Metabolismo de Lipídios MARIA AMÉLIA AGNES BRUNA SOARES AYRES FERNANDA BRUM LACAU LOURDES CARUCCIO HIRSCHMANN

Transcrição

1 Metabolismo de Lipídios MARIA AMÉLIA AGNES BRUNA SOARES AYRES FERNANDA BRUM LACAU LOURDES CARUCCIO HIRSCHMANN

2

3

4 Componentes de sistema de transporte de elétrons no interior da membrana mitocondrial (ubiquinona); Formam uma película protetora (isolante térmico) sob a epiderme de muitos animais (tecido adiposo); Funções especializadas como hormônios e vitaminas lipossolúveis.

5 Glicerol Glicerol Esfingosina Esfingosina Tipos de Lipídios Lipídios Ácidos graxos Isoprenóides - Esteróides - Vitaminas - Terpenos Lipídios de armazenamento Lipídios de membrana Triglicerídios Ceras Fosfolipídios Glicolipídios Eicosanóides Glicerofosfolipídios Esfingolipídios Esfingolipídios Ác. graxo Ác. graxo Ác. graxo Ác. graxo Ác. graxo Ác. graxo Ác. graxo PO 4 Álcool PO 4 Colina Açúcar

6 Lipídios de armazenamento Óleos e gorduras são compostos altamente reduzidos e derivados dos ácidos graxos. Ácidos graxos são ácidos carboxílicos com cadeias hidrocarbonadas de 4 a 36 átomos de carbonos. Podem ser totalmente saturados ou insaturados Grupo carboxila Cadeia hidrocarbonada

7 TRIACILGLICEROL Cada ácido graxo faz uma ligação éster com uma hidroxila do glicerol Na maioria das células eucarióticas formam gotículas no citoplasma, servindo como depósito de combustível metabólico. São hidrofóbicos, armazenagem é mais eficiente.

8 Lipídios estruturais Lipídios de Membrana Esfingomielinas: presentes na bainha que isola os axônios dos neurônios Glicolipídios neutros: possuem um ou mais açúcares em seu grupo cabeça; não contém fosfato. Ocorrem abundantemente na face externa da membrana plasmática Esfingolipídios são sítios de reconhecimento biológico Ex.: sistema ABO

9 Esteróides Colesterol

10 Hormônios esteróides

11 Sais Biliares

12 40% da energia necessária são provenientes dos triacilgliceróis presentes na dieta; Fígado e coração, utilizam primariamente os triacilgliceróis como fontes de energia. Lipídios da Dieta Alimentar Triglicerídios dos Adipócitos Biossíntese a partir de glicose e aminoácidos

13 Gordura ingerida na dieta 8- Acidos graxos são oxidados como combustíveis ou estocados (após serem reesterificados ao glicerol) Vesícula biliar Célula Muscular ou Adipócito Intestino delgado 7- Ácidos graxos entram nas células 1 Sais biliares emulsificação da gordura, formação de micelas Lipase lipoprotéica 2- lipases intestinais degradam os triacilgliceróis 3- Captação de Ácidos Graxos e outras gorduras pela mucosa intestinal e conversão em triacilgliceróis Mucosa intestinal Capilar 6-Lipases lipoprotéicas ativadas por ApoC-II nos capilares, liberam ácidos graxos e glicerol 5- Quilomicrons movem-se pelo sistema linfático e da corrente sanguínea até os tecidos Quilomícron 4- Triacilgliceróis, colesterol e apolipoproteínas são incorporadas em QUILOMÍCRONS.

14 Mobilização dos Lipídios nos Adipócitos Baixos níveis de glicose no sangue causa a liberação de glucagon e adrenalina; Estes hormônios ligam receptores específicos na superfície celular; Adipócito Hormônio HormônioReceptor Adenilato ciclase Proteína quinase Lipase de triacilgliceróis Ácido graxo O complexo hormônio-receptor ativa adenilil ciclase que produz camp, o qual ativa uma proteína quinase; A proteína quinase fosforila e ativa a triacilglicerol lipase, a qual catalisa a hidrólise dos triglicerídios, liberando os ácidos graxos para a corrente sangüínea; Albumina sérica Corrente sanguinea No sangue, os ácidos graxos ligam-se à soroalbumina para serem transportados aos órgãos alvo. Transporte de Ácido graxo Oxidação de Ácidos Graxos Músculo

15 β- Oxidação Tem como função oxidar os ácidos graxos, ou seja, retirar seus elétrons para formar ATP;

16 β- Oxidação Processo repetitivo de quatro passos enzimáticos onde ocorre a oxidação dos ácidos graxos em acetil-coa, este pode seguir o ciclo de Krebs ou ser convertido em corpos cetônicos.

17 Para a oxidação os ácidos graxos são ativados e transportados para o interior das mitocôndrias O primeiro passo é a ativação do acido graxo realizada pela enzima Acil-CoA sintetase (localizada na membrana mitocondrial externa).

18 Os AG são ativados por ligação com a Coenzima A (CoA) formando um Acil-CoA graxo em uma reação catalisada pela enzima acil-coa sintetase.

19 Transferência para o interior da mitocôndria

20

21 β- Oxidação

22 Fase 1: Desidrogenase catalisa a oxidação da dupla ligação entre os carbonos α-β

23 Fase 2: Adição de água pela hidratase forma o derivado β-hidroxi-acilcoa

24 Fase 3: Uma outra desidrogenase forma a β-cetoacil-coa.

25 Fase 4: A Tiolase transfere uma cadeia de 2C da β- cetoacil-coa para a CoA liberando Acetil-CoA.

26

27 Oxidação dos ácidos graxos insaturados

28 Oxidação de ácidos graxos de cadeia impar: Mais três reações são necessárias para a oxidação completa dessas moléculas; Produz propionil-coa no final do ciclo; A propionil CoA pode ser transformado em succinil- CoA, um intermediário do ciclo de Krebs.

