Lipólise, Cetogênese e síntese de ácidos graxos
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Metabolismo dos Lipí Lipídios Dieta Síntese endó endógena Lipó Lipólise (β (β -oxidaç oxidação) Cetogênese – Síntese de Ácidos Graxos Fonte de obtenç obtenção Excesso de Carboidratos, Proteí Proteínas e Lipí Lipídios Transporte Finalidade Alexandre Havt Triacilgliceró Triacilgliceróis Lipoproteí Lipoproteínas plasmá plasmáticas Oxidaç Oxidação Armazenamento (principalmente tecido adiposo) Triacilgliceró Triacilgliceróis 20% do peso corpó corpóreo Massa 100 vezes maior que o glicogênio hepá hepático Armazenamento na forma anidra (ausência de água) Reduç Redução da massa Degradaç Degradação dos Triacilgliceró Triacilgliceróis (TG) do Tecido Adiposo Degradação dos Ácidos Graxos Degradaç Degradação dos Triacilgliceró Triacilgliceróis (TG) do Tecido Adiposo Armazenados principalmente no tecido adiposo Lipase dos adipó adipócitos Hidró Hidrólise de TG’ TG’s graxos + Glicerol Ácidos Degradaç Degradação dos Triacilgliceró Triacilgliceróis (TG) do Tecido Adiposo Glicerol não é aproveitado no tecido adiposo Ausência da glicerol quinase Liberaç Liberação na circulaç circulação Captaç Captação pelo fí fígado (principalmente) Conversão em intermediá intermediários da glicó glicólise ou gliconeogênese Ácidos graxos liberados Transporte Utilizados Fígado associado à albumina como fonte de energia e mú músculos Hemá Hemácias Glicose e Tecido nervoso como fonte energé energética 1 Degradaç Degradação dos Ácidos Graxos Degradaç Degradação dos Triacilgliceró Triacilgliceróis (TG) da Dieta Síntese de Quilomí Quilomícrons no intestino Transporte para os tecidos Processo denominado de β-oxidaç oxidação Triacilgliceró Triacilgliceróis + Colesterol + Proteí Proteínas Hidró Hidrólise no endoté endotélio vascular Realizado na matriz mitocondrial Ativaç Ativação pré prévia do ácido graxo à acilacil-CoA Lipase lipoproté lipoprotéica Ácidos Acil-CoA sintetase graxos + Glicerol Utilizaç Utilização como fonte Quilomí Quilomícrons Endocitose hepá hepática Metabolismo do colesterol Radicais acila transportados Associaç Associação com Carnitina Abundante nos mú músculos Finalidade Oxidaç Oxidação do acilacil-CoA à AcetilAcetil-CoA Via cí cíclica de 4 reaç reações Cada ciclo o acilacil-CoA perde 2 carbonos na forma de AcetilAcetil-CoA Oxidaç Oxidação da hidroxila da carbonila (NAD CarnitinaCarnitina-acil transferase II Matriz mitocondrial TransTrans-∆2-enoilenoil-CoA L-HidroxiacilHidroxiacil-CoA L-HidroxiacilHidroxiacil-CoA NADH + H+) β-CetoacilCetoacil-CoA Cisão do β-CetoacilCetoacil-CoA com uma molé molécula de CoA Translocase carnitina / carnitinacarnitina-acil FADH2) irreversível TransTrans-∆2-enoilenoil-CoA Hidrataç Hidratação de uma ligaç ligação dupla Espaç Espaço intermembranas das acilacil-CoA mitocôndria Oxidaç Oxidação do acilacil-CoA (FAD CarnitinaCarnitina-acil transferase I O β-oxidaç oxidação ou Ciclo de Lynen mitocondrial ao acilacil-CoA Derivado de aminoá aminoácidos R – CH2 – CH2 – C – SCoA + AMP + PPi Acil-CoA Impermeabilidade da membrana + ATP + HS–CoA Ácido graxo sem triacilgliceró triacilgliceróis Degradaç Degradação dos Ácidos Graxos R – CH2 – CH2 – energé energética COO- β-CetoacilCetoacil-CoA + CoA AcetilAcetil-CoA + AcilAcil-CoA -2 carbonos β-oxidaç oxidação ou Ciclo de Lynen β-oxidaç oxidação fora da mitocôndria Peroxissomos (organela citoplasmá citoplasmática) Oxidaç Oxidação de ácidos graxos longos (+ de 20 carbonos) Preparaç Preparação para a β-oxidaç oxidação na mitocôndria 2 Oxidaç Oxidação do Ácido Palmí Palmítico Rendimento Energé Energético β-oxidaç oxidação de AG com nú número ímpar de carbonos Produtos da β-oxidaç oxidação Fraç Fração minoritá minoritária dos AG da dieta Modificaç Modificação do último ciclo de oxidaç oxidação Produtos da oxidaç oxidação de 8 AcetilAcetil-CoA no ciclo de Krebs Total (β-oxidaç oxidação + Ciclo de Krebs) ATP’ ATP’s formados 7 NADH 24 NADH 31 NADH 93 AcetilAcetil-CoA 7FADH2 8 FADH2 15 FADH2 30 PropionilPropionil-CoA 8 GTP 8 GTP 8 acetilacetil-CoA AcilAcil-CoA com 5 carbonos + PropionilPropionil-CoA 8 Total 131131-2 = 129 SuccinilSuccinil-CoA β-oxidaç oxidação de AG insaturados Síntese de Corpos Cetônicos Fígado de mamí mamíferos Descarboxilação Acetoacetato espontânea Acetona β-hidroxibutirato Ocorre na matriz mitocondrial Condensaç Condensação de 3 molé moléculas de acetilacetil-CoA Fonte de energia Coraç Coração e mú músculos esquelé esqueléticos (principalmente) não usa como fonte de energia Ausência da enzima β-cetoacilcetoacil-CoA transferase Fígado sintetiza mas Transfere CoA do succinilsuccinil-CoA para o acetoacetato Formaç Formação do acetoacetilacetoacetil-CoA – intermediá intermediário do ciclo de Lynen tiolase 2 acetil-CoA Síntese de Corpos Cetônicos Síntese de Corpos Cetônicos Destinos a seguir Oxidaç Oxidação (ciclo de Krebs – CTE) Síntese de Lipí Lipídios Excesso de produç produção (jejum, dieta, diabetes) Situação fisiológica vigente Degradaç Degradação dos triacilgliceró triacilgliceróis não acompanhada da oxidaç oxidação de carboidratos Ausência de carboidratos – pouca formaç formação de piruvato Ausência de oxaloacetato Gliconeogênese consome oxaloacetato para formar glicose Acú Acúmulo de acetilacetil-CoA pela degradaç degradação de triacilgliceró triacilgliceróis Produç Produção ultrapassa a utilizaç utilização Cetonemia Cetonú Cetonúria Acidose 3 Metabolismo do Etanol Utilizaç Utilização dos Corpos Cetônicos Fígado Álcool desidrogenase citossólica Etanol + NAD+ Acetaldeído + NADH + H Acetaldeído desidrogenase mitocondrial Acetaldeído + H2O + NAD Acetato + NADH + 2H+ Acetato convertido em Acetil-CoA Ingestão constante ingestão de calorias Ativação de uma via enzimática minoritária no RE Oxidação sem formação de ATP Metabolismo do Etanol Excesso de NADH na oxidaç oxidação do álcool Piruvato + NADH Síntese dos Ácidos Graxos Lactato + NAD Acidose Impossibilita a gliconeogênese Acú Acúmulo de AcetilAcetil-CoA Acú Acúmulo de acetaldeí acetaldeído cetose Ligação