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25 Bioquímica Metabólica | Bárbara C. Rovaris | Prof. Liz Claudio Miletti As células animais são compostas por várias organelas e pelo citosol. Dessa forma, algumas essas organelas realizam funções importantes em relação a síntese de lipídios. Sendo assim, alguns componentes importantes da célula animal são: responsável pela elongação dos ácidos graxos. responsável pela síntese de fosfolipídios, pela síntese de esterol, pela elongação dos ácidos graxos e pela dessaturação dos ácidos graxos. responsável pela síntese do esterol e dos isoprenóis e pela síntese de ácidos graxos. A síntese de ácidos graxos começa com uma reação feita a partir do citrato. Essa reação acontece tanto na mitocôndria quanto no citosol das células. O citrato, por sua vez, é a forma pela qual a célula consegue passar o excesso de carbonos vindos dos carboidratos na forma de Acetil-CoA da mitocôndria para o citosol. Dessa forma, na mitocôndria ocorre a reação de síntese de citrato a partir da junção de uma molécula de Acetil-CoA com oxaloacetato. O Acetil-CoA é resultado do piruvato produzido no citosol pela glicólise. Sendo assim, quando há um acúmulo de Acetil-CoA e o organismo não precisa transformá-lo em ATP, ele pega esses Acetil-CoA em excesso e reage com o oxaloacetato a fim de produzir citrato. O citrato que está sendo formado começa a se acumular na mitocôndria, e isso funciona como um sinal para a célula de que esse citrato deve ser transportado para o citosol, para que os seus carbonos deem origem a moléculas de ácidos graxos. Sendo assim, no citosol acontece a reação de degradação do citrato. Ele é quebrado em duas moléculas: Acetil-CoA e oxaloacetato. O Acetil-CoA é utilizado para a síntese dos ácidos graxos. E o oxaloacetato é transformado em malato, pela enzima malato desidrogenase. E depois, o malato é convertido à piruvato, pela enzima málica. O piruvato retorna para o interior da mitocôndria, Biossíntese de Lipídios 26 Bioquímica Metabólica | Bárbara C. Rovaris | Prof. Liz Claudio Miletti onde é carboxilado e transformado, novamente, a oxaloacetato, para que a produção de citrato continue. Durante a reação com a enzima málica, há a redução de um NADP+. Esse NAHDPH+H+ é armazenado pela célula, para que, posteriormente, ele seja utilizado para a síntese dos ácidos graxos. Então, o Acetil-CoA, resultante da quebra de citrato no citosol, é transformado em Malonil-CoA, pela enzima acetil-CoA carboxilase. O que acontece nessa reação é que um ATP ativa o Acetil-CoA e é quebrado em ADP+Pi, além disso um bicarbonato (HCO3) entra na reação e se liga ao Acetil-CoA. Na segunda parte da síntese de ácidos graxos, há a participação de seis enzimas, que contam com a ajuda dos NADPH+H+ produzidos pela enzima málica ou, ainda, produzidos na via das Pentoses-Fosfato. Dessa forma, um outro acetil-CoA é quebrado, e o seu grupamento acetil se liga a uma proteína carregadora de acil (ACP) presente em um complexo enzimático. Depois disso, o acetil é mudado de lugar, e passa a se ligar a uma cisteína, também presente nesse complexo enzimático. Então, uma Malonil-CoA, produzido a partir de outro Acetil-CoA, é separado da CoA, e o grupamento malonil se liga a proteína carregadora de acil (ACP). Em seguida, o grupamento malonil perde um de seus carbonos para se ligar ao grupamento acetil, que se desliga da cisteína, e se liga diretamente ao malonil, formando uma molécula chamada de β Cetoacil- ACP. Essa molécula é assim nomeada porque possui uma cetona ligada ao seu carbono β. Então, a β Cetoacil-ACP sofre uma reação de desidrogenação, e recebe hidrogênios de uma molécula de NADPH+H+. Dessa forma, ela passa a ser chamada de β Hidroxiacil-ACP, uma vez que ao receber os carbonos a cetona vira uma hidroxila, formando um álcool no carbono β. Depois disso, a β Hidroxiacil-ACP sofre uma reação de hidrogenação, na qual perde uma molécula de H20. Com isso, forma-se uma dupla ligação entre os carbonos α e β, e a molécula passa a ser chamada de enoil-ACP. Por fim, o enoil-Coa sofre uma reação de desidrogenação, novamente. E ganha hidrogênios de uma molécula de NADPH+H+, passando a se chamar Butiril-ACP. O Butiril-ACP, por sua vez, é formado por 4 carbonos. Dessa forma, ele recomeça o ciclo para que o número de carbonos de sua cadeia aumente. Sendo assim, a cada volta que ele dá são adicionados 2 carbonos a sua molécula. O ciclo é feito até que se forme o palmitoil, um ácido graxo composto por 16 carbonos, ou seja, o ciclo vai se repetir por 7 vezes. Depois de se formar um ácido graxo de 16 carbonos, ou seja, o palmitoil, ele pode passar por dois processos: a elongação e a dessaturação. Sendo assim, na elongação o palmitoil é aumentado, ou seja, são adicionados carbonos a sua cadeia. E na dessaturação, são adicionadas ligações duplas entre 27 Bioquímica Metabólica | Bárbara C. Rovaris | Prof. Liz Claudio Miletti os carbonos, para formação de ácidos graxos insaturados. Cada um desses processos ocorre em uma organela da célula, dessa forma a elongação é feita na mitocôndria e no retículo endoplasmático, e a dessaturação é feita apenas no retículo endoplasmático. Então, o palmitoil ou palmitato formado pelo ciclo anterior, pode sofrer elongação para formar o ácido esteárico, formado por 18 carbonos. Ou ele pode sofrer dessaturação, e criar uma ligação dupla no carbono 9, e formar o ácido palmitoleico. O ácido esteárico pode sofrer uma dessaturação no carbono 9 e virar o ácido oleico, ou sofrer elongação e formar ácidos graxos saturados de cadeias maiores. 