Síntese e degradação de ácidos graxos e

11/11/2012
Síntese de Ácidos Graxos
Síntese e degradação de ácidos
graxos e triglicerídeos
• O organismo animal tem capacidade de
sintetizar os triglicerídeos basicamente a
partir de acetil-CoA.
• Também deve sintetizar fosfolipídeos
esfingolipídeos, colesterol, esteróides
prostaglandinas.
e
e
Prof. Dr. Bruno Lazzari de Lima
Síntese de Ácidos Graxos
• Capacidade limitada de armazenar glicogênio
no fígado e no músculo esquelético.
• A síntese de ácidos graxos se realiza
principalmente no fígado, no tecido adiposo e
glândulas mamárias ativas.
Síntese de Ácidos Graxos
• O processo ocorre principalmente no citosol.
• É conhecido como síntese de novo.
• Ácido Palmítico.
– Enlongação para a geração de outros ácidos graxos
de cadeias mais longas.
– Retículo endoplasmático.
– Complexo ácido graxo sintetase (AGS).
Síntese de Ácidos Graxos
• A síntese de novo requer:
– NADPH.
• Acetoacetil-ACP + NADPH + H+
↓
D-β-hidroxiburitil-ACP + NADP+
• Δ2-trans-enoil-ACP + NADPH + H+
↓
Buritil-ACP + NADP+
• Mn2+ (cofator).
Síntese de Ácidos Graxos
• A síntese de novo requer:
– NADPH
• Duas fontes principais.
– Via das pentoses-fosfato.
» Principal fonte.
– Enzima málica nos adipócitos.
» Malato + NADP+
↓
Piruvato + CO2 + NADPH + H+
(enzima málica)
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Síntese de Ácidos Graxos
• Acetil-CoA.
– Provém em grande parte da mitocôndria.
• Processo de oxidação do piruvato.
– Pode sair para o espaço citosólico por meio de duas
formas:
• Transferindo-se à carnitina, com acetil-carnitina transferases:
– Acetil-CoA mitocondrial + carnitina.
↓
Acetilcarnitina + CoA-SH
↓
Acetil-CoA citossólica + carnitina.
Síntese de Ácidos Graxos
• O complexo AGS possui sete enzimas relacionadas
entre si.
• A cada reação do complexo AGS, adicionam-se dois
carbonos provenientes do malonil-CoA.
• Ao final de 7 ciclos, obtêm-se palmitoil-ACP, que fica
livre fora do complexo por ação da enzima tioesterase.
Síntese de Ácidos Graxos
• Acetil-CoA.
– Incorporando-se a oxalacetato para formar citrato,
que pode atravessar a barreira mitocondrial, e no
citossol sofrer a reação inversa por meio da enzima
citrato liase:
– Citrato + ATP + CoA-SH.
↓
acetilCoA + oxalacetato + ADP + Pi
– Atua como molécula primer ou inicial a partir da qual
vão-se adicionando outros grupos acetilas.
Síntese de Ácidos Graxos
• A síntese de novo requer:
– ATP.
– HCO3• Fonte de CO2.
• Acetil-CoA + HCO3- + ATP
↓
Malonil-CoA + ADP + Pi
– Palmitoil-ACP → palmitato + ACP-SH
Síntese de Ácidos Graxos
• A síntese de novo requer:
– ATP.
– HCO3• Acetil-S-enzima + Malonil-ACP
↓
Acetoacetil-ACP + CO2 + enzima-SH
Acetil-CoA carboxilase
Síntese de Ácidos Graxos
• 8 acetil-CoA + 7 ATP + 14 NADH + 14 H+
↓
Palmitato + 8 CoA-SH + 14 NAD+ + 7 ADP + 7 Pi + 7 H2O.
• Regulação.
– Formação de malonil-CoA.
• Acetil-CoA carboxilase.
• Controle alostérico.
– Palmitato.
– Citrato.
– Glucagon, adrenalina e insulina.
