biossíntese de ácidos graxos de ácidos graxos

BIOSSÍNTESE
DE
ÁCIDOS GRAXOS
Na aula anterior...
Acetil-CoA carboxilase
Visão geral da síntese do palmitato
A cadeia de ácido graxo cresce de 2 em 2
carbonos, doados pelo malonato ativado, com a
perda de 1 molécula de CO2!!!
Todas as reações da síntese de ácido graxos são catalisadas por um
complexo multienzimático, a ácido graxo sintase
Liberação do
palmitato pela
tioesterase
Continuando...
Balanço total da síntese
1a Parte – Formação das moléculas de Malonil CoA ( pela acetil -CoA carboxilase):
2a Parte – 7 ciclos de condensação e redução (Ácido Graxo sintase):
Balanço TOTAL:
Diferenças entre a degradação (β
β-oxidação)
e a síntese de ácidos graxos
β-oxidação
Síntese de ácidos graxos
• Ocorre na mitocôndria.
• Situação metabólica: bem
• NAD+ e FAD são os aceptores
alimentado (fartura)
dos elétrons.
• Ocorre no citoplasma.
• Grupo ativador: SH da
• NADPH é o agente redutor.
Coenzima A.
•Grupo ativador: SH da ácido
graxo sintase.
De onde vem o NADPH necessário?
No citosol [NADPH]/ [NADP+] ~ 75: ambiente redutor propício para síntese de
biomoléculas
Enzima málica
Via das pentoses
Regulação da síntese de AG
8.Em 1974, C.A. Carlson e K.H. Kim apresentaram as primeiras evidências de que esta
enzima poderia ser regulada por fosforilação. Em 1987, H. Jamil e N.B. Madsen
retomaram aquelas observações e apresentaram os resultados mostrados na Fig. 1.
Discuta os resultados e tire suas conclusões.
Regulação da Acetil-CoA Carboxilase
É possível correlacionar estes dados com o controle da degradação do
glicogênio?
Citrato
Monômeros
pouco ativos
Polímero
muito ativo
Citrato induz a polimerização da acetil-CoA
carboxilase,
ativando a enzima!
Regulação hormonal da ACC e da citrato liase
A acetil-CoA carboxilase é ativada por
polimerização. Esta polimerização é
induzida por citrato (precursor da
biossíntese) e inibida por palmitoil-CoA
(produto final da biossíntese).
Regulação da síntese e da degradação de AG
Regulação da síntese e da degradação de AG
Malonil-CoA
Rotas de síntese de outros ácidos graxos
Síntese de acilgliceróis
Síntese de triacilgliceróis
Síntese de
triacilgliceróis
Síntese de triacilgliceróis
Síntese de triacilgliceróis
Metabolismo de lipídios em células animais
Os dados abaixo são retirados de um artigo em que se estuda o efeito
da deleção do gene da acetil CoA carboxilase (camundongos mutantes
Acc2-/-) na proteção contra diabetes (tipo 2) e obesidade (Abu-Elheiga
et. al., 2003 ). Lembre-se que a obesidade está relacionada com a
diabetes tipo 2.
Como parte do estudo ratos selvagem (wt) e mutantes (mt, ou seja, os
que não expressam acetil CoA-carboxilase :Acc2-/- ) foram submetidos a
uma dieta rica em gordura e carboidratos (32% e 38% das calorias
provenientes de cada, respectivamente). O peso corporal de indivíduos
provenientes dos dois grupos foi medido (Figura 1A), além dos
componentes corporais (lean = massa magra; fat = gordura; e total)
como mostrado na Figura 1 B.
Além disso a o conteúdo de glicose (glucose) e corpos cetônicos
(ketone) foram medidos nos indivíduos dos dois grupos (mt e wt)
submetidos à dieta já descrita acima. Os resultados obtidos estão na
Figura 3.
OBS : note que não há figura 2 porque foi respeitada a numeração de
figuras do artigo.
A
B
Analisando os dados das figuras acima e usando o seu conhecimento
em bioquímica, responda:
a) O que você pode observar a respeito do peso corporal e da
composição nos dois grupos? Explique as diferenças encontradas
correlacionando-as com o papel da acetil-CoA carboxilase no
metabolismo de ácidos graxos.
b) Integre os dados das figuras e explique as diferenças entre os dois
grupos no conteúdo de gordura corporal, conteúdo de glicose e de
corpos cetônicos no plasma. Na sua explicação integre as vias
metabólicas que foram afetadas com a ausência da acetil-CoA
carboxilase para explicar as diferenças entre o grupo controle (wt)
e mutante (mt).
c)
Você esperaria encontrar alguma isoforma de acetilacetil Co-A
carboxilase ativa em tecidos não lipogênicos? Por quê?
Quando oxaloacetato não está disponível para permitir a
operação do ciclo de Krebs o fígado produz corpos cetônicos
e mantém-se com o ATP produzido pela β-oxidação.
Os corpos cetônicos são
exportados para outros
tecidos
No jejum prolongadoo
oxaloacetato é mobilizado
para a síntese de glicose
de novo
Um bebê do sexo feminino foi hospitalizado com sérios problemas respiratórios.
Subsequentemente, verificou-se que a paciente tinha miopatia, grave lesão cerebral e
crescimento deficiente. Quando ela era alimentada com uma dieta rica em
carboidratos, a urina apresentava grande quantidade de corpos cetônicos. Uma
biópsia do fígado revelou uma atividade muito reduzida de acetil-CoA carboxilase,
embora os níveis de propionil-CoA carboxilase estivessem normais. A análise de
fibroblastos de pele mantidos em cultura confirmou este resultado. Discuta o caso,
apresentando a via metabólica que encontrava-se comprometida na paciente.
a) A falta de biotina poderia ser uma causa da doença? Porquê?
b) Por que a dieta rica em carboidratos determinou a produção de corpos cetônicos?
Compare com o que aconteceria com um paciente normal submetido a mesma dieta.
c) Como está o nivel de β-oxidação no fígado desses pacientes? Porquê?
d) Como a deficiência de acetil-CoA carboxilase pode resultar em deficiência
respiratória?
(Fonte: Blom W & Keizer SMPF (1981) Acetyl-CoA carboxylase deficiency: an inborn
error of de novo fatty acid biosynthesis. N. Engl. J. Med. 305, 465.
A falta de biotina poderia ser uma causa da doença? Porquê?
Acetil-CoA carboxilase x propionil-CoA carboxilase
Por que a dieta rica em carboidratos determinou a produção de corpos
cetônicos? Compare com o que aconteceria com um paciente normal
submetido a mesma dieta.
Glicose
Acetil-CoA
Citrato
Corpos cetônicos
Citrato
sintas
e
Citrato
Acetil- CoA
Acetil CoA
carboxilas
e
MalonilCoA
Ácidos
graxos
Como está o nivel de β-oxidação no fígado desses pacientes? Porquê?
glucagon
Como a deficiência de acetil-CoA carboxilase pode resultar em
deficiência respiratória?