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FMC BIOQUÍMICA II LIS ABREU BARCELOS 2026.2 Aula 7 Metabolismo Lipídico Ácidos Graxos são os componentes estruturais dos Lipídeos, a Gordura que vem da dieta é absorvida e, ao sofrer a ação dos Ácidos Biliares, forma Micelas, estas serão degradadas pelas Lipases Pancreáticas e formarão os Triglicerídeos. → A Absorção da Gordura acontece através dos Quilomícrons, estes transportam a Gordura para o Fígado, possibilitando a Lipase, formando Ácido Graxo e Glicerol que serão utilizados nos músculos ou serão armazenados no Adipócitos. Quilomícrons consistem em moléculas grandes de Lipoproteínas sintetizadas pelas células do intestino, uma vez que possuem mais lipídeos que proteínas, são menos densos que o Plasma Sanguíneo, flutuando nesse líquido, conferindo um aspecto leitoso ao mesmo. Os Ácidos Graxos são transportados ligados à Albumina. POR QUE OXIDAR UM ÁCIDO GRAXO? → Os Ácidos Graxos são muito mais reduzidos, sua oxidação formará muita energia; → Não são hidratados, assim, conseguimos armazenar gordura, proporcionando mais energia e menos volume, em comparação ao carboidrato, por exemplo. UTILIZAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS COMO FONTE DE ENERGIA Os Ácidos Graxos depositados no Tecido Adiposo na forma de Triglicerídeos são a principal reserva do organismo. Os tecidos periféricos acessam esta reserva através da mobilização dos Ácidos Graxos do tecido adiposo e posterior a oxidação na mitocôndria através da Beta- Oxidação. → O produto da oxidação completa de Ácidos Graxos é 9KCAL/G, enquanto que as proteínas e os glicídios são 4Kcal/g Distingue-se três fases da utilização dos Ácidos Graxos como energia: OBTÊNÇÃO DE ENERGIA → MOBILIZAÇÃO DE TRIGLICÉRIDES (TG) TG -> AG + GLICEROL – LIPASE HORMÔNIO SENSÍVEL → ATIVAÇÃO DO ÁCIDO GRAXO (AG) FORMAÇÃO ACIL-COA GRAXO – ACILCOA SINTASE → TRANSPORTE DO AG PARA MITOCÔNDRIA PAPEL DA CARNITINA E DAS TRANSFERASES → DEGRADAÇÃO DO AG PRODUÇÃO DE ACETIL-COA (B-OXIDAÇÃO) → PRODUÇÃO E UTILIZAÇÃO DE CORPOS CETÔNICOS 1ª FASE Na primeira fase ocorre a Mobilização dos Triglicerídeos, desta forma, através da Enzima Lipase Hormônio Sensível (LHS), há a formação de Ácido Graxo e Glicerol. → Enzima Lipase Hormônio Sensível Depende da atuação dos seguintes Hormônios para ser ativada: Glucagon, Adrenalina, Corticoide e Hormônios do Crescimento (GH) É ativada quando FOSFORILADA, ocorre a utilização de 2 ATPS. O Glicerol resultante vai ser encaminhado para dois destinos: → Fígado para 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, pois não realizam B-Oxidação. 2ª FASE Agora, na segunda fase, há a Ativação do Ácido Graxo, a partir da Enzima AcilCoA Sintase, o transformando em AcilCoA Graxo, desta forma, poderá ser transportado para a Mitocôndria. → Forma Ativa do Ácido Graxo = AcilCoA Graxo 3ª FASE Na terceira fase há o Transporte do AcilCoA Graxo para a Mitocôndria, a partir da ligação entre esse e a Carnitina (proteína presente na membrana mitocondrial), formando Acil-Carnitina, transportando o AG para dentro da mitocôndria. LIBERAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS DO TAG TRANSPORTE DOS AG À MITOCÔNDRIA B-OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS Triglicerídeos Enzima Lipase Hormônio Sensível Ácido Graxo e Glicerol Ácido Graxo Enzima AcilCoA Sintase AcilCoA Graxo AcilCoA Graxo + Carnitina Acil- Carnitina 1 2 3 FMC BIOQUÍMICA II LIS ABREU BARCELOS 2026.2 Também pode-se ocorrer a ação da Transferase, além da Carnitina. 