Metabolismo de lipídios

Question 1

Onde ocorre a oxidação de lipídios? Como é controlada e regulada?

Answer 1

No fígado e musculo.
Nos peroxissomos para acidos graxos de cadeia muito longa
Nas mitocôndrias por B-oxidação.
Controlada pela taxa de lipóliseno tecido adiposo.
Regulação hormonal: insulina, glucagon, epinefrina e cortisol.

Question 2

Quais as formas de obtenção de ácidos graxos pela célula?

Answer 2

1) dieta
2) armazenamento no tecido adiposo (como triacilglicerois)
3) gorduras sintetizadas em um órgão para exportar ao outro - ex: fígado converte o excesso de carboidratos em gordura.

Question 3

Explique o que é e como ocorre a lipolise e quais os destinos dos acidos graxos e do glicerol

Answer 3

É a mobilização dos triacilglicerois armazenados.
Glucagon e Adrenalina mobilizam os triacilglicerois armazenados no tecido adiposo e transportados aos tecidos (músculo, coração e córtex renal).
Esses hormonios ativam a lipase sensivel a hormonio (HSL) que atua sobre os triacilglicerois liberando ácidos graxos e glicerol.
Os ácidos graxos livres (FFA) ligam-se a albumina sérica, são transportados aos tecidos para serem oxidados gerando energia.
O glicerol liberado é fosforilado pela GLICEROL-CINASE e o glicerol-3-fosfato resultante é oxidado a dihidroxiacetona-fosfato pela GLICEROL-3-FOSFATO DESIDROGENASE que pode entrar nas vias glicolítica ou gliconeogênica.
Alternativamente pode ser usado na síntese de triacilglicerois ou fosfolipideos.

Question 4

De onde vem as necessidades energéticas de coração e fígado de mamíferos?

Answer 4

80% vem da oxidação de ácidos graxos

Question 5

O que é a Beta-oxidação de ácidos graxos e qual o produto final?

Answer 5

Processo repetitivo de 4 etapas em que os ácidos graxos são convertidos em Acetil-Coa

Question 6

Como é formado o acil-CoA que entra na Beta-oxidação?

Answer 6

Na membrana mitocondrial externa, ACETIL-COA-SINTETASE (TIOCINASE) cataliza a formação de uma ligação tioéster entre o grupo carboxil do ácido graxo e o grupo tiol da coenzima A para produzir um acil CoA graxo, acoplado a clivagem do ATP.

Question 7

Qual a função do ciclo da carnitina? Descreva-o

Answer 7

Como a CoA (derivado nucleotideo polar e grande) não passa pela membrana mitocondrial interna, necessário o ciclo da carnitina que é uma proteína transportadora para levar o ácido graxo para a mitocôndria.

1) O ácido graxo é transferido para a carnitina pela CARNITINA ACIL-TRANSFERASE I, formando Acil carnitina

2) A acil-carnitina atravessa a membrana interna da mito. por meio do TRANSPORTADOR ACIL CARNITINA

3) A CARNITINA ACILTRANSFERASE II regenera a acil-Coa e libera a carnitina que retorna ao espaço intermembranar pelo TRANSPORTADOR ACIL-CARNITINA.

*É um ponto de regulação
*O Malonil Co-A inibe a carnitina acil transferase

Question 8

Quais os reservatórios de Coenzima-A e suas funções?

Answer 8

Na matriz mitocondrial: degradação oxidativa do piruvato, ácidos graxos e alguns AA.

No citosol: biossíntese de ácidos graxos.

Question 9

Descreva como ocorre a B-oxidação de ácidos graxos saturados

Answer 9

4 etapas:
1) Desidrogenação da acil-CoA graxo (ACIL COA-DESIDROGENASE)
produz uma dupla ligação entre o C alfa e beta (C2 e C3), produzindo uma trans- ∆2 enoil CoA. Os elétrons removidos da acil coa graxo são transferidos para p FAD - gerando FADH2 que vai doar os eletrons à ubiquinona na cadeia respiratória.

