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Este manual tem por objectvo descrever os principais mecanismos do metabolismo dos compostos lipidicos.
Tipologia: Notas de estudo
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Compartilhado em 30/10/2017
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Universidade Lúrio – Nampula Faculdade de Ciências de Saúde Curso de Licenciatura em Medicina Disciplina de Bioquímica-II Semestre-II, 2017
Tema1: Lipogênese e suas etapas Tema2: Biossíntese de ácidos gordos e Beta oxidação, suas etapas
Estudantes: Docente:
Nampula, Outubro de 2017
Joaquim Henriques Sululu Dr. Custódio Chicumule
Lipogênese é o processo que consiste na síntese de moléculas de triacilglicerois à partir de fontes lipídicas como Glicerol e Ácidos Gordos e não lipídicas como Glícidos e Aminoácidos. Esse processo ocorre no citosol das células do fígado e tecido adiposo.
Os principais percursores da Lipogênese são os ácidos gordos e glicerol em suas formas activas. Glicerol na forma activa Glicerol-3-fosfato e ácidos gordos na sua forma activa Acil-CoA.
O processo da Lipogênese pode ser regulado por meio de hormonas como a insulina, glucagon, adrenalina e epinefrina.
Insulina estimula a Lipogênese por vários motivos: a. Activação de Acetil-CoA carboxilase que disponibiliza ácidos gordos activando a lipogênese; b. Transporte de glicose para dentro das células; c. Disponibilização de piruvato. Glucagon, adrenalina e epinefrina inibem o processo.
Os triacilglicerois são sintetizados pela adição de Acil-CoA ao glicerol-3-fosfato e esse processo ocorre principalmente no fígado, intestino e tecido adiposo em duas etapas com cujo objectivo de síntese de acido fosfatidico.
Primeira etapa: é a etapa de acilação dos dois grupos hidroxilas livre do glicerol-3-fosfatopor duas moléculas de Acil-CoA para formar diacilglicerol-3-fosfatos ( ácido fosfatidico ) na presença da glicerol-3-fosfato-aciltranferase. Nessa mesma etapa a enzima fosfatidato- transferase converte diacilglicerol-3-fosfato (fosfatidato) em 1,2-diacilglicerol. O fosfatidato e 1,2-diacilglicerolsao percursores de triacilglicerol e de glicerolfosfolipido.
Segunda etapa: Nessa etapa ocorre a acilação da posição Sn-3 do 1,2-diacilglicerol por meio da enzima diacilglicerol-aciltransferase.
Pode ser entendido como um processo de síntese biológica de ácidos gordos. É o processo que consiste na conversão de Acetil-CoA em ácido palmítico e constitui a primeira etapa da Lipogênese, isto é, os ácidos gordos são percursores ou substratos na síntese de triacilglicerois. Este processo ocorre principalmente a nível dos órgãos: fígado, rim, encéfalo, tecido adiposo e glândulas mamarias lactante; a nível celular ocorre no citosol.
Os ácidos graxos são sintetizados por uma sequência repetitiva de reacções. Todas as reacções são catalisadas por um complexo enzimático, a ácido graxo sintase. O complexo da ácido graxo sintase consiste de sete polipeptídeos. -Essas proteínas agem em conjunto para catalisar a formação de ácidos gordos a partir de Acetil-CoA e Malonil-CoA.
Proteína Função Proteína carreadora de acila (ACP) Acetil-CoA-ACP transacetilase (AT) Cetoacil-ACP sintase (KS) Malonil-CoA-ACP transferase (MT) Cetoacil-ACP redutase (KR) Hidroxiacil-ACP desidratase (HD) Enoil-ACP redutase (ER)
Transporta grupos acila em ligação tioéster Transfere grupo acila para da CoA para um resíduo de cisteína em KS Condensa o grupo acila e malonil Transfere o grupo maolil da CoA para a ACP Reduz o grupo _-ceto em _-hidroxi Remove H 2 O do _-hidroxiacil-ACP,criando uma dupla ligação Reduz a dupla ligação, formando o acil-ACP saturado
Malonil-CoA + ACP + HS→ Malonil-ACP-CoA-SH
2. Redução do grupo carbonilo.
Essa fase a redução do grupo carbonila no carbono três (C3) da acetoacetil-ACP pelo NADPH na presença da enzima 3-acetoacetil-ACP-redutase com formação de D-β- hidroxibutiril-ACP.
