1_2_Fontes energeticas - Professor Alexandre Rocha
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24/08/2016 Oxidação dos lipídios Na oxidação dos lipídios, o substrato energético são os ácidos graxos livres (AGL), liberados da reserva local ou do tecido adiposo, via lipólise dos triglicérides pela ativação da enzima lipase sensível ao hormônio (LSH) • Lipídios é uma classe de macromoléculas orgânicas cuja insolubilidade em solvente aquoso é a principal característica. • Células podem utilizar essa insolubilidade para dividir dois compartimentos que devem ser isolados: o meio intra e o extracelular. 1 24/08/2016 • Como fonte de armazenamento, a maior parte dos lipídios encontra-se na forma de triglicerídeos (TG), que possui três ligações éster entre um grupo polar – o glicerol – e três moléculas de ácidos graxos. • A longa cadeia hidrocarbônica dos ácidos graxos confere outra característica importante como fonte energética Estrutura do triacilgliceróis. Em vermelho são os ácidos graxos, e em azul é o grupo glicerol. 2 24/08/2016 TRIACILGLICEROL 3 ácidos graxos Glicerol Triglicerídeos 3 24/08/2016 Oxidação dos lipídios Fonte para o catabolismo das gorduras • Triglicerídeos: Músculo • Triglicerídeos circulantes • Ácidos graxos livres circulantes, provenientes dos adipócitos Mobilização de ácidos graxos do tecido adiposo e transporte no sangue Hormônios ligados a lipólise: • Adrenalina e noradrenalina (principais ativadoras), os quais se ligarão aos receptores β3 das membranas dos adipócitos, desencadeando uma reação clássica de cascatas. • Outros hormônios: GH; tireóide estimulante (TSH) e adrenocorticotropina (ACTH), parecem ativar também as reações em cascatas. 4 24/08/2016 • Ao final da reação, a enzima hormônio sensível-lipase é fosforilada, passando da forma inativa para a ativa. • Essa enzima, junto com a enzima monoacilglicerol lipase, é responsável pela degradação do TG em 1 molécula de glicerol e 3 de ácidos graxos. A hidrólise dos Triacilgliceróis: Hidrólise de triglicerídios Lipases Triacilglicerol Glicerol + Ácidos Graxos 5 24/08/2016 • Os ácidos graxos ligam-se à albumina (AGL) porque são lipossolúveis e não conseguem ser transportados livres no plasma, sendo levados posteriormente até o músculo esquelético para serem utilizados como fonte energética 6 24/08/2016 A hidrólise dos Triacilgliceróis: Ácidos graxos vão ser liberados na corrente sanguínea, e circular ligados à albumina. Albumina 7 24/08/2016 • O glicerol é liberado e transportado livremente pelo sangue até o fígado, onde pode ser utilizado na gliconeogênese ou servir como intermediário da glicólise, na forma de gliceraldeido-3-fosfato. Degradação do Glicerol No fígado e outros tecidos, por ação desta quinase, é convertido a glicerol 3-fosfato, que pode ser transformado em diidroxiacetona fosfato, um intermediário da glicólise. 102 8 24/08/2016 Gorduras são transformadas em Acetil – CoA (beta oxidação) β-oxidação de ácidos graxos 9 24/08/2016 β-oxidação de ácidos graxos Como transportar os ácidos graxos para o interior da mitocôndria? Ácido graxos 10 24/08/2016 As enzimas da b- Oxidação Acil-CoA desidrogenase Enoil-CoA hidratase b -hidroxiacilCoA desidrogenase Acil-CoA aciltransferase (tiolase) 107 11 24/08/2016 Destino do Acetil - CoA 110 Oxidação de Ácidos Graxos • A membrana interna da mitocôndria é impermeável a acil-CoA, mas os grupos acila podem ser introduzidos na matriz mitocondrial, quando ligados à carnitina; • Este composto, sintetizado a partir de aminoácidos; • É amplamente distribuídos nos tecidos animais e vegetais, sendo especialmente abundante em músculos. 111 12 24/08/2016 • Os ácidos graxos, são carregados no citoplasma pela albumina e em seguida transportados para dentro do músculo por uma proteína de transporte de ácidos graxos 1º 2º 13 24/08/2016 • Os ácidos graxos, ainda no citoplasma, são convertidos a acil-CoA por ação da enzima Acil-CoA sintetase, presente na membrana externa da mitocôndria. 1º 2º 3º 14 24/08/2016 • Essa reação é imprescindível, uma vez que a membrana mitocondrial é extremamente seletiva. • Tanto a coenzima A, quanto a acil-CoA, são impermeáveis à membrana mitocondrial, sendo necessário reações adicionais (quebra da acil – CoA) para transpor essa barreira. • Assim, o grupo acil liga-se à L-carnitina, por ação da Carnitina Acil transferase I (CAT I), liberando a coenzima A, e posteriormente é transportado através da membrana mitocondrial interna pela ação da Carnitina Translocase 15 24/08/2016 1º 2º 3º 4º 5º • Na parte interna, o grupo acil liga-se novamente à coenzima A, por ação da Carnitina Acil transferase II (CAT II). • Dentro da mitocôndria, a Acil-CoA são destinados a beta-oxidação, onde são oxidados a Acetil-CoA e encaminhados ao ciclo de Krebs 16 24/08/2016 1º 2º 3º 4º 5º Triglicerídeos Adrenalina, Noradrenalina, Glucagon e Hormônio do Crescimento Piruvato Lipase Hidrólise do triglicerídeos ← Glicerol → Hidrolise → 3 AGL •Acetil –CoA •Corrente sanguínea •Albumina •Ciclo de Krebs •Fígado •Fibra muscular •Gliconeogênese •Carnitina •Glicogênio (energia) •Mitocôndrias •Ciclo de Krebs •Energia 17 24/08/2016 Oxidação dos lipídios Beta oxidação O Fracionamento de uma molécula de AGL pode ser assim, delineado: • A oxidação beta produz: NADH e FADH, pela cisão da molécula de ácido graxo em fragmentos de acetil com dois átomos de carbono; • Acetil – CoA é degradada no ciclo de Krebs; • O Hidrogênio é oxidado através da cadeia transportadora de elétrons. Beta oxidação Produção de ATP através do ácido graxo • Para cada molécula de ácido graxo com 18 carbonos um total de 146 moléculas de ADP é fosforilado para ATP; • Levando-se em conta que cada molécula de triglicerídio contem 3 moléculas de ácido graxo, são formados 438 moléculas de ATP (3 X 146) • Além disso, são formados 19 moléculas de ATP durante o fracionamento do glicerol • Totalizando 457 moléculas de ATP por cada triglicerídeo catabolizado 18