4ª FASE Na quarta fase acontecerá a degradação do Ácido Graxo, a partir da B-Oxidação, produzindo Acetil-CoA. As reações da B-Oxidação vão depender de: → Saturação No Ácido Graxo (saturado ou insaturado); Precisa estar SATURADO, se houver ramificações, essas precisam ser quebradas. → Número de Carbonos no Ácido Graxo (par ou ímpar); → Ramificação no Ácido Graxo; OXIDAÇÃO DO AG → SATURADO E COM NÚMERO PAR DE CARBONOS A oxidação do Ácido Graxo acontece no interior da Mitocôndria, por isso contamos com a ajuda da Carnitina ou da Transferase para transportá-lo para o interior desta. → A Oxidação acontece no CARBONO β do AG. A CADA CICLO DA B-OXIDAÇÃO DO ÁCIDO GRAXO SATURADO E PAR, COMPREENDEMOS 4 ETAPAS SENDO REALIZADAS: 1ª ETAPA: Oxidação por FAD (ação da Enzima AcilCoA Desidrogenase) Depois de penetrar na matriz mitocondrial, o Acil-CoA Graxo saturado sofre desidrogenação enzimática pela ação da Acil-CoA Desidrogenase, nos átomos de carbono α e β. Os hidrogênios retirados do Acil-CoA Graxo são transferidos para o FAD produzindo o FADH 2. 2ª ETAPA: Hidratação Uma molécula de água é adicionada à dupla ligação do Trans-D-2-Enoil-CoA pela ação da Enoil-CoA Hidratase. 3ª ETAPA: Oxidação por NAD+ L-Hidroxiacil-Co-A é desidrogenado pela ação da B- cetoacil-CoA Desidrogenase com NAD+ ligado. 4ª ETAPA: Tiólise Clivagem dependente de CoA pela Tiolase B-cetoacil-CoA, liberando 1 Acetil-CoA e 1 Acil-CoA Graxo. Esse Acil-CoA Graxo participa novamente até que seja encurtado em 2 C. ESTEQUIOMETRIA DA OXIDAÇÃO DO AG A cada ciclo de B-Oxidação as 4 etapas são realizadas e o Acil-Coa é reduzido em 2C (carbonos). → A cada redução do Acil-Coa em 2C um Acetil-CoA é produzido Sendo assim, um Ácido Graxo fornecerá o número e Acetil-CoA equivalente a metade do número de seus carbonos. Ex.: AG com C12 gera 6 Acetil-CoA, 5 NADH+ e 5 FADH+ • N/2ACETIL-COA • N/2 - 1 NADH • N/2 - 1 FADH •10 ATPACETIL-COA •2,5 ATPNADH •1,5 ATPFADH •2 ATP utilizados na ativação Inicial da Oxidação MENOS Acetil Acetil Acetil Acetil Acetil Acetil Acetil - FMC BIOQUÍMICA II LIS ABREU BARCELOS 2026.2 Ex.: Ácido Linoleico (C18) → Acetil-CoA: 9 (X10 ATP) = 90 ATP → NADH: 8 (X 2,5 ATP) = 20 ATP → FADH: 8 (X 1,5 ATP) = 12 ATP 90+20+12-2= 120 ATP Ex.: Palmitato (Ácido Graxo de 16C) → Acetil-CoA: 8 (X10 ATP) = 80 ATP → NADH: 7 → FADH: 7 80+28-2= 106 ATP → DICA: podemos multiplicar diretamente o valor do NADH/FADH por 4 ATP, já que somando 2,5 ATP do NADH com o 1,5 ATP do FADH, obteremos 4 ATP. → -2 ATP equivalente ao seu consumo para a Ativação Inicial da Oxidação. ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS E /OU COM NÚMERO ÍMPAR DE CARDONOS INSATURADOS +/- metade dos Ácidos Graxos da Dieta Ação da ISOMERASE E REDUTASE anterior ao processo de B-Oxidação, e posteriormente seguem o mesmo caminho dos demais pares. NÚMERO ÍMPAR DE CARBONOS B-Oxidação Normal: formação final de PROPIONIL COA (3C) Esses serão convertidos em Succinil CoA através do Ciclo dos Ácidos Tricarboxílicos. O Succinil CoA será intermediário do CK. → Os Ácidos Graxos de cadeias ímpares redem várias Moléculas de Acetil-CoA e, na última etapa da B- Oxidação, uma Molécula de Propionil-CoA. → Proprionil-CoA é composto por 3 carbonos e sofre a ação enzimática para se transformar em Succinil CoA, que é intermediário do CK, gerando energia. OXIDAÇÃO DOS 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 importantes para várias ações como Oxidação de Ácidos Graxos de cadeia ramificada. → Ácidos Graxos de cadeia super longa (+20) são oxidados nos PEROXISSOMOS. Por serem grandes não cabem na mitocôndria. → A Oxidação no Peroxissomo é incompleta. O Ácido Graxo é ativado dentro do Peroxissomo e não necessita do transportador Acil-Carnitina para entrar na Mitocôndria e finalizar a sua Oxidação. → Os Peroxissomos atuarão preparando esses AG muito longos ou ramificados para serem direcionados à mitocôndria. FORMAÇÃO DE CORPOS CETÔNICOSO Acetil-CoA somente entra no CK quando as degradações dos Lipídios e Glicídios estão equilibradas. Isto se deve ao fato de que para o Acetil-CoA adentrar no CK, este deve ser condensado ao Oxaloacetato. Ora, o Oxaloacetato é um dos destinos do Piruvato, através da Glicólise. → Um ACÚMULO deste Acetil-CoA e, por diversas razões, a impossibilidade de condensação; → Esse Acetil-CoA será