2) Adição de H2O a ligação duplada trans- ∆2 enoil CoA formando 3-hidroxiacil CoA (ENOIL COA HIDRATASE)

3)B-hidroxiacil CoA é desidrogenada formando B-Cetoacil CoA (B-HIDROXIACIL COA DESIDROGENASE) - NAD+ como aceptor de elétrons. NADH doa os eletrons para a NADH-desidrigenase.

4)ACIL COA-ACETILTRANSFERASE (TIOLASE) promove a reação de B-Cetoacil-CoA com uma molécula de coenzima A formando Acetil-CoA

*Em 1 passagem: 1 Acetil- CoA, 2 pares de elétrons e 4 prótons H+ são removidos da Acil-CoA graxo de cadeia longa, encurtando-a em 2 C.

*Ciclo completo - 7 vezes

Question 10

Qual a equação total para a oxidação completa do palmitoil-CoA?

Answer 10

Palmitoil CoA + 23 O2 + 108 Pi+ 108 ADP = CoA + 108 ATP + 16 CO2 + 23 H2O

B-Oxidação: 28 ATP
Ciclo de Krebs: 80 ATP
Total: 108 ATP

Question 11

Quais enzimas participam da oxidação dos ácidos graxos insaturados?

Answer 11

A enoil-Coa hidratase não atua na configuação cis. Portanto, a enzima ∆3, ∆2-ENOIL-COA-ISOMERASE isomeriza a cis-∆3-enoil-CoA a trans-∆2-enoil CoA

Uma REDUTASE é necessária para ácidos graxos insaturados.

Question 12

Como é feita a regulação da oxidação de ácidos graxos?

Answer 12

1)MALONIL-COA inibe a CARNITINA-ACIL-TRANSFERASE I - inibindo a oxidação de ácidos graxos;

2) NADH/NAD+ aumentados: inibe a B-HIDROXIACIL COA DESIDROGENASE - inibe a oxidação;

3) Excesso de Acetil-CoA - inibe a tiolase - inibe a oxidação

Question 13

Quando são formados os corpos cetônicos?

Answer 13

Em jejum ou não ingesta de carboidratos;
Acetil CoA formado no fígado durante a oxidação de ácidos graxos pode entrar no ciclo de Krebs ou sofrer conversão a corpos cetônicos.
Permite a oxidação contínua de ácidos graxos com a mínima oxidação de acetil-CoA

Question 14

Como são formados os corpos cetônicos?

Answer 14

Acetona (exalada) + acetoacetato + B-hidroxibutirato (transportados pelo sangue para outros tecidos onde são convertidos a Acetil-CoA para produzir energia)

1)Condensação de 2 Acetil CoA - TIOLASE

2)Acetoacetil CoA condensa-se com Acetil CoA formando HMG-CoA - SINTASE

3)HMG-CoA é clivado a acetoacetato livre e acetil CoA - HMG-CoA LIASE

Question 15

Cite as principais funções dos lipídeos

Answer 15

Constituição de membranas;
Armazena energia;
Cofatores;
hormônios;
mensageiros intra e extra celulares

Question 16

Em qual orgão ocorre a lipogênese? Qual tipo de reações? Quais os elementos necessários?

Answer 16

Principalmente no fígado;
Sequencia de reações endergônicas e redutoras;
Necessário:
-NADPH- elétrons, agente redutor;
-Acetil CoA - fonte de C
-ATP - energia

Question 17

Quais os estágios da lipogênese?

Answer 17

1º estágio preparatório - formação de Malonil CoA

2º estágio - alongamento da cadeia de ácido graxo

Question 18

Descreva como ocorre o processo de lipogênese

Answer 18

Primeiro é necessário transportar o Acetil Coa da mitocondria para o citosol. Como ele não atravessa a membrana interna é necessário utilizar a lançadeira de Malato:
O Acetil Coa é adicionado ao OAA e transformado em Citrato pela CITRATO SINTASE. O citrato atravessa a membrana por meio do TRANSPORTADOR DE CITRATO. No citosol, o citrato é transformado em OAA+Acetil CoA pela CITRATO LIASE e consumo de 1 ATP. O Acetil CoA será usado na biossíntese de lipídios. O OAA será convertido a malato (uso de NADH) e voltará para o interior da mitocondria pelo TRANSPORTADOR MALATO ALFA CETOGLUTARATO para ser convertido em OAA pela MALATO DESIDROGENASE, ou será convertido a Piruvato pela enzima málica, transportado para a dentro da mito. pelo TRANSPORTADOR DE PIRUVATO e convertido a OAA pela PIRUVATO CARBOXILASE.

