13 metabolismo das gorduras
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Degradação de Gorduras - Triacilgliceróis
http://medstat.med.utah.edu/NetBiochem/FattyAcids/outline.html
As gorduras estão concentradas nos adipócitos
Triacilgliceróis Ácidos Graxos + Glicerol
LIPASES
Os ácidos graxos e o glicerol são liberados pela corrente sanguínea e são absorvidos por outras células (principalmente hepatócitos)
O glicerol é convertido em gliceraldeído- 3 P, que é processado pela glicólise ou neoglicogênese.
Os ácidos graxos são oxidados a Acetil CoA que pode seguir o Ciclo de Krebs ou ser convertido em corpos cetônicos
Ciclo de Krebs Corpos Cetônicos
Lipases
Triacilglicerol
Ácido Graxo
AcetoacetatoÁcido cítrico
Acetil-CoAGlicerol
Gliceraldeído 3 P
Glicólise Gliconeogênese
Degradação de Triacilgliceróis (Gorduras)
Glicerol + ATP Glicerol 3-fosfato + ADP
Glicerol 3-fosfato + NAD+ Dihidroxiacetona fosfato
+ NADH + H +
Dihidroxiacetona fosfato Gliceraldeído 3 fosfato
1
2
3
1
2
3
Glicerol quinase
Glicerol 3 fosfato desidrogenase
Triose fosfato isomerase
Conversão de glicerol em gliceraldeído-3 P
Ciclo de Krebs Corpos Cetônicos
Lipases
Triacilglicerol
Ácido Graxo
AcetoacetatoÁcido cítrico
Acetil-CoAGlicerol
Gliceraldeído 3 P
Glicólise Gliconeogênese
Ciclo de Krebs Corpos Cetônicos
Lipases
Triacilglicerol
Ácido Graxo
AcetoacetatoÁcido cítrico
Acetil-CoAGlicerol
Gliceraldeído 3 P
Glicólise Gliconeogênese
Ciclo de KrebsCiclo de Krebs Corpos Cetônicos
Lipases
TriacilglicerolTriacilglicerol
Ácido GraxoÁcido Graxo
AcetoacetatoÁcido cítrico AcetoacetatoAcetoacetatoÁcido cítrico
Acetil-CoAAcetil-CoAGlicerolGlicerol
Gliceraldeído 3 PGliceraldeído 3 P
Glicólise GliconeogêneseGlicólise GliconeogêneseNa célula hepática, os ácidos graxos (de cadeia longa) são ativados para formar Acil-CoA (membrana mitocondrial externa)
Em seguida, são transportados para dentro da mitocôndria por um carreador – CARNITINA
Na mitocôndria ocorre a oxidação até Acetil-CoA
Metabolismo dos Ácidos Graxos
Ácidos Graxos de Cadeia Longa
Ativação
Transporte
Beta-oxidação
Ácidos Graxos de Cadeia Curta
(difundem-se pela membrana da mitocôndria)
Ativação do ácido graxo
Na membrana mitocondrial externa.
Ácido graxo + ATP + Co-A Acil-CoA + AMP + PPi
Acil-CoA sintetase
Carnitina é um derivado da Lisina. Encontrada na carne vermelhaPessoas com baixos níveis de carnitina muitas vezes têm depósito de gordura
nos músculos, são irritavéis e fracas.
Ligação do Ácido Graxo à Carnitina na membrana mitocondrial interna
Acil-CoA + Carnitina Acil-Carnitina + CoA
Carnitina Acil transferase I e II
Membrana da Mitocôndria
Acil-CoA
CoA
Acil-CoA
CoA
Carnitina
Acil- Carnitina
A carnitina aciltransferase I é inibida pelo malonil-CoA.
O malonil-CoA é um intermediário da biossíntese de ácidos graxos.
A concentração de malonil-CoA é alta quando a biossíntese de ácidos graxos está acontecendo no citossol.
A biossíntese de ácidos graxos só ocorre quando houver excesso de glicídeos, de energia e escassez de ácidos graxos.
