Ácidos graxos livres → Ácidos graxos esterificados ♥ 90% dos ácidos graxos plasmáticos são esterificados em TAG e éster de colesterol pelas lipoproteínas circulantes. ♥ Os ácidos graxos no homem são moléculas relativamente simples ♥ Os ácidos graxos livres são ligados a albumina na proporção de 6 a 8 moléculas de ag por albumina. ♥ Estas moléculas são em grande parte encontrada em cadeias pares, de maneira que podem ser encontrados ácidos graxos de cadeias ímpares em algumas células, os quais são usados para extração de energia em graus mínimos. Por que é importante oxidar ácido graxo? ♥ Os ácidos graxos são muito mais reduzidos. Sua oxidação produz muito mais energia que os carboidratos. ♥ Ácidos graxos não são hidratados (carboidratos são), por isso seu peso consegue armazenar muito mais energia que o mesmo peso do carboidrato. Utilização de ácido graxo como fonte de energia ♥ Os ácidos graxos depositados no tecido adiposo na forma de triacilglicerois são a principal reserva do organismo. ♥ Os tecidos periféricos acessam esta reserva através da mobilização dos ácidos graxos do tecido adiposo e posterior oxidação na mitocôndria através da beta-oxidação. ♥ O produto da oxidação completa de ácidos graxos é 9Kcal/g, enquanto que as proteínas e os glucídios são 4kcal/g. ♥ Distingue-se três fases da utilização do ácido graxo como energia: → Liberação dos ácidos graxos do TAG → Transporte dos Ag à mitocôndria → B-oxidação dos ácidos graxos Obtenção de energia ♥ Mobilização de triglicérides (TG) → TG que está no tecido adiposo se transforma em ácido graxo + glicerol através da lípase hormônio sensível. ♥ Ativação do ácido graxo (AG) → Formação do acil-coa graxo através da enzima acilcoa sintase 3 Maria Eduarda Sardinha Estrella 58 – 2025.2 Bioquímica II ♥ Transporte do ag para mitocôndria → Papel da carnitina e das transferases ♥ Degradação do AG → Produção acetil-coa (β oxidação) ♥ Produção e utilização de corpos cetônicos Mobilização de triglicerídeos ♥ A enzima lipase sofre modulação a partir de hormônios. ♥ A lipase está no tecido adiposo em sua forma desfosforilada. ♥ O glucagon, adrenalina, corticotropina e o GH estimulam via adenilato-ciclase na membrana no adipócito, a fosforilação da lipase. A triacilglicerol lipase fosforilada (forma ativa) faz com que o triacilglicerol forme glicerol e ácido graxo livre que saem da célula. ♥ O hormônio que inibe, ou seja, que faz com que a lipase fique desfosforilada e inativa dentro do adipócito, é a insulina. ♥ O lgicerol resultante (que sai do adipócito) vai ser encaminhado a dois destinos: → Ir ao fígado participar da síntese de novos TAG → Funcionar como fonte de glicose (gliconeogênese) ♥ Os ácidos graxos são encaminhados ao plasma, onde são carreados pela albumina. O cérebro, supra-renal e hemácias não podem usar os ácidos graxos como fonte de energia. ♥ Cada triglicerídeo transforma-se em um glicerol e três ácidos graxos ♥ O glicerol sofre ação de uma glicerol-cinase, transforma-se em glicerol-3 fosfatase, sofre uma desidrogenação (sofre ação de uma desidrogenase), uma isomerase e se transforma em gliceraldeído fosfato, o qual é aproveitado como fonte de energia. Ativação AG- AcilCoA sintase ♥ O ácido graxo precisa ser ativado se transformando em acilcoa e isso acontece na membrana da mitocôndria sobre ação da acetil coa sintetase. Transporte ag para interior da mitocôndria ♥ O acil que foi ativado pela acil-coa precisa entrar na mitocôndria. ♥ A carnitina acil transferase pega o acil e joga para dentro da mitocôndria. Essa enzima atua na translocase dentro da membrana da mitocôndria fazendo com que o acil entre para a mitocôndria para virar energia. Degradação de Ag ♥ Interior da mitocôndria ♥ Oxidação carbono beta-ag OXIDAÇÃO DE ÁCIDO GRAXO DE CADEIA LINEAR, SATURADA E COM NUMERO PAR DE CARBONO ♥ Reações da beta-oxidação para ácidos graxos saturados pares: → Oxidação por fad-acil coa desidrogenase → Hidratação → Oxidação por nad → Tiólise ♥ No início há gasto de ATP para ativação. Maria Eduarda Sardinha Estrella 58 OXIDAÇÃO DE ÁCIDO GRAXO