CH 3 -(CH 2 )n-CH-OH-CH 2 -C=O-SACP ← 3-hidroxiacil-acp
3. Desidratação:
A D-3-hidroxibutiril-ACP é convertida em crotonil-ACP por desidratação pela acção da 3- hidroxiacil-ACP-desidratase.
4. Redução da dupla ligação.
A enzima 3-enol-ACP-redutase catalisa a redução da dupla ligação da crotonil-ACP pelo NADPH para fornecer butiril-ACP.
São necessários sete ciclos completos para produzir palmitoil-ACP posteriormente transformado em palmitato e SH-ACP pela acção da enzima palmitoil-tioesterase segundo a equação.
Palmitoil-ACP + H 2 O → Palmitato + HS-ACP
Depois da biossíntese o ácido palmítico deve ser activado antes de seguir qualquer via metabólica em forma de palmitil-CoA segundo a reacção abaixo catalisada pela enzima acil- CoA transferase.
Acido palmítico → palmitil-CoA
O palmitil-CoA pode ser conduzido a eterificação, alongamento e dessaturacao. Os produtos da eterificação são os acilglicerois, esteres, colesterol e os produtos de alongamento são os Acil-CoA.
A oxidação dos ácidos gordos é o processo que consiste na degradação de gorduras ( ácidos gordos) através da adição repetida de carbono alfa, beta ou womega.esse processo ocorre na matriz mitocondrial das células animais e é conhecida como beta oxidação.
Nas mitocôndrias, são oxidados pela oxidação no β-carbono (C3) no grupo ceto (C=O) com remoção sucessiva de dois carbonos na forma de acetil-CoA, posteriormente oxida dióxido de carbono (CO 2 ) no ciclo do acido cítrico. Em cada β-oxidação do ciclo, forma-se um mol de acetil-CoA, FADH 2 e um NADH no fígado a energia pela β-oxidação é empregue para dirigir a gliconeogênese.
Antes de serem oxidados os ácidos gordos são activados pela adição de CoA para formar Acil-CoA gordo (palmitil-CoA).
CH3-(CH2)n-COOH-ATP + HS-CoA → CH3-(CH2)n-C=O-SCoA + AMP +PPi
Na β-oxidação, a acil-CoA gordo é oxidada num ciclo repetido de quatro reacções enzimáticas.
Primeira reacção : Formação de dupla ligação trans-α,β.
Consiste na desidrogenação da acil-CoA pela acção ad acil-CoA desidrogenase que contém FAD, formando dupla ligação entre os carbonos 2 e 3 em configuração trans-α,β.
CH 3 -(CH 2 ) 11 -CH 2 -CH 2 -C=O-SCoA + FAD CH 3 -(CH 2 ) 11 -CH 2 -CH=CH-C=O-SCoA +FADH 2
Segunda reacção: Hidratação da ligação dupla.
A adição de uma molécula de água a dupla ligação de trans-∆^2 -enol-CoAforma o L isómero da β-hidroxiacil-CoA numa reacção catalisada pela enzima enol-CoA-hidratase (crotonase).
Ácido palmítico Palmitil-CoA
Acil-CoA desidrogenase
Sintomas: hipoglicemia.
Tendo chegado a esse ponto pode-se concluir que Lipogênese é um processo que consiste na síntese de moléculas de triacilglicerois (TAG) a partir de glicerol e ácidos gordos.
A biossíntese de ácidos gordos é o processo que consiste na síntese de ácidos gordos no organismo. E a oxidação dos ácidos gordos é o processo que consiste na degradação das gorduras o que culmina com a produção de energia em forma de ATP.
