Metabolismo de Lipídeos

METABOLISMO
Série de reações químicas que visam a utilização
das micromoléculas fundamentais para a
produção de energia ou para a produção de
substâncias de reserva (armazenamento).
É organizado, nas células, em seqüências de
múltiplos passos - VIAS
Vias são classificadas:
Catabólicas:
- refere-se ao processamento da matéria orgânica adquirida
pelos seres vivos para fins de obtenção de energia.
Vias de degradação/ quebra das substâncias.
Processo que ocorre com moléculas que possuam quantidades
importantes de energia (glicose ou triglicérideos).
São degradadas em moléculas menores (H2O, CO2, NH3),
liberando a energia resultante deste processo.
Armazenamento nas células como o ATP e o GTP.
Vias são classificadas:
Anabólicas:
- é a parte do metabolismo que se refere à síntese de
substâncias;
A partir de moléculas mais simples, são criadas moléculas mais
complexas.
O anabolismo só ocorre em alta energética, caso esteja em
baixa energética, acontece o catabolismo.
Ex.: - Formação de proteínas.
- Biossíntese de ácidos graxos.
METABOLISMO
Quando o catabolismo supera em atividade o anabolismo:
o organismo perde peso (períodos de jejum ou doença);
Quando o anabolismo superar o catabolismo,
o organismo ganha peso.
Se ambos os processos estão em equilíbrio, o organismo
encontra-se em equilíbrio dinâmico ou homeostase.
ÁCIDOS GRAXOS
- São ácidos monocarboxílicos;
- Grupo carboxila (–COOH) ligado a uma longa cadeia
alquílica, saturada ou insaturada.
- Como nas células vivas dos animais e vegetais os ácidos
graxos são produzidos a partir da combinação de
Acetilcoenzima A, a estrutura destas moléculas
contém números pares de átomos de carbono.
- Mas existem também ácidos graxos ímpares, apesar de
mais raros.
Acetilcoenzima A (Acetil-CoA)
é um composto intermediário chave no metabolismo celular,
constituído:
-um grupo acetilo,
- dois carbonos,
unidos de maneira covalente a coenzima A.
Provém do metabolismo dos carboidratos, lipídios e proteínas.
CATABOLISMO
Produção de Energia
 Dois tipos:
1 – Aeróbico

2 – Anaeróbico ou Fermentação
ANABOLISMO
Síntese
 Gasta energia
 Aeróbico

CONTROLE

Enzimas-chave:
Velocidade de ativação/Inativação  Hormônios
Regulação Alostérica  Inibição Retroativa
Modificações Covalentes

Carga Energética da Célula (CE):
 CE   [ATP]   CATABOLISMO
 ANABOLISMO
 CE   [ATP]   CATABOLISMO
 ANABOLISMO
METABOLISMO DOS
LIPÍDEOS

LIPÓLISE :
Processo bioquímico de degradação dos lipídeos com
liberação de Ácidos Graxos e Glicerol, para a
produção de energia.

Só ocorre quando gasta todo estoque de glicogênio;

Possui duas fases: citoplasmática e mitocondrial;

Estimulada pelo Glucagon e Adrenalina (Epinefrina)