DE CADEIA LINEAR, SATURADA E COM NUMERO PAR DE CARBONO oxidação para ácidos graxos acil coa desidrogenase No início há gasto de ATP para ativação. ♥ As reações da beta-oxidação vão depender de: → Saturação no ácido graxo (saturado ou insaturado) → Número de carbonos no ácido graxo (par ou ímpar) → Ramificação no ácido gra OXIDAÇÃO DE ÁCIDO GRAXO DE CADEIA INSATURADA E/OU COM NUMERO ÍMPAR DE CARBONO 4 Maria Eduarda Sardinha Estrella 58 – 2025.2 Bioquímica II oxidação vão depender de: Saturação no ácido graxo (saturado ou Número de carbonos no ácido graxo (par Ramificação no ácido graxo. OXIDAÇÃO DE ÁCIDO GRAXO DE CADEIA INSATURADA E/OU COM NUMERO ÍMPAR DE CARBONO 5 Maria Eduarda Sardinha Estrella 58 – 2025.2 Bioquímica II ♥ O propionil Coa resultante da oxidação de ácidos graxos de cadeia ímpar é composto de 3 carbonos e sofre ação enzimática para se transformar em succinil CoA, que é intermediário do CK, gerando energia. Para queimar gordura, principalmente ácido graxo de cadeia impar, é preciso de biotina e vitamina b12 para que ocorra essa transformação do propionil em succinil 6 Maria Eduarda Sardinha Estrella 58 – 2025.2 Bioquímica II OXIDAÇÃO DE ÁCIDO GRAXO DE CADEIA LONGA (+20 carbonos) ♥ Ácidos graxos de cadeia super longa são oxidados no peroxissomo. ♥ A oxidação no peroxissomo é imcompleta. O ácido graxo é ativado dentro do peroxissomo e não necessita do transportador acil carnitina para entrar. A beta oxidação não é exclusivamente na mitocondria porque no caso dos ácidos graxos de cadeia longa, primeiro eles sofrem ação no peroxissomo. FORMAÇÃO DE CORPOS CETÔNICOS CETOGÊNESE Formação de corpos cetônicos: o excesso de degradação lipídica ♥ Os lipídeos queimam na chama dos glicídios ♥ O acetil-coa somente entra no CK quando as degradações dos lipídeos e glicídios estão equilibrados. Isto se deve ao fato de que para que o acetil coa adentre no CK, ele deve ser condensado ao oxaloacetato. ♥ Ora, o oxaloacetato é um dos destinos de piruvato, atravésda glicólise ♥ U acúmulo de acetil-coa por diversas razões não poderá ser condensado. ♥ O acúmulo de acetil-coa será transformado, no fígado, em corpos cetônicos. Os principais são: acetoacetato, betra hidroxibutirato, acetona. 7 Maria Eduarda Sardinha Estrella 58 – 2025.2 Bioquímica II ♥ O fígado produz quantidades aumentadas de corpos cetônicos durante o jejum, quando são necessários para o fornecimento de energia para os tecidos periféricos. ♥ A utilização dos corpos cetônicos como fonte de energia depende da presença de enzima TIOLASE ou TIOFORASE, que não existe no fígado, mas sim nos tecidos periféricos onde os corpos cetônicos são retransformados em acetil-coa para serem oxidados no CK. ♥ Na diabetes ocorre uma produção excessiva de corpos cetônicos, levando à cetonemia e cetonúria, levando a acidose e desidratação. BIOSSÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS ♥ Por que sintetizar lipídeos? → Principal forma de armazenamento de energia (fonte mais fácil de mobilização de energia) → Constituinte de membranas biológicas (fosfolipídeos) → Pigmentos (retinal, caroteno) → Co-fatores enzimáticos (vit K ativando cascata da coagulação sanguínea) → Detergentes (sais biliares emulsificando as gorduras) → Hormônios (esteróides) → Mensageiros intracelulares (fosfatidilinositol é importante fosfolipídeo de membrana que ativado, desencadeia processos intracelulares) → Lipoproteínas (transporte de lipídeos para as células) Introdução ♥ No nosso organismo, grande parte dos suprida pela dieta com altas concen glicídios, o que acarreta maior transformação destes ag (como o tag). ♥ Os principais tecidos sintetizadores de AG são: fígado, mama em lactação, tecido adiposo e rim. ♥ Para a síntese de ácidos graxos, é necessária disponibilidade de NADPH. ♥ A síntese dos ácidos graxos não é uma reversão da via degradativa. ♥ A biossíntese dos ácidos graxos possui um novo conjunto de reações, distintas da via degradativa. Comparação entre a beta oxidação e a síntese de novo Maria Eduarda Sardinha Estrella 58 Pigmentos (retinal, caroteno) fatores