BIOQUÍMICA 1º ano de Medicina Ensino teórico 2010/2011

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1 BIOQUÍMICA 1º ano de Medicina Ensino teórico 2010/ ª aula teórica 23 Novembro 2010 Metabolismo dos Lípidos - Principais classes de lípidos - Catabolismo dos ácidos gordos - Cetogénese

2 Objectivos: 1. Identificar as principais classes de lípidos 2. Descrever as vias de degradação dos ácidos gordos saturados e insaturados 3. Explicar o papel dos ácidos gordos como fonte de energia 4. Compreender a formação dos corpos cetónicos e identificar as suas funções

3 LÍPIDOS Definição: moléculas orgânicas insolúveis em água e solúveis em solventes apolares Na maioria são: Ésteres de ácidos gordos ou Amidas de ácidos gordos Funções Biológicas: - Elementos estruturais e funcionais das membranas biológicas - Reserva nutritiva (9 cal/grama) - Permitem a formação de: - Substâncias biologicamente activas, de características lipídicas: - Vitaminas (A, D, E, K) - Hormonas (ex. glicocorticóides) - Prostaglandinas - Sais biliares emulsão das gorduras - Segundos mensageiros Obesidade - A epidemia do século XXI (OMS) Potencia o aparecimento de patologias como a diabetes tipo II, hipertensão arterial, doenças cardiovasculares, problemas respiratórios e ortopédicos.

4 Ácidos Gordos Nomenclatura, Classificação e Propriedades 18:0 Ácido n-octadecanóico Ácido esteárico 18:1 9 ou 18:1 w 9 cis Ácido cis-9-octadecanóico Ácido oleíco Fluidez (ordem membranar) Comprimento da cadeira Insaturações Configuração cis/trans pk a =4,7 A ph fisiológico (7,4) estão na forma R-COO - Difícil extracção em solventes orgânicos É necessário acidificar a solução de extracção Análise Cromatografia de gás

5 Glicerídeos (ou acilgliceróis) Triglicerídeos (reserva nutritiva) Ésteres de 3 ácidos gordos + Glicerol Apolar Constituintes óleos naturais ou gorduras Pouco abundantes nas membranas Reservas nutritivas tecido adiposo

6 Lípidos polares Moléculas anfipáticas Glicerofosfolípidos Ácido fosfatídico (PA) Fosfatidiletanolamina (PE) ou cefalina Fosfatidilcolina (PC) ou lecitina Fosfatidilserina (PS) Fosfatidilglicerol (PG) Fosfatidilinositol-4,5- -bisfosfato (PIP 2 ) Cardiolipina ou Difosfatidilglicerol (DPG)

7 Fosfolipases A 1, A 2, C e D Segundos mensageiros intracelulares derivados dos fosfolípidos membranares (fosfatidilinositol) acção da fosfolipase C Lisofosfolípidos (por acção da fosfolipase A 2; baixas conc. em membranas) Micelas membranas alteradas

8 Lípidos polares Esfingolípidos Ceramida molécula anfipática 15-20% dos fosfolípidos totais Esfingomielina Glucosilcerebrósido 5% da bainha de mielina; 6% do lípido total da substância cinzenta Lactosilceramida Gangliósido (GM2) (antigenicidade dos grupos sanguíneos)

9 Resíduos de ácido siálico fazem parte da estrutura dos gangliósidos Doenças de armazenamento dos esfingolípidos:

10 Estrutura dos triglicerídeos, glicerofosfolípidos e esfingolípidos

11 4.1 Ceras Outros lípidos O C=O * Misturas complexas de lípidos não polares * Ésteres de ácidos gordos de cadeia longa (saturados) + Álcoois de cadeia longa (saturados; insaturados; esteróis) Molécula com grupo fracamente polar com longa cauda apolar Formam o sebo: - camada protectora da pele - repelente da água 4.2 Colesterol Álcool oleoil Ácido esteárico 4.3 Eicosanóides

