Síntese e degradação de ácidos graxos e triacilglicerol · PDF...
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11/11/2012 1 Síntese e degradação de ácidos graxos e triglicerídeos Prof. Dr. Bruno Lazzari de Lima Síntese de Ácidos Graxos • O organismo animal tem capacidade de sintetizar os triglicerídeos basicamente a partir de acetil-CoA. • Também deve sintetizar fosfolipídeos e esfingolipídeos, colesterol, esteróides e prostaglandinas. Síntese de Ácidos Graxos • Capacidade limitada de armazenar glicogênio no fígado e no músculo esquelético. • A síntese de ácidos graxos se realiza principalmente no fígado, no tecido adiposo e glândulas mamárias ativas. – Complexo ácido graxo sintetase (AGS). Síntese de Ácidos Graxos • O processo ocorre principalmente no citosol. • É conhecido como síntese de novo. • Ácido Palmítico. – Enlongação para a geração de outros ácidos graxos de cadeias mais longas. – Retículo endoplasmático. Síntese de Ácidos Graxos • A síntese de novo requer: – NADPH. • Acetoacetil-ACP + NADPH + H + ↓ D-β-hidroxiburitil-ACP + NADP + • Δ 2 -trans-enoil-ACP + NADPH + H + ↓ Buritil-ACP + NADP + • Mn 2+ (cofator). Síntese de Ácidos Graxos • A síntese de novo requer: – NADPH • Duas fontes principais. – Via das pentoses-fosfato. » Principal fonte. – Enzima málica nos adipócitos. » Malato + NADP + ↓ Piruvato + CO2 + NADPH + H + (enzima málica)
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Síntese e degradação de ácidos graxos e triglicerídeos
Prof. Dr. Bruno Lazzari de Lima
Síntese de Ácidos Graxos
• O organismo animal tem capacidade de sintetizar os triglicerídeos basicamente a partir de acetil-CoA.
• Também deve sintetizar fosfolipídeos e esfingolipídeos, colesterol, esteróides e prostaglandinas.
Síntese de Ácidos Graxos
• Capacidade limitada de armazenar glicogênio no fígado e no músculo esquelético.
• A síntese de ácidos graxos se realiza principalmente no fígado, no tecido adiposo e glândulas mamárias ativas.
– Complexo ácido graxo sintetase (AGS).
Síntese de Ácidos Graxos
• O processo ocorre principalmente no citosol.
• É conhecido como síntese de novo.
• Ácido Palmítico.
– Enlongação para a geração de outros ácidos graxos de cadeias mais longas.
– Retículo endoplasmático.
Síntese de Ácidos Graxos
• A síntese de novo requer: – NADPH.
• Acetoacetil-ACP + NADPH + H+
↓
D-β-hidroxiburitil-ACP + NADP+
• Δ2-trans-enoil-ACP + NADPH + H+
↓
Buritil-ACP + NADP+
• Mn2+ (cofator).
Síntese de Ácidos Graxos
• A síntese de novo requer:
– NADPH
• Duas fontes principais. – Via das pentoses-fosfato.
» Principal fonte.
– Enzima málica nos adipócitos.
» Malato + NADP+
↓
Piruvato + CO2 + NADPH + H+
(enzima málica)
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Síntese de Ácidos Graxos
• Acetil-CoA.
– Provém em grande parte da mitocôndria.
• Processo de oxidação do piruvato.
– Pode sair para o espaço citosólico por meio de duas formas: • Transferindo-se à carnitina, com acetil-carnitina transferases:
– Acetil-CoA mitocondrial + carnitina.
↓
Acetilcarnitina + CoA-SH
↓
Acetil-CoA citossólica + carnitina.
Síntese de Ácidos Graxos
• Acetil-CoA. – Incorporando-se a oxalacetato para formar citrato,
que pode atravessar a barreira mitocondrial, e no citossol sofrer a reação inversa por meio da enzima citrato liase:
– Citrato + ATP + CoA-SH. ↓ acetilCoA + oxalacetato + ADP + Pi
– Atua como molécula primer ou inicial a partir da qual
vão-se adicionando outros grupos acetilas.
Síntese de Ácidos Graxos
• O complexo AGS possui sete enzimas relacionadas entre si.
• A cada reação do complexo AGS, adicionam-se dois carbonos provenientes do malonil-CoA.
• Ao final de 7 ciclos, obtêm-se palmitoil-ACP, que fica livre fora do complexo por ação da enzima tioesterase.
– Palmitoil-ACP → palmitato + ACP-SH
Síntese de Ácidos Graxos
• A síntese de novo requer:
– ATP.
– HCO3-
• Fonte de CO2.