transformado, no Fígado, em Corpos Cetônicos, os principais são: → 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 da enzima TIOLA 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. Assim, no Cérebro e no Músculo, a partir da presença da enzima TIOLASE, os corpor cetônicos serão incorporados e transformados em Acetil- CoA novamente, para participar do CK e promover energia para esses tecidos. → No Diabetes ocorre uma produção excessiva de corpos cetônicos, levando à acetonemia e cetonuria, levando a acidose e desidratação. Acetoacetato B- Hidroxibutirato Acetona (X4 ATP) = 28 ATP FMC BIOQUÍMICA II LIS ABREU BARCELOS 2026.2 Utilização dos Corpos Cetônicos → Os corpos cetônicos saem do Fígado, em decorrência da falta da Enzima Tirolase, indo em direção à corrente sanguínea, assim, eles podem ser eliminados: Pela Urina, fazendo Cetonuria Pelo Pulmão, a acetona nesse caso, dando o ar característico do Diabético Descompensado. UTILIZAÇÃO DE CORPOS CETÔNICOS NO JEJUM Após 3 dias de Inanição corpos cetônicos liberados no sangue Cérebro Coração Várias semanas de inanição Cérebro corpos cetônicos se tornam a principal fonte de energia Corpos cetônicos podem atravessar a barreira hematoencefálica → A Acetona não é utilizada pelo corpo como um combustível, ela é volátil e pode ser eliminada pela respiração (Hálito Cetônico). → Corpos cetônicos positivos na urina pode ser indicativo de diabetes descompensada, jejum prolongado ou dieta rica em gorduras e pobre em carboidratos. → Quando a concentração de glicose plasmática (glicemia) diminui, seja por consequência de dieta ou jejum prolongado, o fígado passa a processar o glicogênio, liberando glicose no sangue que mantém a glicemia por cerca de 8h, garantindo ao cérebro nutrição para o desempenho de todas as suas atividades. Passando este período, as reservas de glicogênio do fígado acabam, desta forma, se a restrição alimentar continuar, o indivíduo ficará hipoglicêmico (com baixa concentração de glicose sanguínea), o que eventualmente pode gerar um quadro de neuroglicopenia (pouca disponibilidade de glicose no sistema nervoso) se estas condições permanecerem. → É neste momento que o fígado aumenta a produção dos chamados corpos cetônicos. Estes compostos, que normalmente são produzidos em pequenas quantidades, são liberados na corrente sanguínea e são captados pelo cérebro e outros tecidos para serem metabolizados. → De fato, os corpos cetônicos são eficientes para a nutrição cerebral em períodos de dieta ou jejum prolongado, e sua produção aumenta à medida que o quadro de hipoglicemia se intensifica. No entanto, é importante ressaltar que a produção de corpos cetônicos pode exceder a quantidade usada pelo cérebro, e nessas condições estes compostos se acumulam, causando cetose, que se caracterizada por grandes quantidades de corpos cetônicos no sangue (cetonemia) e na urina (cetonúria). Como os corpos cetônicos são ácidos, seu acúmulo pode elevar a acidez sanguínea, determinando uma diminuição do potencial de Hidrogeniônico (pH). Usam o acetoacetato como fonte de energia FMC BIOQUÍMICA II LIS ABREU BARCELOS 2026.2 X No nosso organismo, grande parte dos AG são supridos através da dieta. 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 Rim → Para a Síntese de AG é necessária a disponibilidade de NADPH. Esta via possui um novo conjunto de reações, distintas da via degradativa. PARA QUE SINTETIZAR LIPÍDIOS? → Principal forma de armazenamento de energia (fonte mais fácil de mobilização de energia); → Constituinte de membranas biológicas (fosfolipídios); → Pigmentos (retinal, caroteno); → Cofatores enzimáticos (vitamina K ativando a cascata de coagulação sanguínea); → Detergentes (sais biliares emulsificando as gorduras); → Hormônios (esteroides); → Mensageiros intracelulares (fosfatidilinositol é importante fosfolipídio de membrana que ativado, desencadeia processos intracelulares); → Lipoproteínas (transporte de lipídios para as células). COMPARAÇÃO ENTRE A B-OXIDAÇÃO E A SÍNTESE DE AG → As reações são catalisadas por conjuntos diferentes de enzimas, e as mesmas ocorrem em locais diferentes da célula; → Há a participação de um intermediário (Malonil CoA) que não existe na B-Oxidação; → Malonil CoA é Acetil CoA+Carboxila (via Acetil CoA carboxilase). O Malonil é o “primer” inicial da síntese de AG, sendo produzido quando há Acetil CoA em excesso. FORMAÇÃO DO MALONIL-COA A formação do Malonil-CoA é o processo inicial para a Síntese de Ácidos Graxos. → Processo Irreversível; → Catalisado pela enzima Acetil-CoA Carboxilase. A Enzima Acetil-CoA Carboxilase apresenta 3 sítios catalíticos na sua estrutura: → Biotina Carboxilase (vit H) → PTN carreadora de biotina → Transcarboxilase Assim, o Acetil-CoA se transforma em Malonil-CoA a partir da ação da Enzima Acetil-CoA Carboxilase, com o auxílio dos seus três sítios catalíticos. Desta forma, o Malonil-CoA é o ativador inicial, e, ao sofrer uma condensação, forma um novo AG, e vai incorporando Acetil-CoA ao mesmo. 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 e Manolil por dois sítios ativos da enzima. → A ACP é responsável por incorporar as Acilas no composto, aumentando seu nível de carbono em dois e dois. LANÇADEIRAS MÁLICAS O Acetil-CoA é sintetizado na mitocôndria (a partir do CK), mas é utilizado no citoplasma, e esse processo só é permitido a partir das Lançadeiras Málicas. → As Lançadeiras Málicas lançam Acetil-CoA da matriz mitocondrial para o citosol, para ser utilizado na síntese de Ácidos Graxos. REGULAÇÃO DA BIOSÍNTESE DE AG A etapa reguladora da síntese de AG é a CONVERSÃO DE ACETIL-COA EM MALONIL-COA, pela enzima Acetil- CoA Carboxilase. Sendo assim, a Enzima Acetil-CoA Carboxilase é a enzima reguladora desta via. → Inibidores dessa etapa: Glucagon, Epinefrinas e Nível de Pamitoil CoA. → Estimuladores dessa etapa: Insulina e Citrato. A insulina estimula porquê está sobrando energia, ela engorda porquê faz lipogênese. B-Oxidação •Local Subcelular: Mitocôndria •Os intermediários da degradação são ligados à CoA •As enzimas degradativas não estão associadas umas com as outras •Os oxidantes da degradação são o NAD+ e FAD+ Síntese de AG •Local Subcelular: Citossol •Os intermediários da Síntese são ligados por covalência e sulfidrilas da Proteínas carreadora de Acilas •As enzimas da síntese são acopladas em uma só cadeia polieptídica chamada de Ácido Graxo Sintase •O Redutos da síntese é o NADPH FMC BIOQUÍMICA II LIS ABREU BARCELOS 2026.2 LIPÍDIOS A PARTIR DO PALMITATO O Palmitato é o percussor de outros Ácidos Graxos de cadeia longa. Ele pode ser aumentado por meio da ação dos sistemas de alongamentodos AG presentes no retículo endoplasmático liso e na mitocôndria. → A biossíntese inicial acontece no citoplasma. Diferentes tipos de lipídios são sintetizados a partir de derivados do Palmitato e de outras moléculas: → Eicosanoides: são hormônios parácrinos e estão envolvidos nas funções reprodutivas, na inflamação, nos mecanismos de dos e na secreção gástrica dentre outros. → Triacilgliceróis: possuem a mais alta eficiência em armazenamento de energia e são encontrados em tecidos de reserva. → Colesterol: precursor de hormônios esteroides e ácidos biliares. O Fígado forma AG monossaturados não essenciais (Ex.: Ácido Araquidônico-C20) a partir de Ácidos Graxos saturados essenciais (Ex.: Linoleico – Ômega 6 e Linolênico – Ômega 3) pela ação de enzimas Alongase e Dessaturase. O Ácido Aracdônico dá origem a eicosanoides que são compostos ativos nas reações inflamatórias (prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos e lipoxinas). RELAÇÃO ENTRE A SÍNTESE E A DEGRADAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS Insulina Citrato Glucagon Epinefrina Ingestão de Carboidratos X Lipogênese Rota da Lipogênese
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