Bioquímica. Metabolismo de ácidos graxos

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1 Bioquímica Metabolismo de ácidos graxos

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4 - Os lipídios advindos da ingestão ou da produção endógena são distribuídos pelas lipoproteínas plasmáticas para utilização e/ou armazenamento. - Em sua oxidação apresentam maior valor energético: -Lipídios: 9 kcal/g Carboidrato e proteína: 4 kcal/g - Triacilgliceróis são os lipídios dietéticos mais abundantes

5 Oxidação de lipídios Ação das lipases pancreáticas

6 Oxidação de lipídios -O glicerol não pode ser aproveitado pelos adipócitos (falta glicerol quinase), sendo liberado na circulação. - O glicerol é aproveitado pelo fígado e outros tecidos que possuem a glicerol quinase - Os ácidos graxos são transportados pelo sangue ligados à albumina e utilizado pelos tecidos como fonte de energética

7 Oxidação de lipídios

8 Oxidação de lipídios

9 Oxidação de lipídios

10 Oxidação de lipídios: glicerol -O glicerol absorvido pelo fígado e é fosforilado (Glicerol 3fosfato), oxidado a Dihidroxicetona fosfato e isomerizado em D-Glicealdeído 3-fosfato. - Esta última molécula é um intermediário da glicólise e da glicogenólise.

11 Relembrando... glicólise:

12 Relembrando... glicólise:

13 Oxidação de lipídios: ácidos graxos - Os ácidos graxos (AG) são processados numa via metabólica no interior da mitocôndria; - Os AG são convertidos em uma forma ativa (Acil-CoA), esta reação é catalisada pela Acil-CoA sintetase (membrana externa da mitocôndria)

14 Oxidação de lipídios: ácidos graxos - A membrana interna da mitocôndria é impermeável ao Acil-CoA

15 Oxidação de lipídios: ácidos graxos CPT: Carnitina Palmitol Transferase ou Carnitinha-Acil transferase

16 Oxidação de lipídios: ácidos graxos

17 Oxidação de lipídios: ácidos graxos β-oxidação Ciclo de Lynen β-oxidação ou ciclo de Lynen Forma-se a cada volta: - 1 Acetil-CoA - 1 Acil-CoA - 1 FADH2-1 NADH

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19 Oxidação de lipídios: ácidos graxos - β-oxidação

20 Oxidação de lipídios: ácidos graxos - β-oxidação Ácidos graxos com número ímpar de Carbonos

21 Oxidação de lipídios: ácidos graxos - β-oxidação Vamos realizar uma vez o ciclo de Lynen pelo software você poderá continuar e enviar o resultado final pelo Moodle (atividade extra):

22 Oxidação de lipídios: ácidos graxos - β-oxidação Em mamíferos: Mitocôndria: AG cadeia linear curta, média e longa Peroxissomos: Encurtamento de AG muito longo (>20), AG ramificados, dicarboxílicos, e da cadeia lateral de intermediários da síntese de ácidos biliares. Retículo Endoplasmático: ω-oxidação (catalisada por Cit. P450) O carbono ω é oxidado originando ácidos dicarboxílicos

23 Fonte: Infoescola

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25 Oxidação de lipídios: AG Insaturados - Requer enzimas adicionais - Geralmente as insaturações estão na forma Cis

26 Oxidação de lipídios: AG ramificados ou hidroxilados Ramificados: Pouco frequentes em animais superiores (exceção do ácido fitânico) Hidroxilados: componentes de esfingolipídios do sistema nervoso α-oxidação

27 Formação de corpos cetônicos Uma pequena parte de acetil CoA é normalmente trasnformada em acetoacetato e β-hidroxibutirato Formação de corpos cetônicos ocorre a partir de AcetilCoA, principalmente quando a quebra de lipídios é predominante. 2 Acetil CoA + H2O acetoacetato + 2 CoA + H+ O acetoacetato sofre descarboxilação espontânea, originando acetona. Estes três compostos são chamados de corpos cetônicos.

28 Formação de corpos cetônicos HMG-CoAHidroximetilglutarilCoA

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32 Metabolismo de álcool Álcool desidrogenase citossólica Acetoaldeído desidrogenase mitocondrial Acetil-CoA

33 Metabolismo de álcool Na ingestão a longo prazo: - Via minoritária -> RE: Cit. P450

34 Oxidação e síntese de lipídios: ácidos graxos -Ácidos graxos são sintetizados e degradados em vias diferentes. - A síntese ocorre no citossol e a degradação, primariamente, na matriz mitocondrial.

35 (FAD) (NADPH) NADP+ (NADPH)

36 Síntese de Ácidos graxos - Seres humanos: principalmente no fígado - Ocorre quando a razão ATP/ADP é alta - O subtrato inicial é o Acetil-CoA e o produto final o ácido palmítico. - Como a síntese ocorre no citossol e o Acetil-CoA é impermeável a membrana interna da mitocôndria, os carbonos do grupo acetila são transportados sob a forma de citrato.