• Acetil-CoA + HCO3- + ATP
↓
Malonil-CoA + ADP + Pi
Síntese de Ácidos Graxos
• A síntese de novo requer:
– ATP.
– HCO3-
• Acetil-S-enzima + Malonil-ACP
↓
Acetoacetil-ACP + CO2 + enzima-SH
Acetil-CoA carboxilase
Síntese de Ácidos Graxos
• 8 acetil-CoA + 7 ATP + 14 NADH + 14 H+
↓ Palmitato + 8 CoA-SH + 14 NAD+ + 7 ADP + 7 Pi + 7 H2O.
• Regulação.
– Formação de malonil-CoA. • Acetil-CoA carboxilase. • Controle alostérico.
– Palmitato. – Citrato.
– Glucagon, adrenalina e insulina. • Controle covalente. • Fosforilação.
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Síntese de Ácidos Graxos
• Destino do Palmitato.
– Enlongação da cadeia e/ou insaturação. • Mitocôndria e RE.
• Adições de acetilas no extremo carboxila da molécula.
• Palmitoil-CoA + acetil-CoA + 2NADPH + 2H+
↓
Estearil-CoA + CoA-SH + 2NADP+ + H2O
– Esterificação para produção de triglicerídeos ou fosfoglicerídeos.
Biossíntese de triglicerídeos
• A esterificação dos ácidos graxos com o glicerol gera os triglicerídeos, que servem como reserva de energia. – Glicogênio fornece reservas energéticas por no
máximo 12 horas.
• Processo realizado principalmente no citossol das
células hepáticas, mamárias e adiposas.
• LIPOGÊNESE.
Biossíntese de triglicerídeos
• Glicerol-3-fosfato.
– Glicólise.
• Di-hidroxiacetona-fosfato + NADH + H+ → glicerol-3-fosfato + NAD+
– Glicerol livre.
• Hidrólise de triglicerídeos com a enzima glicerol-quinase, presente no fígado e rins.
• Glicerol + ATP → glicerol-3-fisfato + ADP.
Biossíntese de triglicerídeos
Degradação de triglicerídeos
• Os triacilgliceróis devem ser hidrolisados até ácido graxos e glicerol para serem mobilizados e lançados para a corrente circulatória (lipólise). – Triacilglicerol + 3H2O → Glicerol + Ácido Graxo
• Essa hidrólise ocorre no tecido adiposo por ação da “lípase
hormônio sensível” (LHS) que hidrolisa as ligações éster e separa as partes componentes dos triacilgliceróis.
• A LHS é inibida pela insulina e estimulada pelos hormônios glucagon, adrenalina, hormônio de crescimento e corticóides (ditos lipolíticos).
Degradação de triglicerídeos
• Os ácidos graxos são lançados na corrente circulatória, associando-se à albumina plasmática (formando lipoproteínas) sendo levados aos tecidos consumidores.
• O Glicerol, como também não é utilizado pela célula adiposa, por falta da enzima gliceroquinase (exclusiva do fígado do tecido hepático), também é levado pelo sangue ao fígado , onde é metabolizado.
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Degradação de triglicerídeos
• Ciclo de Lynen ou β-oxidação. – Nas células os ácidos graxos (acil-CoA) serão
oxidados no interior das mitocôndrias até CO2 e H2O, liberando a energia que contém, parte da qual será usada na síntese do ATP.
– Trata-se de uma via que contém uma série de reações, que ao final das quais, acil-CoA é encurtada de dois em dois carbonos, liberandos sob a forma de acetil-CoA.
Degradação de triglicerídeos
• Ciclo de Lynen ou β-oxidação.
– Ativação do Ácido Graxo.
– Esta reação é catalisada pela enzima Acil-CoA sintetase
Degradação de triglicerídeos
• Ciclo de Lynen ou β-oxidação.
Degradação de triglicerídeos
• Ciclo de Lynen ou β-oxidação.
– Regulação.
• Quando a relação NADH/NAD+ é alta, o processo é inibido.
• Altas concentrações de acetil-CoA.
Degradação de triglicerídeos
• Utilização do glicerol.
– Cada molécula a ser metabolizada é ativada no fígado (e não no tecido adiposo) a glicerofosfato e depois oxidada a diidroxiacetona-fosfato, e esta é a convertida a gliceraldeído-3–fosfato através de uma isomerase.
Degradação de triglicerídeos
• Utilização do glicerol.
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Ruminantes
• A fonte primária da síntese dos ácidos graxos não é a glicose, mas o acetato proveniente do rúmen, sendo os principais sítios de síntese de ácidos graxos o tecido adiposo e a glândula mamária.