12 β-oxidação dos ácidos gordos (mitocôndria) Acido palmítico (16:0) produção energia 7 NADH 24 NADH 7 FADH 2 8 FADH 2 Os ácidos gordos são a forma de armazenamento de energia: - mais compacta (hidrofobicidade) - mais eficiente (nº ATP / nº carbonos) 129 ATP

13 β-oxidação dos ácidos gordos * Via catabólica mais importante dos ácidos gordos * Consiste na remoção sucessiva de um fragmento de 2 carbonos, a partir do grupo carboxilo terminal do acil-coa, para produzir acetil-coa * Inicia-se no citosol ( energetização a acil-coa) - acção da acil-coa sintetase (tioquinase) no citosol (consome ATP) * Ocorre na mitocôndria - A carnitina como transportador transmembranar - Acção da carnitina aciltransferase I e II - O malonil-coa como inibidor da aciltransferase I

14 Entrada de ácidos gordos nas mitocôndrias através do transportador acil-carnitina/carnitina Dupla função: - Transporte de AG para a mitocôndria - Manutenção pools Mit/Cit de acetil-coa

15 β-oxidação de ácidos gordos (mitocôndria) (16:0) Desidrogenação para formação de dupla ligação Hidratação para destabilização Desidrogenação agora de C3 Clivagem tioclástica de C3 (2C) [Vários ciclos de β-oxidação]

16 Oxidação de propionil-coa (3C) originado pela β- oxidação de um ácido gordo de número C ímpar Metilmalonil-CoA mutase tem como cofactor a coenzima B 12 (vitamina B 12 ) O único processo em células animais de sintetizar glucose a partir de ácidos gordos

17 β-oxidação do ácido palmítico (16:0) (3 ATP/1 NADH) (2 ATP/1 FADH 2 ) ½ energia oxidativa do: - fígado, rim - músculo cardíaco - músculo esquelético em repouso Todavia, muitos tecidos dependem primordialmente e principalmente do uso de glucose

18 Como e onde são guardados os ácidos gordos? como triglicérídeos no tecido adiposo Homem de 70 kg: TG - 11 kg (E eq. a 55 kg glicogénio) - Todas as fontes carbonadas não necessárias são utilizadas pelo fígado para sintetizar TG (os glícidos são fontes de lípidos) - Estes são armazenados nos adipócitos Quando falta glucose: - Recruta-se AG dos adipócitos - Os AG dão acetil-coa que não permite a síntese de glucose - Como só alguns tecidos metabolizam AG, e estes são pouco solúveis no sangue, o fígado tem de providenciar aporte de equivalentes de acetil-coa

19 Utilização de AG Produção de acetil-coa Formação de corpos cetónicos hidroxibuturato, acetoacetato (e acetona) para transporte de acetil-coa

20 Utilização de β-hidroxibutirato como fonte de energia Conversão em acetil-coa

21 Metabolismo dos corpos cetónicos (fígado, sangue e tecidos periféricos) Fígado Glicerol Acil-CoA Acetil-CoA Glucose Corpos cetónicos Sangue (TG) Glucose Urina Corpos cetónicos Tecidos periféricos Glucose Acetil-CoA Corpos cetónicos Glicerol Acil-CoA Ciclo Krebs 2 CO 2 Acetona Pulmões Ciclo Krebs 2 CO 2 OBESIDADE E A DIABETES RELAÇÃO ENTRE METABOLISMO DE LÍPIDOS E GLÍCIDOS A diabetes tipo II anda de mão dadas com a obesidade

22 1. Identificação das principais classes de lípidos 2. Vias de degradação dos ácidos gordos 3. Papel dos ácidos gordos como fonte de energia 4. Papel dos corpos cetónicos 18ª aula teórica Rodrigo A. Cunha Metabolismo dos Lípidos Síntese de ácidos gordos e dos eicosanóides