Assim, quando a síntese de ácidos graxos estiver ocorrendo, a degradação é inibida.
Oxidação de Ácidos Graxos – Matriz Mitocondrial
Processo conhecido como -oxidação ou
Ciclo de Lynen
Na -oxidação, os ácidos graxos originam acetil-CoA.
O processo envolve 4 etapas:
• Desidrogenação
• Hidratação
• Oxidação
• Tiólise
• Tiólise
•Desidrogenação
•Hidratação
•Oxidação
Beta-oxidação
FADH2
NADH + H
Por exemplo, a beta-oxidação de um ácido graxo de 16 Carbonos irá gerar 8 moléculas de Acetil CoA e 7
moléculas de NADH e 7 moléculas de FADH2.
A cada ciclo de beta-oxidação, origina-se UMA molécula de Acetil CoA e tem-se a redução de UMA
molécula de NAD+ e UMA molécula de FAD+.
Notar que a beta-oxidação de um ácido graxo de n Carbonos, originará 1/2 n moléculas de Acetil CoA, (1/2 n –1) moléculas de NADH e (1/2 n –1) moléculas de FADH2
Rendimento Energético da Oxidação do Ácido Palmítico (C16)
8 acetil-CoA
7 NADH
7 FADH2
TOTAL 131 ATPs !!!!
Degradação de Ácidos Graxos
Ciclo de Krebs Corpos
Glicólise Gliconeogênese
Corpos Cetônicos
Lipases
Triacilglicerol
Ácido Graxo
AcetoacetatoÁcido cítrico
Acetil -CoAGlicerol
Gliceraldeído 3 P
Lipases
TriacilglicerolTriacilglicerol
Ácido GraxoÁcido Graxo
AcetoacetatoÁcido cítrico AcetoacetatoAcetoacetatoÁcido cítrico
Acetil -CoAAcetil -CoAGlicerolGlicerol
Gliceraldeído 3 PGliceraldeído 3 P
Glicólise GliconeogêneseGlicólise Gliconeogênese
CICLO DE KREBS
O acetil-CoA formado pela Beta-oxidação dos ácidos graxos só entra para o Ciclo de Krebs se a
degradação de lípides e carboidratos estiver equilibrada.
A entrada do acetil-CoAno ciclo de Krebs depende da disponibilidade de oxalacetato.
A concentração de oxalacetato diminui muito quando não há glicídeos disponíveis.
O oxalacetato é normalmente formado a partir do piruvato (produto final da glicólise em aerobiose), por ação da
piruvato carboxilase.
No jejum prologando e no diabetes, o oxalacetato entra para a gliconeogênese e não estará disponível para condensar com o
acetil-CoA.
Nestas condições, o acetil-CoA é desviado para a formação de corpos cetônicos.
Ketone bodies
Ketone bodies are water soluble acetate derivatives. These derivatives include:
Acetone Acetoacetate -Hydroxybutyrate
O que são Corpos Cetônicos?
Ketone bodies
Ketone bodies are water soluble acetate derivatives. These derivatives include:
Acetone Acetoacetate -Hydroxybutyrate
Corpos Cetônicos são derivados do Acetil-CoA
O fígado é o principal local de síntese de corpos cetônicos.
A produção de corpos cetônicos é um mecanismo importante de sobrevivência.
A córtex adrenal e o músculo cardíaco utilizam corpos cetônicos (acetoacetato) preferencialmente como combustíveis celulares.
No jejum prolongado e no diabetes, o cérebro se adapta à utilização de corpos cetônicos como combustível celular.
Acetona não é utilizada pelo organismo e é expelida pelos pulmões Uma indicação que uma pessoa está produzindo corpos cetônicos é
a presença de acetona em sua respiração.
Pulmões
Acetoacetato e beta-hidroxibutirato podem ser convertidos novamente a acetil-CoA.
Corpos Cetônicos são produzidos em pequenas quantidades por pessoas sadias.
A concentração no sangue de mamíferos normais é de cerca de 1 mg/dL.
