Lipídeos e ácidos graxos

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1 Lipídeos e ácidos graxos

2 Tópicos de Estudo Lipídeos Lipoproteínas Passos da -oxidação Regulação em estados absortivos, fome e exercício

3 Lipídeos que contem ácidos graxos

4 Ácidos graxos e triacilgliceróis

5 Ação de lipases no intestino Ácidos graxos produzidos pela digestão de lipídeos absorvidos pela mucosa intestinal

6 Acilglicerol Lipases Triacilglicerol Lipase Diacilglicerol (DAG) Triacilglicerol (TAG) OH Diacilglocerol Lipase OH OH OH Glicerol ATP Monoacilglicerol Lipase OH OH ADP NAD+ NADH + H+ Monoacilglicerol (MAG) Glicerol-3-fosfato Diidroxiacetona-fosfato

7 Lumen Intestinal Célula Epitelial (Parede intestinal) Monoacilglicero Glicerol Acidos graxos Lipoproteina Triacilglicerol Linfáticos Quilomicrons Sangue Tecidos

8 Lipoproteínas Partículas encontradas no plasma que transportam lipídios incluindo colesterol Classes de lipoproteínas quilomicrons: pegam os lipídeos do intestino delgado através de células linfáticas Lipoproteínas de baixa densidade muito baixa (VLDL) Lipoproteína de densidade intermediária (IDL) Lipoproteínas de densidade baixa (LDL) Lipoproteínas de densidade alta (HDL)

9 Lipoproteina classe Densidade (g/ml) Diametro (nm) Proteina % de peso seco Fosfolipídeo% Triacilglicerol % de peso seco HDL LDL IDL VLDL quilomicrons < Composição e propriedades de lipoproteínas humanas A maioria das proteínas têm densidades entre 1,3-1,4 1.4 g/ml e agregados de lipídeos usualmente têm densidades com cerca de 0.8 g/ml

10 Lipoproteina classe Densidade (g/ml) Diametro (nm) Proteina % de peso seco Fosfolipídeo% Triacilglicerol % de peso seco HDL LDL IDL VLDL quilomicrons < Composição e propriedades de lipoproteínas humanas A maioria das proteínas têm densidades entre 1,3-1,4 1.4 g/ml e agregados de lipídeos usualmente têm densidades com cerca de 0.8 g/ml

11 Estrutura das lipoproteínas

12 Síntese e degradação de ácidos graxos

13 Passos da -oxidação Ativação de ácidos graxos pela esterificação com CoASH Transporte da AcilCoA para mitocôndrio Sequência das reações do esqueleto de carbono Desidrogenação Hidratação Desidrogenação Clivagem Carbono-Carbono (Reação da Tiolase)

14 Ativação de ácidos graxos antes do seu transporte para matriz mitocôndrial e sua degradação Ácido graxo + CoA + ATP acil coa + AMP + PPi PPi + H2O 2Pi + H2O (reação endergônica) (reação exergônica)

15 Passos da -oxidação Ativação de ácidos graxos pela esterificação com CoASH Transporte da AcilCoA para mitocôndrio Sequência das reações do esqueleto de carbono Desidrogenação Hidratação Desidrogenação Clivagem Carbono-Carbono (Reação da Tiolase)

16 Transporte de ácidos graxos para a matriz mitocôndrial

17 Passos da -oxidação Ativação de ácidos graxos pela esterificação com CoASH Transporte da AcilCoA para mitocôndria Sequência das reações do esqueleto de carbono Desidrogenação Hidratação Desidrogenação Clivagem Carbono-Carbono (Reação da Tiolase)

18 A beta-oxidação de ácidos graxos 4 passos de reações que removem 2 átomos de carbono da acil CoA. Os passos são repetidos até a degradação da acil-coa em acetil CoAs. A oxidação total da palmitoil CoA (C16) com 7 ciclos repetitivos gera: 7 FADH NADH acetil CoA 7 FADH 2 geram 14 ATP 7 NADH + geram 21 ATP 8 acetilcoa geram 96 ATP Num total de 131 ATP - 2 ATP (ativação do ácido graxo)

19 Os 4 passos da beta-oxidação (com suas reações) 1. Oxidação 2. Hidratação 3. Oxidação 4. Tiólise

20 A beta-oxidãção de ácidos graxos com número impar de carbonos produz propionil CoA. A propioniol CoA é convertida a sucinil CoA que entra no ciclo de Krebs.