enzimáticos (vit K ativando cascata da coagulação sanguínea) Detergentes (sais biliares emulsificando as Mensageiros intracelulares (fosfatidilinositol é importante fosfolipídeo de membrana que ativado, desencadeia processos intracelulares) Lipoproteínas (transporte de lipídeos para sso organismo, grande parte dos AG é ida pela dieta com altas concentrações de glicídios, o que acarreta maior transformação Os principais tecidos sintetizadores de AG são: fígado, mama em lactação, tecido adiposo e rim. Para a síntese de ácidos graxos, é necessária a A síntese dos ácidos graxos não é uma reversão A biossíntese dos ácidos graxos possui um novo conjunto de reações, distintas da via degradativa. Comparação entre a beta oxidação e a síntese de novo Diferença entre biosíntese e oxidação de ácidos graxos ♥ Catalisadas por conjunto de enzimas diferentes ♥ Ocorre em compartimentos diferentes ♥ Há participação de um intermediário (malonil Coa) que não existe na beta oxidação ♥ Malonil CoA é acetil Coa + carboxila (v carboxilase) Formação de malonil- coa ♥ Processo irreversível ♥ Catalisado pela enzima aceti Estrutura da enzima acetil- ♥ A acetil-coa carboxilase possui 3 sítios catalíticos: → Biotina carboxilase (vit h) → PTN carreadora de biotina → Transcarboxilase 8 Maria Eduarda Sardinha Estrella 58 – 2025.2 Bioquímica II nça entre biosíntese e oxidação de ácidos graxos Catalisadas por conjunto de enzimas diferentes Ocorre em compartimentos diferentes Há participação de um intermediário (malonil Coa) que não existe na beta oxidação Malonil CoA é acetil Coa + carboxila (via acetil coa Catalisado pela enzima aceti-coa carboxilase -coa carboxilase coa carboxilase possui 3 sítios catalíticos: Biotina carboxilase (vit h) eadora de biotina Transcarboxilase 9 Maria Eduarda Sardinha Estrella 58 – 2025.2 Bioquímica II Fases da biossíntese de ácidos graxos Em cada fase, incorpora-se malonil ♥ Condensação ♥ Redução ♥ Desidratação ♥ Redução ♥ O palmitato/ ácido palmítico é o resultado final com 16 carbonos Porteína carreadora de acilas ♥ A ACP (proteína carreadora de acilas) tem na sua estrutura uma co-enzima denominada ácido pantotênico, que tem uma estrutura carbonada flexível semelhante à biotina que era responsável pela movimentação do acil e malonial por todos os sítios ativos da enzima. O acetil coa é sintetizado na mitocôndria, mas a biossíntese ocorre no citoplasma. Então como esse processo ocorre? Ocorre através das lançadeiras málicas que lançam o acetil coa da matriz mitocondrial para o citosol, para ser usado na síntese de ácido graxo pela ação da enzima acetil-coenzima carboxilase. Regulação a biossíntese de ácidos graxos ♥ Etapa reguladora é a conversão de acetil coa em malonil coa pela enzima acetil coa carboxilase ♥ Glucagon, epinefrinas e nível de palmitoil coa inibem essa etapa. ♥ Insulina e citrato estimulam essa etapa ♥ O palmitato é o precursor de outros ácidos graxos de cadeia longa. Ele pode ser aumentado por meio da ação dos sistemas de alongamento dos ácidos graxos presentes no retículo endoplasmático liso e na mitocôndria Diferentes tipos de lipídeos são sintetizados a partir de derivados do palmitato e de outras moléculas ♥ Eicosanóides: são hormônios parácrinos. Estão envolvidos nas funções reprodutivas, na inflamação, na febre, nos mecanismos de dor na secreção gástrica dentre outras. ♥ Triacilgliceróis: possuem a mais alta eficiência em armazenamento de energia. São encontrados em tecidos de reserva. ♥ Colesterol: precursor de hormônio esteróides e ácidos biliares ♥ O fígado forma ácidos graxos mossaturados não essenciais (exemplo, ácido aracdônico) a partir dos ácidos graxos saturados essenciais (exemplo, linoléico, ômega 6 e linolênico-ômega 3) pela ação de enzimas alongase e dessaturase. ♥ O ácido aracdônico dá origem a eicosanóides que são compostos ativos nas reações inflamatórias (prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos e lipoxinas). 10 Maria Eduarda Sardinha Estrella 58 – 2025.2 Bioquímica II
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