covalente á proteínas Modificação estrutural O Destino do Citrato Síntese dos Ácidos Graxos Sintetizados a partir de carboidratos e do excedente de proteí proteínas da dieta Ocorre quando a relaç relação ATP/ADP ATP/ADP é alta Substrato Produto Oxidar ou acumular Depende da carga energé energética celular AcetilAcetil-CoA acú acúmulo de Citrato Inibiç Inibição da isocitrato desidrogenase Transporte do Citrato para o citossol pela tricarboxilato translocase Citrato Liase Citrato + ATP + CoA Oxaloacetato + AcetilAcetil-CoA Relaç Relação alta ATP/ADP ATP/ADP Relaç Relação baixa ATP/ADP ATP/ADP oxidaç oxidação de Citrato Ácido Palmí Palmítico Local de sí síntese – Citossol AcetilAcetil-CoA deve ser transportado da mitocôndria a partir de piruvato Membrana interna impermeá impermeável ao AcetilAcetil-CoA Transporte do esqueleto carbônico como citrato 4 Transporte de AcetilAcetil-CoA Formaç Formação de MalonilMalonil-CoA Síntese de Ácidos Graxos Citrato Liase Adiç Adição de dois carbonos à cadeia MalonilMalonil-CoA Malato Desidrogenase Citossólica Formaç Formação do ButirilButiril-ACP Síntese de Ácidos Graxos AcetilAcetil-CoACoAACPACPtransacilase Sistema enzimá enzimático Sintase MalonilMalonil-CoACoAACPACPtransacilase de Ácidos Graxos β -cetoacilcetoacilACP sintase AcetilAcetil-CoACoA-ACPACP-transacilase MalonilMalonil-CoACoA-ACPACP-transacilase β -cetoacilcetoacilACP redutase β-cetoacilcetoacil-ACP sintase Proteí Proteína Carreadora de Acilas – ACP β-cetoacilcetoacil-ACP formado β -hidroxiacilhidroxiacilACP desidratase Reduç Redução – (β-cetoacilcetoacil-ACP redutase) redutase) Desidrataç Desidratação – (β-hidroxiacilhidroxiacil-ACP desidratase) desidratase) Reduç Redução – (enoilenoil-ACP redutase) redutase) EnoilEnoil-ACP redutase Butiril-ACP Síntese versus Degradaç Degradação Resumo da Sí Síntese Ácido Palmí Palmítico (16C) 1Acetil1Acetil-CoA 7 MalonilMalonil-CoA málica NADPH Enzima Via das pentoses 7ATP 14 5 Ácidos Graxos Essenciais Ácidos Graxos saturados (>16C) e insaturados Fonte primá Ácido Palmí primária Palmítico Sistemas enzimá enzimáticos Retí Retículo endoplasmá endoplasmático Substrato doador de carbonos Agente redutor NADPH Insaturaç Insaturações em humanos (ligaç (ligações duplas) Dessaturases ∆12, ∆15 Ácido malonilmalonil-CoA Mitocôndria Substrato Agente Ácidos Graxos Essenciais doador de carbonos acetilacetil-CoA redutor NADH e NADPH Síntese de Triacilgliceró Triacilgliceróis ∆4, ∆5, ∆6, ∆9 AG essenciais (ó (óleos vegetais) linolé linoléico (C18 ∆9,12) adicional γ- linolênico (C18 ∆6,9,12) de 2 carbonos com mudanç mudança de insaturaç insaturação Dessaturaç Dessaturação Alongamento (C20 ∆8,11,14) Insaturaç Insaturação Ácido (∆5) Ácido araquidônico (C20 ∆5,8,11,14) Fonte para sí síntese de eicosanó eicosanóides α-linolênico (C18 ∆9,12,15) Prostaglandinas Prostaciclinas Tromboxanos Leucotrienos Regulaç Regulação da Degradaç Degradação no Tecido Adiposo Regulaç Regulações alosté alostérica e hormonal da síntese de AG e triacilgliceró triacilgliceróis 6