21 A beta-oxidação de ácidos graxos não saturados: Passos de reações que 2 átomos de da acil CoA até chegar na ligãção dupla. Problema 1: Ligação dupla Problema 2: ligação dupla 4 Iniciação da beta-oxidação

22 Ácidos Graxos Síntese vs. Degradação Síntese Degradação Intermediários Sítio Enzimas Redox Coenzimes Ligados em SH nas Proteins (proteínas carreadoras de Acil) Citosol Ligado em CoASH Mitocôndria Componentes de Polipeptideos Separados Peptídeos Únicos NADP + / NADPH NAD + / NADH

23 Biossíntese de ácido graxos Ocorre no citoplasma Começa com acetil CoA Problema:» Maioria do acetil CoA produzido na mitocôndria» Acetil CoA incapaz de atravessar a membrana da mitocôndria

24 Ácidos graxos- Biossíntese: Formação de Malonil CoA CH 3 COSCoA + ATP + HCO 3 - Acetil CoA Carboxilase Reação é irreversível Regulação da atividade de acetil CoA carboxilase : por palmitoil CoA por citrato Malonil CoA inibe a carnitina acil transferase I Bloqueia a beta oxidação Malonil CoA - O2 CCH 2 COSCoA + ADP + P i + H +

25 Síntese de palmitato Ácido graxo sintase Complexo multi-enzimático Quatro passos do processo (repetido) Cadeia é elongado com duas unidades de carbono (acetato) Uso de acetil-coa and NADPH Processo continua até palmitato (C16 )

26 Iniciação da síntese de ácido graxo: Ligação de malonil e acetil CoA no complexo ACP (acyl carrier complex) Grupo malonil Malonil CoA-ACP transacetilase H-S- ACP Grupo Acetil Acetil CoA-ACP transacetilase H-S- KS Ácido graxo sintase Cadeia será construída com parte do complexo da sintase Chamado de KS (cetoacil-acp sintase)

27 Acetil CoA Carboxilase HCO 3 + ATP + acetil-coa ADP + P i + malonil-coa

28 CONDENSAÇÃO KS KS

29 REDUÇÃO KS KS

30 DESIDRATAÇÃO KS KS

31 REDUÇÃO

32 Portanto: Grupo acetato é adicionado no começo. Então é necessário 1 malonato para extender a cadeia por 2 carbonos. 3C = Malonato 2C = Acetato 1C = CO 2 2C 2C FAS 3C 2C 2C FAS 3C 2C 2C 2C FAS 3C 1C 1C 1C

33 A cadeia de ácido graxo é então translocado para KS. Outro grupo malonil é adicionado para o grupo do ACP. H KS KS

34

35 Transporte de acetil CoA para citossol 35

36 Resumo do metabolismo de lipídeos Fosforilação oxidativa

37 Fontes de NADPH 37

38 Regulação do metabolismo de ácidos graxos

39 ACC regulação Acetil CoA Malonil CoA Com uma dieta alta de carboidrato, o que voçê esperaria alta ou baixa atividade de ACC? Em estados de fome, o que voçê esperaria alta ou baixa atividade de ACC? Exercício? Alta dieta de gordura?

40 Controle hormonal da degradação de ácidos graxos 40

41 Acetil-CoA Carboxilase éa enzima chave na síntese de AG A enzima de mamíferos é regulada por fosforilação Controle alostérico por metabólicos locais. Mudanças conformacionais associadas à regulaçao: Na conformação ativa, Acetil- CoA Carboxilase associa-se para formar um complexo filamentoso, multimérico; Na conformação inativa há dissociação rendendo os monômeros da enzima.

42 Quinase ativada por AMP catalisa a fosforilação da Acetil-CoA Carboxilase, causando inibição ão. A produção reduzida de malonil-coa previne a síntese de AG quando os estoques celulares de energia estão depletados. (AMP alto e ATP baixo).

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