• Controle covalente.
• Fosforilação.
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Síntese de Ácidos Graxos
• Destino do Palmitato.
– Enlongação da cadeia e/ou insaturação.
• Mitocôndria e RE.
• Adições de acetilas no extremo carboxila da molécula.
• Palmitoil-CoA + acetil-CoA + 2NADPH + 2H+
↓
Estearil-CoA + CoA-SH + 2NADP+ + H2O
– Esterificação para produção de triglicerídeos ou
fosfoglicerídeos.
Biossíntese de triglicerídeos
Biossíntese de triglicerídeos
• A esterificação dos ácidos graxos com o glicerol
gera os triglicerídeos, que servem como reserva
de energia.
– Glicogênio fornece reservas energéticas por no
máximo 12 horas.
• Processo realizado principalmente no citossol das
células hepáticas, mamárias e adiposas.
• LIPOGÊNESE.
Biossíntese de triglicerídeos
• Glicerol-3-fosfato.
– Glicólise.
• Di-hidroxiacetona-fosfato + NADH + H+ → glicerol-3fosfato + NAD+
– Glicerol livre.
• Hidrólise de triglicerídeos com a enzima glicerolquinase, presente no fígado e rins.
• Glicerol + ATP → glicerol-3-fisfato + ADP.
Degradação de triglicerídeos
Degradação de triglicerídeos
• Os triacilgliceróis devem ser hidrolisados até ácido graxos e
glicerol para serem mobilizados e lançados para a corrente
circulatória (lipólise).
• Os ácidos graxos são lançados na corrente
circulatória, associando-se à albumina plasmática
(formando lipoproteínas) sendo levados aos
tecidos consumidores.
– Triacilglicerol + 3H2O → Glicerol + Ácido Graxo
• Essa hidrólise ocorre no tecido adiposo por ação da “lípase
hormônio sensível” (LHS) que hidrolisa as ligações éster e
separa as partes componentes dos triacilgliceróis.
• A LHS é inibida pela insulina e estimulada pelos hormônios
glucagon, adrenalina, hormônio de crescimento e
corticóides (ditos lipolíticos).
• O Glicerol, como também não é utilizado pela
célula adiposa, por falta da enzima gliceroquinase
(exclusiva do fígado do tecido hepático), também
é levado pelo sangue ao fígado , onde é
metabolizado.
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Degradação de triglicerídeos
• Ciclo de Lynen ou β-oxidação.
– Nas células os ácidos graxos (acil-CoA) serão
oxidados no interior das mitocôndrias até CO2 e
H2O, liberando a energia que contém, parte da
qual será usada na síntese do ATP.
– Trata-se de uma via que contém uma série de
reações, que ao final das quais, acil-CoA é
encurtada de dois em dois carbonos, liberandos
sob a forma de acetil-CoA.
Degradação de triglicerídeos
• Ciclo de Lynen ou β-oxidação.
Degradação de triglicerídeos
• Ciclo de Lynen ou β-oxidação.
– Ativação do Ácido Graxo.
– Esta reação é catalisada pela enzima Acil-CoA
sintetase
Degradação de triglicerídeos
• Ciclo de Lynen ou β-oxidação.
– Regulação.
• Quando a relação NADH/NAD+ é alta, o processo é
inibido.
• Altas concentrações de acetil-CoA.
Degradação de triglicerídeos
• Utilização do glicerol.
Degradação de triglicerídeos
• Utilização do glicerol.
– Cada molécula a ser metabolizada é ativada no
fígado (e não no tecido adiposo) a glicerofosfato e
depois oxidada a diidroxiacetona-fosfato, e esta é
a convertida a gliceraldeído-3–fosfato através de
uma isomerase.
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Ruminantes
• A fonte primária da síntese dos ácidos graxos
não é a glicose, mas o acetato proveniente do
rúmen, sendo os principais sítios de síntese de
ácidos graxos o tecido adiposo e a glândula
mamária.
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