29 Regulação da oxidação dos ácidos graxos No fígado: o acil-coa graxo formado no citosol β-oxidação Triacilgliceróis e fosfolipidios Uma vez que o grupo acil-graxos entram na mitocôndria, eles estão definitivamente destinados a oxidação até acetil-coa.

30 Regulação dos ácidos graxos Malonil-CoA, aumenta sempre que o animal é bem suprido com carboidratos; A inibição da carnitina aciltransferase I pelo malonil CoA, assegura que a oxidação dos ácidos graxos seja diminuída sempre que o fígado tenha amplo suprimento de glicose, e esteja fabricando ativamente triacilgliceróis a partir dessa glicose em excesso

31

32 Regulação dos ácidos graxos Duas enzimas de β-oxidação também são reguladas por metabólitos que sinalizam o suprimento suficiente de energia. Quando a relação [NADH]/[NAD] esta alta, a hidroxiacil-coa desidrogenase é inibida. Altas concentrações de acetil-coa inibem a tiolase.

33 Formação de corpos cetônicos CETOGÊNESE

34 Quando há produção de corpos cetônicos? Baixa concentração glicose sanguínea glucagon/adrenalina cetogênese e gliconeogênese β-oxidação dos ác. graxos para produzir energia Produzir FADH2, NADH E ACETIL CoA oxaloacetato citrato Corpos cetônicos

35 CO2 Piruvato carboxilase glicose PEP Piruvato ACETIL CoA oxaloacetato Piruvato desidrogenase Citrato Deficiência energética!!! AG ATIVADO! Acil CoA graxo ACETIL COA Gliconeogênese β-oxidação Cetogênese FADH2, NADH

36

37 Para onde vão os corpos cetônicos? São solúveis no sangue e na urina Fígado -> Corpos cetônicos -> corrente sanguínea -> tecidos periféricos -> músculo esquelético, coração, rins e cérebro Pulmão acetona (hálito cetônico) Para o cérebro e pulmão só acontece quando tem uma alta concentração de corpos cetônicos (subconsumo, jejum prolongado)

38 Para onde vão os corpos cetônicos? Músculo principal receptor dos corpos cetônicos (economizar glicose pra quem realmente precisa, gerar energia) Acetoacetato e D-β-hidroxibutirato -> sangue ->Tecidos extra-hepáticos Acetona é exalada

39 Utilização do D- β- hidroxibutirato D-β-Hidroxibutirato Acetoacetato Acetoacetil-CoA

40 Doenças Cetose das vacas leiteiras Diabetes Β-hidroxibutirato aumenta no plasma dos animais quando existe deficiência energética O nível ótimo para vacas em lactação é de 1,0 mmol/l (<10mg/dL) e vacas secas 0,6 mmol/l

41

42 Armazenamento de energia Reação endergônica Constituintes de membranas celulares Pigmentos (retinal, caroteno) Co-fatores enzimaticos (vit k) Detergentes Transportadores Hormônios Capacidade de sintetizar lipídios é essencial para o organismo.

43 Simples reversão de passos enzimáticos da β oxidação Conjunto de enzimas diferentes Compartimentos diferentes CITOSOL Malonil CoA Participa da síntese, mas não da degradação

44 Citrato AcetilCoA carboxilase ATP ADP + Pi

45 Os Carbonos necessários para a síntese de lipídios: Malonil CoA Acetil CoA As reações são catalisadas pela ÁCIDO GRAXO SINTASE!!

46 Ciclo de Krebs

47 ATP

48 Excesso de ATP e Excesso de AcetilCoA Malonil CoA Piruvato + CO2 Ácidos Graxos

49

50

51

52

53 O processo se repete até a formação de ácido palmítico

54 A partir do PALMITATO Ação de sistemas de alongamento presentes no REL Mecanismo? IDENTICO Ácidos Graxos essenciais devem ser fornecidos

55

56 Lembre-se que a membrana interna é impermeável a acetil CoA! Limitante na biossíntese de lipídios Regula a síntese.

57 Se aumentar Acetil CoA? Se aumentar [ATP]?

58 CITRATO age sobre fosfofruquin ase

59 Precursor de lipídios reguladores como EICOSANÓIDES Sinalizadores potentes Mensageiros de curta distância

60 Vias também reguladas a nível de expressão gênica Excesso de ingestão de ác graxos polinsaturados suprime expressão de genes que codificam para enzimas lipogênicas.

61 Síntese e degradação não ocorrem ao mesmo tempo! Malonil CoA INIBE CAT não há beta oxidação

62 A partir do PALMITATO Ação de sistemas de alongamento presentes no REL Mecanismo? IDENTICO

63 Hormônio Ataca lipídios da membrana

64 Tromboxanos coagulação - Constrição de vasos sanguíneos - Agregação plaquetária Usos?

65 Ácidos Graxos Armazenamento (TG) ou fosfolipídios de membrana Adulto armazenamento Criança crescimento fosfolipídios Éster Graxo de Glicerol

66 CHOs em excesso Proteínas em excesso ARMAZENAMENTO Precursores: acetilcoa graxo e glicerol-3- fosfato

67

68

69 Relação com Diabétic

70

71

72

73

74

75 Síntese de membranas Precursor para produção de hormônios Precursor da vitamina D Transportados por lipoproteínas plasmáticas (apoliproteínas)

76

77 ARMAZENAME NTO AUMENTA Fosforilação

78

79 Remoção de carbonos 2 hidroxilações Catalisadas por OXIDASES que empregam NADPH, O2 e citocromo P450 Mitocôndria

80 OBRIGADO