Metabolismo Lipídico

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Nicolas Martins 2025.1 - Bioquímica II
METABOLISMO LIPÍDICO
● Introdução
Para iniciar o estudo do metabolismo lipídico
é preciso ressaltar algumas definições
➥ Ácidos Graxos = Componentes
Essenciais dos Lipídios
● Lipídios são ésteres entre álcoois e ácidos
graxos
● Os Ácidos Graxos são longas cadeias de
hidrocarbonetos com um grupo carboxila
terminal , ou seja, uma sequência de
hidrocarbonetos
● 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
OBS.: O C1 é sempre do radical carboxila, da região polar, e o C2 é o primeiro da
região apolar chamado de carbono alfa, o C3 é o segundo da região apolar e sempre
o carbono beta e o último carbono sempre será o carbono ômega
Os ácidos graxos podem ser:
SATURADOS – Resistentes à oxidação, com altas temperaturas de liquefação
INSATURADOS – São mais sensíveis à oxidação, com menor temperatura de
liquefação. Todo ácido graxo insaturado possui uma dupla ligação, sendo mais
saudável, se ele tiver mais de uma dupla ligação ele se torna um ác. graxo
poliinsaturado
● O que acontece com essa gordura dentro do nosso organismo??
(1) Gordura da dieta passa pelo estômago, entra no duodeno e intestino delgado
(2) Sais biliares emulsificam as gorduras formando micelas
(3) As lipases intestinais e pancreáticas degradam essa gordura formando
triacilgliceróis
(4) Ácidos graxos são absorvidos pela mucosa intestinal por uma apolipoproteína c
e convertidos em triacilgliceróis
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(5) Triglicerídeos, colesterol e lipoproteínas são incorporados a quilomicrons e são
transportados pelo sistema linfático e sanguíneo
(6) Lipoproteína lipase, ativado pela apoC - II no capilar libera ácidos graxos e
glicerol
(7) Ácido graxo entra na célula
(8) Ácido graxo é utilizado como combustível e re-esterificado para armazenamento
Miócito ou adipócito
● Os Ácidos Graxos são encontrados no homem em 2 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
OBS.: 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 encontrados 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
● Porque oxidar os Ácidos Graxos??
- Os ácidos graxos são muito mais reduzidos. Sua oxidação produz muito mais
energia do que os carboidratos
- Ácidos Graxos não são hidratados (carboidratos são), por isso seu peso
consegue armazenar muito mais energia que o mesmo peso de carboidrato
● Utilização de Ácidos Graxos como fonte de energia
➥ Os ácidos graxos depositados no tecido adiposo na forma de triacilgliceróis 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
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➥ O produto da oxidação completa de ácidos graxos é 9 Kcal/g, enquanto as proteínas
e os glicídios são 4Kcal/g
➥ Distinguem-se três fases da utilização dos ácidos graxos como energia
● Obtenção de energia
MOBILIZAÇÃO DE TRIGLICÉRIDES (TG)
- TG → AG + GLICEROL - LIPASE HORMÔNIO SENSÍVEL
ATIVAÇÃO DO ÁCIDO GRAXO
- FORMAÇÃO ACIL - CoA GRAXO - ACIL CoA SINTASE
TRANSPORTE DO AG PARA MITOCÔNDRIA
- PAPEL DA CARNITINA E DAS TRANSFERASES
DEGRADAÇÃO DO AG
- PRODUÇÃO DO ACETIL-CoA (B OXIDAÇÃO)
PRODUÇÃO E UTILIZAÇÃO DE CORPOS CETÔNICOS
✓ Mobilização = (1) Ativação da enzima LIPASE HORMÔNIO SENSÍVEL AO
GLUCAGON, ADRENALINA, CORTICOTROPINA, GH. A enzima lipase hormônio
sensível é ativa quando fosforilada, portanto, esses hormônios atuam fosforilando esta
enzima (2) O triacilglicerol se transforma em ácidos graxos e glicerol
O glicerol resultante vai ser encaminhado a dois destinos:
a) Ir ao Fígado participar da síntese de novos TAG
b) Funcionar como fonte de Glicose (Gliconeogênese)
Os ácidos graxos são encaminhados ao plasma onde serão carreados pela albumina. O
Cérebro, supra-renal e hemácias não podem usar o ácido graxo como fonte de energia
OBS.: Insulina atua inibindo enzima lipase hormônio sensível
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✓ Ativação = O triacilglicerol já se transformou em ácido graxo e glicerol.