Inibida pela Insulina.
FASE CITOPLASMÁTICA
1ª Etapa: Hidrólise dos Lipídeos (Triacilgliceróis) pela LIPASE
Triacilglicerol
3 Ácidos Graxos + Glicerol
Lipase
2ª Etapa : Utilização do Glicerol na Gliconeogênese
3ª Etapa : Ativação dos Ácidos Graxos
Acil-CoA sintetase
Ácido graxo Inativo + CoA
(Acil)
Ácido graxo Ativado
(Acil-CoA)
ATP ADP
FASE MITOCONDRIAL
Série de reações enzimáticas que culminam com a OXIDAÇÃO
do carbono BETA da Acil-CoA = BETA OXIDAÇÃO
Mitocôndria
Enzimas que OXIDAM os ácidos graxos =
MATRIZ MITOCONDRIAL
Problema = membrana Mitocondrial impermeável a Acil-CoA
Descoberta = Existe um “carreador” para a Acil-CoA passar
pela membrana mitocondrial
BETA OXIDAÇÃO
- Desidrogenação
- Hidratação da ligação
dupla formada
- Oxidação do álcool a
uma cetona
Triacilgliceróis da Dieta
- Diariamente consumimos entre 50-100 g de lipídios/dia
- Triacilglicerois constituem mais de 90 % dos lipídios da
dieta...
Triacilglicerol como combustível
5%
95%
Entrada de glicerol na via
GLICÓLISE
Oxidação dos ácidos graxos
β - oxidação
Ácidos graxos
18 C
16 C
1904 - Knoop concluiu que
ácidos graxos são
degradados em unidades de
2C.
Albert Lehninger
mostrou que a
beta-oxidação ocorre no
interior da mitocôndria.
Como ocorre a entrada do ácido graxo
na mitocôndria?
< 12C sem transportador
> 12C com transportador !!
AcilCoA + Carnitina
AcilCoA
Carnitina
AcilCoA
Ácido Graxo
1. Ativação de ácido graxo formando Acil-CoA.
2. Transferência de Acil-CoA para o interior da mitocôndria.
1. Ativação de ácido graxo formando Acil-CoA.
2. Transferência de Acil-CoA para o interior da
mitocôndria como Acil-Carnitina
β - oxidação
As quatro etapas
da β - oxidação
1
2
A cada ciclo são gerados:
- 1 Acetil CoA
- 1 FADH2
- 1 NADH
3
4
RENDIMENTO ENERGÉTICO
*Nº vezes que um ácido graxo faz a β-oxidação corresponde
a metade do seu nº de Carbonos menos 1
Cada β-oxidação: AcetilCoA/ 1 FADH2
1 NADH2
2 ATP
3 ATP
Ex : Ácido Palmítico (16 C):
faz 7 vezes a β-oxidação, portanto formará:
8 moléculas de AcetilCoA , 7 FADH2 (14 ATPs) e 7 NADH (21
ATPs), que resulta em 35 ATPs; porém gasta-se 1 ATP na
ativação, resultando em um total líquido de 34 ATPs.
Cada molécula de AcetilCoA formada participa do Ciclo de Krebs
formando um total de 12 ATPs, as 8 moléculas de
AcetilCoA formadas originarão mais 96 ATPs
Portanto: a degradação total do ác. Palmítico gera ≈140 ATPs
CETOGÊNESE

Processo bioquímico que ocorre na ausência de
insulina, no qual a lipólise está aumentada e o
excesso de AcetilCoA formada irá originar
CORPOS CETÔNICOS.
 Corpos cetônicos são :
ACETONA
ACETOACETATO
BETA HIDROXIBUTIRATO
2 AcetilCoA
3 Cetotiolase
AcetoAcetilCoA + CoA
AcetilCoA + H2O
HMGCoA Sintetase
CoA
3 Hidroxi3MetilGlutarilCoA (HMGCoA)
HMGCoA liase
AcetilCoA
Descarboxilação
espontânea
3Hidroxibutirato
desidrogenase
AcetoAcetato
3 Hidroxibutirato
NADH2
Acetona
NAD
Corpos Cetônicos
Produção excessiva de corpos
cetônicos no Diabetes melito



Cetonemia: formação corpos cetônicos > consumo
Cetonúria
Diabetes melito – tipo 1 – dependente de insulina
– Alta degradação de ácidos graxos - quantidades excessivas
de acetil-CoA
– Aumenta o NADH – diminui a velocidade do ciclo do Ác.
Cítrico.
– Aumento de acetil-CoA
síntese de corpos cetônicos.
– Protólise dos ácidos orgânicos - quadros de acidose
– Sintoma – cetoacidose diabética: odor na respiração
(acetona).