28 Bioquímica Metabólica | Bárbara C. Rovaris | Prof. Liz Claudio Miletti No organismo animal, as dessaturases só conseguem fazer duplas ligação do carbono 9 para baixo, ou seja, os animais não conseguem formar ácidos graxos insaturados com ligações duplas acima do carbono 9. Sendo assim, os animais só produzem dois tipos de ácidos graxos insaturados: o ácido palmitoleico e o ácido oleico. Por esse motivo, eles precisam se alimentar de ácidos graxos insaturados produzidos apenas pelas plantas, para poder manter seu organismo. Dessa forma, existem dois ácidos graxos essenciais para os animais: α Sendo assim, ao se alimentarem desses ácidos graxos, os animais podem formar outros ácidos graxos ou, ainda, utilizá-los em outras vias metabólicas. A síntese dos triacilgliceróis acontece quando o organismo está no período absortivo, ou seja, quando o animal está se alimentando. A síntese dos triglicerídeos pode ter origem tanto no fígado quanto no tecido adiposo. Dessa forma, a glicose vinda do fígado e do tecido adiposo, é transformada em diidroxicetona fosfato, pela glicólise. E em seguida, é transformada em glicerol 3 fosfato, pela enzima glicerol 3 fosfato desidrogenase, que adiciona hidrogênios, doados por um NADH+H+, a molécula de diidroxicetona fosfato. O fígado pode, ainda, dar uma molécula de glicerol proveniente da degradação de algum triacilglicerol durante o período pós-absortivo. Dessa forma, o glicerol é transformado em glicerol 3 fosfato, pela enzima glicerol quinase, que adiciona um fosfato a molécula que foi dodado por um ATP. Sendo assim, o glicerol se encontra em sua forma ativa de glicerol 3 fosfato. Então, um acil-CoA é quebrado e o acil é liberado da CoA, para que esse acil, se ligue a molécula de glicerol 3 fosfato. Quando ele se liga ao glicerol 3 fosfato, forma-se uma molécula de monoacilglicerol 3 fosfato. Em seguida, um outro acil-CoA sofre a mesma reação e se liga ao monoacilglicerol 3 fosfato, formando, agora, um diacilglicerol 3 fosfato. Então, uma enzima fosfatase retira o fosfato do diacilglicerol 3 fosfato, que passa a ser diacilglicerol. Isso é feito para que mais um acilpossa se ligar a molécula para formar o triacilglicerol. Sendo assim, um acil se liga a molécula de diacilglicerol, e forma- se a molécula de triacilglicerol. 29 Bioquímica Metabólica | Bárbara C. Rovaris | Prof. Liz Claudio Miletti 30 Bioquímica Metabólica | Bárbara C. Rovaris | Prof. Liz Claudio Miletti Eicosanóides são substâncias complexas derivadas do ácido araquidônico, ácido graxo composto por 20 carbonos. Esse ácido araquidônico, por sua vez, está aderido aos fosfolipídios da membrana plasmática das células. Dessa forma, o ácido araquidônico dá origem a quatro eicosanóides: as prostaciclinas, as protaglandinas, as tromboxanas e os leucotrienos, cada qual com uma função específica. participam do ciclo de vida celular. indicam inflamações no organismo. responsáveis pela formação de coágulos. responsáveis pela ativação dos leucócitos. Dessa forma, alguns fármacos como os corticosteroides bloqueiam a produção do ácido araquidônico e consequentemente a produção dos eicoisanóides. E outros como a aspirina e a indometacina bloqueiam a formação das prostaciclinas, das prostaglandinas e das tromboxanas. A síntese de colesterol acontece apenas nos organismos animais, ele é uma molécula formada por um anel chamado de ciclo pentano peridro fenantreno, que é produzido a partir de uma molécula de acetato, com dois carbonos. O colesterol é um lipídio composto por 27 carbonos, então a sua síntese começa com a junção de moléculas de acetil-CoA, que dão origem ao HMG- CoA. Em seguida, o HMG-CoA é transformado em mevalonato, através de uma reação de oxidorredução. Então, através do mevalonato há a formação de isoprenóides. Esses isoprenóides, através de uma série de modificações químicas são transformados em esqualeno, uma molécula linear, com duplas ligações, formada por 30 carbonos. Isso acontece através de várias reações de oxidorredução, que contam com a participação de moléculas de NADPH+H+. O esqualeno, por fim, é transformado em colesterol através de modificações químicas, pelas quais ele perde três moléculas de CH3. 31 Bioquímica Metabólica | Bárbara C. Rovaris | Prof. Liz Claudio Miletti A partir do colesterol endógeno, ou seja, formado pelo próprio organismo, os animais podem formar várias outras moléculas. Sendo assim, a partir anel de colesterol o organismo gera a pregnolona que, por sua vez, gera a progesterona. A progesterona, então, pode ser usada para dar origem ao cortisol, a aldosterona e a testosterona. O cortisol afeta o metabolismo das proteínas e dos carboidratos, suprime a resposta imunológica, a inflamação e a resposta alérgica. A aldosterona regula a reabsorção de cálcio, cloro e bicarbonato. E 32 Bioquímica Metabólica | 2020.1 a testosterona dá origem aos hormônios sexuais femininos e masculinos. Dessa forma, o colesterol é muito importante para o organismo dos animais, uma vez que a partir dele são formados importantes hormônios.
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