- O glicerol vai se transformar em gliceraldeído fosfato e vai entrar na via
glicolítica
- O ácido graxo sofre ação da acil CoA sintase e se transforma em acilgraxoCoA,
isso na membrana externa da mitocôndria
✓ Transporte = O acil CoA precisa entrar dentro da mitocôndria para que ele seja
metabolizado. O acil CoA sofre ação da carnitina acil transferase reage com a carnitina
e se transforma em acil carnitina que possui tropismo por uma enzima chamada
translocase que existe dentro da membrana mitocondrial, portanto, a acil carnitina entra
por ação da translocase onde dentro da mitocôndria sofre ação da carnitina acil
transferase II fazendo com que a carnitina se separe do acil e volte para a membrana
externa onde irá captar mais um acil
✓ Degradação ou B oxidação = As reações de B oxidação vão depender de:
- Saturação no ácido graxo (saturado ou insaturado)
- Número de carbonos no ácido graxo ( impar ou par)
- Ramificação do ácido graxo
A degradação do ácido graxo ocorre no
interior da mitocôndria e ocorre uma
oxidação do carbono beta
➥ Reações de B OXIDAÇÃO para
ácidos graxos saturados pares
- Oxidação por FAD - Acil CoA
Desidrogenase
- Hidratação
- Oxidação por NAD+
- Tiólise
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Cada ciclo da B- oxidação completo degrada 2 carbonos e libera um Acetil em ácidos
graxos saturados com números pares de carbono
- Acetil CoA = n/2
- NADH = n/2 - 1
- FADH = n/2 - 1
Onde n é o número de Carbonos
Ex.: AG com C12 gera 6 Acetil Coa, 5 NADH+ e 5 FADH+
Estequiometria da Oxidação do ÁG Linoleico (C18):
Acetil CoA - 9 (x 10 ATP CK) = 90 ATP
NADH - 8 (x 2,5 ATP CK) = 20 ATP
FADH - 8 (X 1,5 ATP) = 12 ATP
ou 8x4 = 32 ATP ( Para ir mais rápido)
Menos 2 ATP da ativação inicial da oxidação = 122 - 2 = 120 ATP
Estequiometria da Oxidação do ÁG Palmitato (C16):
Acetil Coa - 8 ( x 10 ATP CK) = 80 ATP
NADH - 7 ( x 2,5 ATP CK) = 17,5 ATP
FADH - 7 ( x 1,5 ATP CK) = 10,5 ATP
ou 7 X 4 = 28 ( Para ir mais rápido)
Menos 2 ATP da ativação inicial da oxidação = 108 - 2 = 106 ATP
OBS.: Deficiência da Acil CoA Desidrogenase - Síndrome da morte súbita do
Lactente
Processamento especial de AG Insaturado e/ou com número ímpar de carbono
➥ INSATURADOS ( +/- METADE DOS AG DIETA)
- Ação de isomerase e redutase anterior antes do processo de B oxidação
- Processamento B oxidação
A B- oxidação de ácidos graxos insaturados requer a participação de enzimas auxiliares
.As duplas ligações do ácidos graxos encontrados nos triacilgliceróis e fosfolipídios
encontram-se na configuração cis e não podem sofrer ação de enoil-CoA hidratase
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➥ NÚMERO ÍMPAR CARBONO
- B OXIDAÇÃO NORMAL; Formação final de propionil CoA (3C) - Conversão a
Succinil CoA - Ciclo ácidos tricarboxílicos
-
OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS DE CADEIA ÍMPAR: A oxidação segue as
mesmas etapas da oxidação tradicional, exceto o final em que terminam com a
formação do Propionil CoA. Após a formação do propionil CoA este é convertido em
Succinil CoA, que vai ser intermediário do CK
OBS.: No propionil ao invés de tirar 2 ATP do produto final nós tiramos 3 ATP
OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS DE CADEIA LONGA: A oxidação de ácidos
graxos de cadeia muito longa tem como auxiliar na degradação os peroxissomos,
organelas subcelulares que são extremamente importante paravárias ações como
oxidação de ácidos graxos de cadeia ramificada e oxidação AG de classe w, porém, a
oxidação dos peroxissomo é incompleta. O ácido graxo é ativado dentro do peroxissomo e
não necessita do transportador acil carnitina para entrar , é quebrado e depois o restante
irá para o interior da mitocôndria, ou seja, são oxidados fora da mitocôndria sendo a
exceção
- Degradação de H2O2
- Fibratos - Fármaco hipolipemiante
✓ Produção de Corpos Cetônicos =
- Acetona
- Acetoacetato
- Beta Hidroxibutirato
Como ocorre a formação dos Corpos Cetônicos??
Os corpos cetônicos são formados a partir do excesso de degradação lipídica.
