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METABOLISMO DE LIPÍDEOS - LIPIDOGÊNESE 1 METABOLISMO DE LIPÍDEOS - LIPIDOGÊNESE IMPORTÂNCIA NO METABOLISMO ENERGÉTICO ↳ Compostos altamente reduzidos .: grande concentração de átomos de H, que a medida que vão sendo reduzido gera-se uma grande quantidade de ATP produzida ao final do metabolismo ↳ Principal reserva energética metabólica a longo prazo (em um indivíduo com peso normal pode-se manter um organismo por até três meses, vai aumentando em caso de obesos [mais de 1 ano], em decorrência de um acúmulo de gordura) ↳ Inércia química e anidros .: pouco reativos .: "empacotamento" no tecido adiposo OBS: compostos anidros = não atraem água ↳ Tecido adiposo: abundante na camada subcutânea e cavidade abdominal; pode suprir a necessidade energética por alguns meses; isolante térmico LIPÓLISE ↳ Processo de catabolismo/quebra de gordura ↳ Digestão e transporte: Tem-se a emulsificação dos lipídeos pela bile ("detergente"), sendo fragmentados em partículas menores (triglicerídeos) sofrendo maior influência da lipase, formando-os em ácidos graxos e glicerol. Os ácidos graxos livres e o glicerol serão captados elo intestino e serão re-esterificados em triglicerídeos .: havendo uma síntese dentro da célula do epitélio intestinal juntamente com outras substâncias .: caem na corrente sanguínea e são dispersos ao tecido METABOLISMO DE LIPÍDEOS - LIPIDOGÊNESE 2 OBS: lipase lipoproteica - quebra os quilomícrons (novos triglicerídeos formados no intestino) em ácidos graxos e glicerol, possibilitando que eles também entrem nas células METABOLISMO DE LIPÍDEOS - LIPIDOGÊNESE 3 OBS: quilomícrons são produzidos pelas próprias células intestinais Síntese de ácidos graxos - insulina .: muita oferta de nutrientes .: pós-prandial ↳ Utilização de ácidos graxos como fonte energética .: baixa quantidade energética .: jejum mobilização da reserva energética - glucagon, adrenalina e cortisol, além de um efeito dos hormônios tireoidianos (hormônios que sinalizam a mobilização energética) .: jejum Mobilização de ácidos graxos do tecido adiposo Ativação do ácido graxo e transporte para mitocôndrias (carnitina) Beta oxidação: degradação dos ácidos graxos até acetil-Coa MOBILIZAÇÃO DOS TRIGLICERÓIS METABOLISMO DE LIPÍDEOS - LIPIDOGÊNESE 4 1. Sinalização hormonal pelo glucagon e adrenalina mediante a baixos níveis de glicose sérica, ligando-se a receptores específicos na membrana plasmática 2. Ativação da enzima adenilato ciclase que produz o 2° mensageiro 3. cAMP ativa a PKA (proteína quinase A), que fosforila e ativa a triacilglicerol lipase que vai hidrolisar os triglicerídeos em ácidos graxos e glicerol OBS: 95% da energia é oriunda das cadeias longas de ácidos graxos, sendo apenas 5% fornecidas pelo glicerol, que pode ser utilizado em duas vias: aproveitado na via glicolítica (glicólise) ou utilizado como substrato no fígado pela gliconeogênese No jejum prolongado, realiza-se a lipólise e a gliconeogênese de forma simultânea, sendo posteriormente direcionados a outros tecidos dando continuidade ao processo ATIVAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS E TRANSPORTE PARA MITOCÔNDRIA METABOLISMO DE LIPÍDEOS - LIPIDOGÊNESE 5 AGLs (ácidos graxos livres) - saem dos adipócitos e são transportados no plasma através da proteína albumina para tecidos como o músculo esquelético, coração e córtex renal. Nesses tecidos-alvo, os ácidos graxos se dissociam da albumina e são levados para o citoplasma por transportadores da membrana plasmática. OBS: ácidos graxos de cadeia curta conseguem entrar na mitocôndria sem transportadores de membrana sendo ativados na matriz mitocondrial, enquanto os de cadeia longa (>14 carbonos), não conseguem atravessar livremente as membranas mitocondriais, necessitando de intermediários (carnitina) AGLs convertidos em Acil-CoA graxo pela enzima tioquinase (acil-coa-sintetase), localizada na membrana mitocondrial externa, convertendo o ácido graxo livre em ácido graxo ativado. Sendo um ponto importante o fato dessa reação requerer ATP e coenzima A Acil-CoA graxo serpa temporariamente ligado ao OH da carnitina, formando o acil graxo carnitina, sendo este, um processo catalizado pela enzima carnitina-acil-transferase (CTP1). Assim, chega a matriz através de um cotransportador acil-carnitina/carnitina METABOLISMO DE LIPÍDEOS - LIPIDOGÊNESE 6 Dentro da mitocôndria, o grupo acil é transferido para a coenzima A intramitocondrial pela enzima CARNITINA-ACIL- TRANSFERASE-II (CPT2), presente na membrana mitocondrial interna. Liberação da carnitina