BIOSSÍNTESE DE LIPÍDEOS

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BIOSSÍNTESE DE LIPÍDEOS
A maioria dos lipídios são formadas a partir de moléculas simples hidrossolúveis
 Compreendem vias de reações endergônicas e de caráter redutor
 A energia provém da quebra da molécula de ATP
 Os elétrons são fornecidos por moléculas transportadoras do tipo NADPH
Biossíntese dos ácidos graxos
A biossíntese e a oxidação de ácidos graxos ocorrem por vias muito diferentes
· Os ácidos graxos são degradados em substrações de 2 carbonos na forma de acetilCoA
· A biossíntese também envolve a adição sequencial de 2 carbonos mas utilizando o malonil-CoA como precursor
O malonil-CoA é derivado do acetil-CoA e do bicarbonato
· Origem do acetil-CoA utilizado na síntese do malonil-CoA:
1. Descarboxilação do piruvato
2. Degradação de aminoácidos
· A reação de formação do malonil-CoA é catalizada pela enzima acetil-CoA carboxilase
· Ela apresenta a biotina como grupo prostético
· A biotina é uma enzima típica de processos de transferência de grupos funcionais
· No caso do malonil ela é importante na transferência do grupo ácido
As cadeias de ácidos graxos são montadas por adições sequenciais de 2 carbonos derivados do malonil-CoA
· A adição ocorre em uma sequência de 4 reações:
Condensação > Redução > Desidratação > Redução
· As reações ocorrem complexo proteico chamado de ácido graxo sintase
· A cadeia crescente e o novo grupo a ser adicionado ficam ligados ao complexo por grupos tióis (-SH)
· Vários sítios catalíticos do complexo atuam em etapas distintas do processo
1. Condensação
 O processo se inicia com a ligação de um grupo acetil e um grupo malonil aos grupos tióis
Sítio KS: capta o acetil
Sítio ACP: capta o malonil
Sítio MAT: catalisa a condensação
2. Redução
 Redução da carbonila que veio do acetil
Sítio ACP: segura o ácido graxo em formação
Sítio KR: catalisa a redução
3. Desidratação
Remoção de uma hidroxila (OH-) e de um H+
Sítio ACP: segura o ácido graxo em formação
Sítio DH: catalisa a desidratação
4. Redução
 Redução da molécula formando uma cadeia saturada
 Sítio ACP: segura o ácido graxo em formação
 Sítio ER: catalisa a redução
Deslocamento da cadeia e captação de novo malonil
· Este deslocamento deixa o grupo tiol da ACP livre para a ligação de um novo grupo malonil-CoA
· A partir desse ponto o ciclo recomeça
Visão geral da biossíntese de ác. graxos
A cada rodada de reações a cadeia carbônica do ácido graxo em formação ganha mais dois carbonos
O produto principal da via de biossíntese é o palmitato:
· Ele pode ser aumentado ou dessaturado
· O sistema de alongamento também utiliza o malonil-CoA, porém as enzimas envolvidas são diferentes
· As insaturações são introduzidas por meio de reações de oxidação
· Estas modificações do palmitato precursor são realizadas no retículo endoplasmático liso ou mitocôndria
Biossíntese dos triglicerídeos
· O primeiro passo na biossíntese dos triglicerídeos é a incorporação de dois ácidos graxos à uma molécula de glicerol-3-fosfato
· O glicerol-3-fosfato pode ter duas origens
· Derivado da redução da diidroxicetona fosfato (glicólise)
· Derivado da fosforilação do glicerol
· A incorporação dos dois ácidos graxos forma o ácido fosfatídico
O ácido fosfatídico é o precursor dos triglicerídeos e dos fosfolipídios
Via geral de formação do triglicerídeo:
A biossíntese de triglicerídeos é dependente de excesso de acetil-CoA e disparada pela insulina
· Excesso de acetil-CoA vem do alto metabolismo de carboidratos e aminoácidos
· Com insulina: disparo da síntese de triglicerídeos
· Sem insulina: síntese de corpos cetônicos para exportação
Biossíntese dos fosfolipídeos
A biossíntese dos fosfolipídios de membrana seguem 4 passos gerais:
1. Síntese de uma molécula esqueleto
· glicerol (glicerofosfolipidio)
· esfingosina (esfingolipidio)
2. Ligação dos ácidos graxos ao esqueleto
· (Ligações do tipo ester ou amida)
3. Ligação do grupo cabeça polar
· (Ligações do tipo fosfodiéster)
4. Modificações do grupo cabeça
Biossíntese dos glicerofosfolipídeos
· As duas primeiras etapas são comuns à formação dos triglicerídeos (formação do ácido fosfatídico)
· A cabeça polar é incorporada utilizando um dinucleotídeo transportador (CDP)
Biossíntese do fosfadilinositol
Segue o mesmo princípio do glicerofosfolipídeo
Biossíntese dos esfingolipídeos
O esqueleto dos esfingolipídios é a esfingosina
· A esfingosina é derivada do palmitato
· O ácido graxo é incorporado à esfinganina formando um intermediário chamado ceramida
· O grupo polar é incorporado à ceramida
Biossíntese de eicosanóides
Os eicosanóides são derivados do ácido araquidônico
· Um grupo de enzimas presentes no R.E.L. converte o ácido araquidônico numa molécula chamada PGH2
· O PGH2 é o precursor das prostaglandinas e dos tromboxanos
· Alguns anti-inflamatórios agem inibindo a via de formação do PGH2
· Inibindo a formação de prostaglandinas envolvidas na estimulação de processos inflamatórios
· A aspirina é também um inibidor de PGH2
· Inibe a formação de tromboxanos que estimula a acumulação de plaquetas e a constrição de vasos sanguíneos
· Recomendado para pessoas hipertensas
Biossíntese dos esteróides
· O núcleo esteróide é formado a partir da união e ciclização de unidades de 5 carbonos chamadas isopreno
· A formação do núcleo esteróide envolve quatro estágios
1. Formação do melavonato a partir de 3 unidades de acetato
2. Conversão do melavonato em isopreno ativado
3. Polimerização de uma molécula com 6 unidades de isopreno chamada esqualeno
4. Ciclização do esqualeno formando o núcleo esteróide
Biossíntese do colesterol
· Modificações do núcleo esteróide levam a formação do colesterol
· Oxidações
· Adição e deslocamentos de grupos funcionais
· O colesterol é o lipídio precursor dos esteróides e ácidos biliares