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38 Síntese de ácidos graxos: 1ª etapa: transporte acetil-coa 1: citrato sintase 4: malato desidrogenase 2: tricarboxilato translocase 5: enzima málica 3: citrato liase 6: piruvato translocase

39 Síntese de ácidos graxos - A síntese de AG tem acetil-coa e malonil-coa como doadores de carbono e NADPH como agente redutor. - Catalisada por um sistema enzimático: - sintase de ácidos graxos - É resultado da união de unidades de dois carbonos: um de acetil-coa e outro de malonil-coa. - O malonil-coa forma-se da carboxilação de acetil-coa.

40 Síntese de ácidos graxos - A síntese de AG tem acetil-coa e malonil-coa como doadores de carbono e NADPH como agente redutor. - Catalisada por um sistema enzimático: sintase de ácidos graxos

41 Síntese de ácidos graxos

42 Síntese de ácidos graxos Acetil-CoA-ACP transacilase

43 Síntese de ácidos graxos β-cetoacil-acp sintase

44 Síntese de ácidos graxos Malonil-CoA-ACP transacilase

45 Síntese de ácidos graxos β-cetoacil-acp sintase

46 Síntese de ácidos graxos β-cetoacil-acp redutase

47 Síntese de ácidos graxos β-hidroxiacilacp desidratase

48 Síntese de ácidos graxos Enoil-ACP redutase

49 Síntese de ácidos graxos - Após 7 voltas > Palmitoil-ACP Palmitoil-ACP tioesterase Ácido palmítico (C16) - Poderá ser alongado e insaturado no retículo endoplasmático e mitocôndria. - Requer: 1 acetil-coa, 7 malonil-coa, 7 ATP - 7 ATP -> formação de 7 malonil-coa a partir de 7 acetil-coa e 14 NADPH

50 Controle no metabolismo de ácidos graxos

51 Alongamento e insaturação Mamíferos: retículo endoplasmático e mitocôndria - Adição sucessiva de 2 Carbonos Condensação -> redução -> desidratação -> redução RE: malonil-coa doador de carbonos Cit b5 agente redutor: NADH Mitocôndria: acetil-coa doador de carbonos agente redutor: NADH, NADPH Dessaturases em mamíferos: Insaturações Δ4, Δ5, Δ6 e Δ9 Ácidos graxos Δ12 (ω6) e Δ15 (ω -3) -> Plantas

52 Alongamento e insaturação

53 Síntese de Eicosanóides - Não transportados pelo sangue - Atuam onde foram produzidos - Baixas concentrações COX: Ciclooxigenase

54 Síntese de Eicosanóides

55 Síntese de triacilgliceróis acilação acilação hidrólise - Fosfatidado e diacilglicerol também são compostos intermediários da síntese de fosfolipídios Glicerol-3-fosfato acilação - São sintetizados a partir de acetil-coa derivados de ácidos graxos e glicerol-3-fosfato. Acil-CoA acil transferase HS-CoA lisofosfatidato Acil-CoA acil transferase HS-CoA fosfatidato H2O fosfatase Pi diacilglicerol Acil-CoA acil transferase HS-CoA triacilglicerol

56 Síntese de triacilgliceróis

57 Síntese de triacilgliceróis

58 Síntese de triacilgliceróis

59 Síntese de colesterol -Acetil-CoA (C2)-> molécula precursora do colesterol (C27) -Agente redutor: NADPH - Enzimas no citossol e RE - Acetil-CoA forma unidades de 5C semelhante ao Isopreno que se polimerizam em um intermediário linear. Isopreno

60 Metabolismo de colesterol Precursora de Corpos cetônicos 1. Condensação de 3 acetil-coa

61 Metabolismo de colesterol 2. Conversão na unidade isoprenoide

62 Metabolismo de colesterol 3. Formação do esqualeno a partir de 6 unidades isoprenoides

63 Metabolismo de colesterol Ciclização do esqualeno... Mais de 20 reações Conversão do esqualeno Em colesterol 1 Colesterol 18 ATP3

64 Colesterol -Precursor de: - Sais Biliares (colato e quenodesoxicolato) - Hormônios esteróides (corticosteróides/ hormônios sexuais) - Vitamina D Glicolato, derivado do colato

65 Derivados do Colesterol: Hormônios esteróides Corticosteróides: regulam metabolismo de carboidratos, proteínas e eletrólitos Cortisol (forma sintética: hidrocortisona) e derivados: inibem síntese de eicosanóides (agente anti-inflamatórios)

66 Metabolismo de isoprenoides

67 Produtos do metabolismo de isoprenoides

68 Transporte de lipídios

69 Remoção do colesterol pela HDL

70 Resumo

71 Bibliografia ALBERT, L. LEHNINGER, DAVID, L. NELSON, MICHAEL M. COX. Princípios de Bioquímica. 4ª ed., Editora: Sarvier, CAMPBELL, M.K. Bioquímica. 3a. ed. Porto Alegre: Artmed, p. MARZZOCO, A., TORRES, B.B. Bioquímica básica. 3ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan MURRAY, R. K.; GRANNER, D. K.; MAYES, P. A.; RODWELL, V. W. Harper: Bioquímica. Ed. Atheneu, 7ª edição, São Paulo, STRYER, L.; BERG, J.M.; TYMOCZKO, J. L. Bioquímica. Ed. Guanabara Koogan, 6ª ed., Rio de Janeiro,2008. VOET, D, VOET J, PRATT, C.W. Fundamentos de Bioquímica. Editora Artes Médicas, 1a. ed., Curitiba, 2000.

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