1º estágio - formação de Malonil-CoA a partil de Acetil -CoA pela ACETIL COA CARBOXILASE (ACC) - enzima contém um grupo prostético a BIOTINA.
*Irreversível
Um grupo carboxil derivado do bicarbonato é transferido para a biotina com o uso de ATP. O grupo biotinila age como transportador temporário de CO2, transferindo-o p/ o Acetil CoA na 2ª etapa, gerando Malonil CoA.

2º estágio - Alongamento da cadeia de ácido graxo
COMPLEXO MULTIENZIMÁTICO ÁCIDO GRAXO SINTASE I (FAS)
-Realiza as 7 atividades enzimáticas;
- Sequência de reações em 4 etapas que se repetem;
- Em cada passagem pelo ciclo a cadeia aumenta em 2 C;
*Antes de iniciar as reações, os 2 grupos tióis do complexo enzimático devem ser carregados com grupos acila:
- Grupo acetila da Acetil CoA é transferido para a ACP pela MAT (malonil/acetil-CoA-ACP-transferase);
-Grupo maonila da malonil CoA é transferido para a ACP pela MAT.

1) Condensação - formando acetoacetil-ACP
-p/ formar 1 molécula de 4 C
-liga o malonil ao acetil - sai CO2 do malonil

2)Redução do grupo carbonila (REDUTASE)
-Reduz a dupla ligação do O - usa NADPH
- Acetoacetil-ACP é reduzido e forma b-hidroxibutiril-ACP

3)Desidratação (DESIDRATASE)
-Tira o O na forma de H2O p/ que não tenha O no meio da cadeia

4)Redução da dupla ligação (REDUTASE)
-Desidrogenase para tirar a dupla ligação
-NADPH como doador de elétrons
-A ligação dupla é reduzida, formando BUTIRIL-ACP

Resulta em um ácido graxo de 4 C Buritil de cadeia curta.

Esse processo vai ocorrendo até formar um ácido graxo de 16 C
* A 2ª rodada não é regulada

Question 19

Como é a regulação da enzima Acetil CoA carboxilase da lipogênese?

Answer 19

-Depende de ATP e Biotina;
-Pós-prandial: ATIVA pela insulina
-Jejum: INIBE pelo glucagon e adrenalina
Regulação alostérica:
Palmitoil - INIBE
Citrato - ATIVA

Fosforilada- ATIVA
Desfosforilada - INIBIDA

*Malonil CoA - inibe a entrada desses ácidos graxos na mitocondria - inibe a carnitina ( e a B-oxidação)

Question 20

Onde ocorre e qual enzima atua no alongamento de cadeia de ácido graxo com mais de 16 C?

Answer 20

Ocorre no retículo endoplasmático. Complexo enzimático ÁCIDO GRAXO ALONGASE.

Question 21

Quais os 3 passos para transferir os ácidos graxos para dentro da mitocôndria?

Answer 21

1) esterificação com CoA

2) Transesterificação com carnitina, seguida de transporte

3) Transesterificação de volta a CoA

Question 22

Como os ácidos graxos são ativados?

Answer 22

Pela formação de uma ligação tioester de alta energia com a coenzima A, catalizada pela ACIL- COA- SINTETASE (TIOCINASE)

Question 23

Descreva o processo da lipólise

Answer 23

O glucagon e adrenalina ativam a lipase sensível a hormônio (HSL). Essa enzima atua no triacilglicerídeo armazenado no tecido adiposo separando o glicerol dos ácidos graxos.
O glicerol será fosforilado em Gicerol-3-fosfato pela GLICEROL-CINASE, o Glicerol-3-fosfato será oxidado em Dihidroxiacetona pela GLICEROL-3-FOSFATO DESIDROGENASE, esse produto será enviado para vias glicolitica ou glicogênica.
Os ácidos graxos vão para a B-oxidação, ou são transferidos para a albumina sérica e enviados aos tecidos.