A perda urinária no homem é de menos que 1 mg/24 horas.
Em algumas condições como jejum ou diabetes, corpos cetônicos atingem altos níveis, acarretando cetonemia e
cetonúria. O quadro geral é denominado cetose.
O ácido acetoacético e hidroxi-butírico são ácidos moderadamente fortes e precisam ser neutralizados.
A excreção urinária desses ácidos provoca acidez da urina.
Os rins produzem amônea para neutralizar essa acidez, resultando em diminuição da reserva alcalina e um quadro
denominado “cetoacidose”.
REGULAÇÃO DO METABOLISMO DE TRIACILGLICERÓIS
DEGRADAÇÃO DE GORDURAS
Com baixa ingestão calórica ou glicemia baixa, ocorre liberação de Glucagon
Durante a atividade física ocorre liberação de Epinefrina
AMBOS OS HORMÔNIO ESTIMULAM A DEGRADAÇÃO DE TRIACILGLICERÓIS
Glucagon – TECIDO ADIPOSO
Epinefrina - MÚSCULO
Glucagón e Epinefrina promovem a degradação de triacilgliceróis pela cascata do cAMP, fosforilando Lipases
Como vimos na regulação do Metabolismo de Glicogênio
ATP
P(
(
c AMP + PP
Ativação
roteina kinase Proteina kinaseinativa ) (ativa)
ATP
ADP
Lipase Lipase (P) (inativa) (ativa)
Hormônio (epinefrina ou glucagon)
Adenilato ciclase(active)
Adenilato ciclase (inativa)
ATP
P(
(
c AMP + PP
Ativação
roteina kinase Proteina kinaseinativa ) (ativa)
ATP
ADP
Hormônio (epinefrina ou glucagon)
Adenilato ciclase(active)
Adenilato ciclase (inativa)
ATP
P(
(
c AMP + PP
Ativação
roteina kinase Proteina kinaseinativa ) (ativa)
ATP
ADP
c AMP + PP
Ativação
roteina kinase Proteina kinaseinativa ) (ativa)
ATP
ADP
c AMP + PPc AMP + PPc AMP + PP
Hormônio (epinefrina ou glucagon)
Adenilato ciclase(active)
Adenilato ciclase (inativa)
Adenilato ciclase(active)
Adenilato ciclase (inativa)
Adenilato ciclase(active)
Adenilato ciclase (inativa)
HORMONAL
Aumenta degradação de triacilgliceróis
Insulina – é liberada quando a glicemia é ELEVADA
Promove a desfosforilação das Lipases
Portanto:
INIBE A DEGRADAÇÃO DE TRIACILGLICERÓIS
HORMONAL
INIBE A DEGRADAÇÃO DE TRIACILGLICERÓIS
ATP
P(
(
c AMP + PP
Ativação
roteina kinase Proteina kinaseinativa ) (ativa)
ATP
ADP
Lipase Lipase (P) (inativa) (ativa)
Hormônio (epinefrina ou glucagon)
Adenilato ciclase(active)
Adenilato ciclase (inativa)
ATP
P(
(
c AMP + PP
Ativação
roteina kinase Proteina kinaseinativa ) (ativa)
ATP
ADP
Hormônio (epinefrina ou glucagon)
Adenilato ciclase(active)
Adenilato ciclase (inativa)
ATP
P(
(
c AMP + PP
Ativação
roteina kinase Proteina kinaseinativa ) (ativa)
ATP
ADP
c AMP + PP
Ativação
roteina kinase Proteina kinaseinativa ) (ativa)
ATP
ADP
c AMP + PPc AMP + PPc AMP + PP
Hormônio (Insulina)
Adenilato ciclase(active)
Adenilato ciclase (inativa)
Adenilato ciclase(active)
Adenilato ciclase (inativa)
Adenilato ciclase(active)
Adenilato ciclase (inativa)
Proteínas Fosfatases
P
Leitura Recomendada:
Integração do Metabolismo – Capítulo 30 - Stryer