Seminário 4: Metabolismo
dos lipídeos
1. Como
ocorre a síntese de ácidos graxos:
A síntese de ácido graxo é realizada a
partir de Acetil – CoA. Como já sabemos o Acetil – CoA pode ter três destinos:
1) Formar corpos cetônicos, 2) entrar no ciclo do ácido cítrico e 3) pode formar ácidos graxos para armazenar
energia na forma de triacilglicerol.
Inicio
do mecanismo de síntese de ácidos graxos: 1) O primeiro passo no processo de síntese de ácido
graxo ocorre com a síntese de malonil-CoA a partir de acetil-CoA (2C). Isso
corre através da carboxilação da biotina (vitamina B7) pelo
bicarbonato e conseguinte descarboxilação da biotina que doa um carbono ao
Acetil CoA que formará o malonil-CoA (3C). 2) Neste segundo passo o malonil-CoA
se ligará a um sítio da acido graxo sintase e o grupo acetil se ligará ao outro
sítio, neste momento ocorrerá a condensação destes dois compostos com a
liberação de uma molécula de CO2.3) Ocorrerá a redução do composto
condensado realizada pelo NADPH com adição de 2H+. 4) Seguida a essa
redução ocorrerá uma desidratação com saída de uma molécula de H2O.5)
Ocorrerá uma nova redução realizada pelo NADPH com nova adição de 2H+.
6) novos grupamentos malonil-CoA serão adicionados realizando as 4 etapas : condensação, redução,
desidratação e redução, criando um acido Graxo com vários carbonos. Toda vez
que ocorrer uma condensação haverá liberação de um CO2. O acido
graxo com 16 carbonos (palmitato) pode dar origem a outros ácidos graxos através
de processos que envolvem dessaturação e alongamento.
Formação
do malonil-CoA com carbono doado da biotina
Acréscimo
de outros malonil-CoA até a formação do palmitato:
Regulação da síntese de
ácidos graxos:
A síntese de ácidos graxos tem dentre
outras funções o armazenamento de gorduras para utilização posterior. Portanto,
fica claro que a insulina que é um hormônio que induz armazenamento seja
estimuladora da síntese de malonil-CoA e consequentemente de ácidos graxos. Os
hormônios glucagon e epinefrina são liberados quando se faz necessário a
disponibilidade de energia para as células, portanto é lógico pensar que estes
hormônios inibiram a síntese de ácidos graxos. O excesso de ácidos graxos
formado fará um feedback negativo na transformação de acetil-CoA em malonil-CoA
modulando dessa forma a produção de ácidos graxos. E o citrato (precursor do
Acetil CoA) em excesso fará um feedback positivo estimulando a formação de
malonil-CoA a partir de Acetil-CoA e, dessa forma, impedirá o acumulo de
citrato.
2. Síntese
de triacilglicerol:
Uma vez formado, o ácido
graxo terá de ser conglomerado em triacilglicerol que constitui a forma de armazenamento
de lipídeos nos adipócitos. A formação do triacilglicerol ocorrerá em 3 etapas:
1) formação do glicerol-3-fosfato, 2) acilação dos dois grupos oxidrila livres
do glicerol-3-fosfato e 3) adição do terceiro grupo acila com formação do triacilglicerol.
Passo
1: neste passo é
necessária a formação da “matriz” de encaixe dos ácidos graxos para a formação
do triglicéride. Isso pode ser feitro de duas formas: 1) Através da
fosforilação de uma molécula de glicerol utilizando ATP e sob influencia da
enzima glicerol quinase e 2) através da glicose que no processo de glicólise produzirá
diidroxiacetona fosfato que sofrerá redução com a contribuição do NADH e da
enzima glicerol-3-fosfato desidrogenase formando glicerol – 3 – fosfato.
Passo
2: nesse caso dois
grupos acila serão adicionados no lugar de dois grupamentos oxidrila do
glicerol-3-fosfato. Isso é feito em duas etapas com a liberação de Coenzima A e
com a participação da enzima acil transferase. O resultado final será o Acido
fosfatídico.
Passo
3: o ácido
fosfatídico que origina um diacilglicerol terá seu grupo fosfato substituído por
outro acil transformando-se em triacilglicerol. Isso ocorre com a participação
das enzimas acido fosfatídico fosfatase e acil transferase.
Regulação
da síntese de triacilglicerol: a
síntese é estimulada pela insulina ver esquema abaixo:
Sistema
de transporte do Triacilglicerol recém formado no fígado para as células
adiposas: o triacilglicerol
é lipossolúvel, o que constituiria um grande obstáculo no transporte pelo
sangue deste composto. No entanto, o transporte se torna viável pois proteínas
são agregadas ao triacilglicerol permitindo que o mesmo consiga fluir no sangue
na forma de lipoproteína. Quando esta lipoproteína chega até a célula adiposa
surge um novo obstáculo que é a entrada do triacilglicerol no interior desta
célula. Para isso, existe uma enzima denominada lipoproteína lípase que
realizará a quebra da lipoproteína em ácidos graxos que são lipossolúveis e
conseguem difundir pela membrana celular. No interior da célula esses ácidos
graxos realizarão novo processo de síntese de triacilglicerol e serão
armazenados. Vale ressaltar que a lipoproteína lípase é ativada pela insulina.
3.
Oxidação dos ácidos graxos
Quando
se faz necessário a disponibilidade de energia pelas células ocorre a
utilização do triacilglicerol. Para isso esse triacilglicerol será quebrado em ácidos
graxos pela lípase hormônio sensível e esses ácidos graxos poderão então ser
utilizados em processos oxidativos que forneceram elétrons para ganho de
energia.
A
oxidação deverá ocorrer na matriz mitocondrial portanto, é necessário que o
ácido graxo seja levado para este local.
Transporte do ácido graxo para a
matriz mitocondrial:
A
molécula de ácido graxo em si não consegue passar a membrana mitocondrial,
portanto é necessário que este ácido graxo seja convertido a acil-CoA que se
ligará a carnitina formando o complexo acil – carnitina graxo. Na formação
deste complexo ocorre a liberação de uma coenzima A. O acil – carnitina graxo
então passa a membrana e entra na matriz mitocondrial. Na matriz a carnitina
será substituída pela coenzima A e teremos novamente um acil-CoA que poderá
então ser oxidado.
Vale
ainda ressaltar que cada 2 carbonos do ácido graxo é transformado em um
Acetil-CoA.
MAX
muito bom!
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