“ Os lipídios queima na chama dos glicídios”:
- O acetil- CoA somente entra no CK quando as degradações dos lipídios e
glicidios estão equilibradas
- Isto ocorre devido ao fato de que para o acetil CoA entrar no CK, ele de estar
condensado ao Oxaloacetato
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- Ora, o Oxaloacetato é um dos destinos do piruvato, através da glicólise
- Um acúmulo de Acetil-CoA por diversas razões não poderá ser condensado
- O acúmulo deste acetil- CoA será transformado, no fígado, em corpos cetônicos
Ou seja, para que tenhamos a queima de lipídios necessitamos de quantidade
equivalente de glicídios (Oxaloacetato), caso não tenhamos glicídios suficientes o acetil
produzido é levado ao fígado e armazenado na forma de corpos cetônicos
OBS.: Quando falamos em dieta cetogênica é um desequilíbrio da ingestão de glicídios
e lipídios. Você suspende a ingestão de glicídio o que leva a uma ativação maciça da
via da B oxidação, produzindo muito acetil, porém, não teremos glicídio suficiente para
reagir com Oxaloacetato fazendo com que sobre acetil que não consegue ser
incorporado ao CK levando a um acúmulo de acetil no fígado e formando os corpos
cetônicos
✓ Utilização dos Corpos Cetônicos
➥ O fígado produz quantidade aumentada de corpos cetônicos durante o jejum,
quando são necessários para o fornecimento de energia para tecidos periféricos
- A utilização dos corpos cetônicos como fonte de energia depende da presença da
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 produção excessiva de corpos cetônicos levando a uma
cetonemia e cetonúria, levando a acidose e desidratação
● Biosíntesis de Ácidos Graxos : Porque sintetizar lípidos?
1) Principal forma de armazenamento de energia ( fonte mais fácil de mobilização)
2) Constituinte de membranas biológicas (fosfolipídeos)
3) Pigmentos ( retinol, caroteno)
4) Co-fatores enzimáticos ( vit K ativando cascata de coagulação sanguínea)
5) Detergentes ( sais biliares emulsificam as gorduras)
6) Hormônios ( esteróides)
7) Mensageiros intracelulares ( fosfatidilinositol é importante fosfolipídio de
membrana que ativado, desencadeia processos intracelulares)
8) Lipoproteínas (transporte de lipídeos para as células)
● INTRODUÇÃO
➥ No nosso organismo, grande parte dos AG são supridos pela Dieta
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➥ Uma dieta com altas concentrações de Glicídios acarreta maior transformação
destes em 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 a disponibilidade de NADPH
➥ A Síntese dos Ácidos Graxos não é uma reversão da via Degradativa
➥ A Biossíntese dos Ácidos Graxos, ou Síntese de Novo possui um novo conjunto de
reações, distintas da via degradativa
● COMPARAÇÃO ENTRE A B-OXIDAÇÃO E A SÍNTESE DE ÁG
Principais diferenças:
- Catalisadas por conjunto de enzimas diferentes
- Ocorre em compartimentos diferentes
- Há participação de um intermediário (malonil que não existe na beta oxidação
- Malonil CoA e Acetil CoA + carboxila ( via Acetil Coa carboxilase)
● ETAPA 01: Formação do malonil - CoA
- Processo irreversível
- Catalisado pela enzima acetil-CoA carboxilase
Estrutura da enzima acetil CoA carboxilase possui 3 sítios catalíticos para
transformação do malonil - CoA:
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- Biotina Carboxilase ( vit H)
- Ptn carreadora de biotina
- Transcarboxilase
✓ Depois da formação do malonil - CoA a biossíntese começa e é dividida em 4
fases:
1) Condensação
2) Redução
3) Desidratação
4) Redução
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
será responsável pela movimentação do Acil Malonil por todos os sítios ativos da
enzima
O Acetil CoA é sintetizado na mitocôndria. Mas é usado no citoplasma!!!!
✓ Como ocorre esse processo??
Pelas lançadeira Malicas!! Lançam acetil
CoA da matriz mitocondrial para o citosol,
para ser usado na síntese de ácido graxos!!
✓ Regulação da Biossíntese
- Etapa reguladora é a conversão de
Acetil CoA em malonil CoA pela
enzima Acetil CoA - Carboxilase
- Glucagon, epinefrinas e nível de
palmitoil CoA inibem esta 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 de ácidos graxos presentes
no retículo endoplasmático liso e na
mitocôndria
Diferentes tipos de lipídeos são sintetizados
a partir de derivados do ácido palmítico e palmitato:
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- Eicosanóides = São hormônios parácrinos. Estão envolvidos nas funções
reprodutivas, na inflamação, febre, nos mecanismos de dor, na secreção
gástrica e etc
- Triacilgliceróis = Possuem a mais alta eficiência em armazenamento de
energia. São encontrados em tecidos de reserva
- Colesterol = Precursor de hormônios esteróis e ácidos biliares
O fígado forma ácidos graxos monossaturados não essenciais ( ex. ácido araquidônico
- C20) a partir de ácidos graxos saturados essenciais pela ação de enzimas alongase e
dessaturase
O ácido aracdônico dá origem a eicosanoides que são compostos ativos nas reações
inflamatórias