livre e do acetil-CoA graxo OBS: malonil-CoA (intermediário na biossíntese de ácidos graxos) inibe essa carnitina-aciltransferase I, sinalizando um estado bem alimentado para as células, uma oferta de ácidos graxos (estado bem alimentado) .: vai produzir gorduras/lipídeos, bloqueando a entrada do Acetil-CoA graxo no citosol .: o malonil CoA no citosol bloqueia a canitina acetiltransferase I, permitindo que o AcilCoA graxo ao ficar no citosol, possa ser utilizado na síntese dos ácidos graxos BETA-OXIDAÇÃO Remoção oxidativa de sucessivas unidades de dois átomos de carbono na forma de acetil-Coa, sendo este processo, iniciado pelo carbono beta, ou seja, a partir do grupamento carboxila ... em casos de ácidos graxos saturados com número par de carbonos, o processo ocorre em 4 etapas Oxidação (FAD) - acil-CoA desidrogenase oxida a molécula utilizando FAD como coenzima, reduzindo o FAD em FADH2 por meio da transferência de hidrogênios, formando uma ligação dupla que garante uma instabilidade na molécula de ácido graxo, de forma a possibilitar de forma sequencial sua degradação METABOLISMO DE LIPÍDEOS - LIPIDOGÊNESE 7 Hidratação - molécula de H2O utilizada como reagente pela enzima X Oxidação (NAD+) - utilização de NAD, reduzido a NADH Clivagem - com a presença de uma nova CoA a enzima se liga ao grupamento terminal, separando o acil-CoA graxo da Coa - catalizado pela enzima tiolase METABOLISMO DE LIPÍDEOS - LIPIDOGÊNESE 8 OBS: fica nesse ciclo tirando dois carbonos por ciclo, até que NO FINAL, libera-se todos os carbonos em Acetil-CoA, diminuindo as cadeias, até liberar todos os átomos de carbono daquele ácido graxo em forma de AcelCoa, processo esse que é denominado beta- oxidação IMPORTANTE 1 NADH = 2,5 ATP; 1 FADH2 = 1,5 ATP OBS: 106 ATP, já que foram utilizadas duas moléculas durante a ativação do ácido graxo METABOLISMO DE LIPÍDEOS - LIPIDOGÊNESE 9 OBS: A quantidade final de ATP produzido no saldo final é muito maior quando comparado ao metabolismo de carboidrato (106 é a quantidade de ATP produzida para UMA molécula de ácido graxo) Porque primeiro é o metabolismo dos carboidratos? Isso ocorre por que embora seja mais vantajoso energeticamente a quebra dos ácidos graxos, o metabolismo de carboidratos ocorre de forma mais rápida, e alguns órgão só recebem glicose como fonte energética, sendo esses dois pontos a justificação da lipólise não ocorrer primeiro, mesmo sendo mais vantajosa energeticamente ... em casos de ácidos graxos com número ímpar de carbonos ocorre nessas mesmas quatro etapas, entretanto, o último átomo com 3 carbonos ... em caso de ácidos graxos insaturados (possuem dupla ligação), tem-se o mesmo processo de ativação, requerendo, entretanto, de mais duas reações adicionas de isomerização, mediante a presença de uma ligação dupla, e outras para poli-insaturados CETOGÊNESE ↳ Formação de corpos cetônicos, que serão exportados para tecidos extra-hepáticos pela corrente sanguínea, uma vez que são substâncias hidrossolúveis, onde funcionarão como combustível, formação de ATP ↳ Ocorre predominantemente na matriz mitocondrial do fígado, podendo vir a ocorrer também nos rins. ↳ Tipos de corpos cetônicos METABOLISMO DE LIPÍDEOS - LIPIDOGÊNESE 10 ↳ Etapas: 1. Condensação de 2 moléculas de Acetil-CoA - enzimaTiolase formando o intermediárioacetoacetil-CoA 2. O acetoacetil-CoA reage + 1 Acetil-CoA formando b-hidroxi- �metilglutaril-CoA (HMG-CoA); enzima HMG-CoA-sintase 3. Por fim, a HMG-CoA é clivada a acetil-CoA e acetoacetato (primeiro cetocetônico gerado) pela enzima enzima HMG-CoA- liase. 4. Esse acetoacetato pode ser reduzido, formando o beta hidroxibutitaro , ou carboxilado, formando a acetona 5. Exportado à corrente sanguínea, chegando aos tecidos extra- hepáticos, onde serão convertidos a Acetil-CoA .: são utilizados como fonte energética em todos os tecidos, com exceção do fígado, que embora produza (quando tem Acetil-CoA em excesso), não utiliza METABOLISMO DE LIPÍDEOS - LIPIDOGÊNESE 11 IMPORTANTE Cetose - produção excessiva de corpos cetônicos que os tecidos extra-hepáticos não conseguem metabolizar e gerar ATP, permanecendo no sangue em alta concentração, sobrando Isso ocorre quando se tem a insulina baixa: Diminuição de glicose pelos tecidos (jejum ["jejum intermitente"]) DM não controlada, uma vez que organismo não está produzindo insulina suficiente Exercício físico muito intenso Dietas com restrição de carboidratos Cetonemia (aumento no sangue) e Cetonúria (aumento na urina) Cetoacidose- acidose combinada a cetose
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