METABOLISMO DE LIPÍDEOS

1. DIGESTÃO, ABSORÇÃO E TRANSPORTE DOS LIPÍDEOS

INTESTINO

SangueLP dieta

Sais biliares (SB) Emulsificação

Micelas(SB, TG, FL, CO, VL)

Hidrólise* Lipase (TG)* Fosfolipase A2 (FL)* Colesterol ester hidrolase (CO)

MGglicerol

AG

Sup

erfíc

ie d

a m

ucos

aAG de

cadeia

curta

QMG

glicerolAG

TGFLCO

Apoproteínas

Linfa

Tec. Extra-hepáticos(cél adiposa e muscular)

Fígado

TG

CO

Mobilização de lipídeos endógenos

FígadoCO

TG endógeno

Intestino

VLDL TG endógeno

AGTec. extra-hepáticos

(cél. adiposa e muscular)

HDL

CO

CO

IDL

LDLCOCO

Tec.extra-hepáticos

LLP

LLP- Lipase lipoproteicaVLDL- “Very Low Density lipoprotein”LDL- “Low Density Lipoprotein”IDL- “Intermediate Density Lipoprotein”HDL - “high density lipoprotein”

Lipoproteina % Apoproteína Origem Principal função

Q 2 Intestino Transporte TG exógeno (I F)

VLDL 5 a 8 Fígado e intestino Transporte TG endógeno (F TP)

IDL 15 Intravascular Intermediário

LDL 20 a 24 Intravascular Transporte CO p/ tecidos

HDL 50 Fígado e intestino Transporte de CO ( TP F)

Resumo

2. DEGRADAÇÃO DOS TRIGLICERÍDEOS (LIPÓLISE)

2.1. Destino do glicerol; pode ser convertido em glicose (gliconeogênese), CO2 + H2O ( glicólise) ou triglicerídeos ( lipogênese);

2.2. Degradação oxidativa dos ácidos graxos – β - OXIDAÇÃO

• Ocorre na matriz mitocondrial;• Pode ser dividida em 3 etapas:

2.2.1. Ativação dos AG:

CH3-(CH2)n-COOH + ATP + CoA-SH CH3-(CH2)n-CO-S-CoA + AMP + PPiAcil-S-CoA

2.2.2. Transporte do Ácido graxo ativado (Acil-S-CoA)para o interior da mitocôndria Acil-S-CoA + carnitina Acil-carnitina + CoA-SH Acil-carnitina + CoA-SH Acil-S-CoA + carnitina

3. β-Oxidação do AG: Cada dois carbonos dos ácidos graxos irá gerar um AcetilCoA

CH3-(CH2)8-CO-S-CoA + CoA-SH CH3-(CH2)6-CO-S-CoA + Acetil-CoA Acil-S-CoA

A oxidação de ácidos graxos com mesmo número de carbonos insaturados é mais rápida do que a degradação dos ácidos graxos saturados;

A síntese do ATP vem da oxidação dos Acetil-CoA no cicli de Krebs e cadeia respiratória e do transporte de elétrons dos NADH e dos FADH2 na cadeia respiratória;

2.2.3. FORMAÇÃO DE CORPOS CETÔNICOS:

• Ocorre no fígado;• Oxidação de AG Excesso de Acetil-CoA Oxidação ou convertido em corpos cetônicos (CC) -

Acetoacetato, β-hidroxibutirato e Acetona;• CC são ácidos fortes (pKa ≅ 3,5) aumento de CC diminui pH do sangue impedindo a ligação da

Hb ao O2;• Distribuição da energia obtida pela oxidação dos AG no fígado para todo o organismo

tecidosperiféricos (mús. esquelético e coração) CC regeneram Acetil-CoA CK;

3. BIOSSÍNTESE DE TRIGLICERÍDEOS (LIPOGÊNESE)

1.1.Biossíntese de ácidos graxos

• Ocorre no citosol da célula

1 ETAPA: Formação do malonil-CoA:

Acetil-CoA (cit) + ATP + CO2 + H2O malonil-CoA + ADP + Pi + H+

2 ETAPA: Síntese do ácido graxo (ácido palmítico):

E: Sistema da çido graxo sintetase (enzima reguladora):

3 ETAPA: Elongação e insaturação dos ácido graxos:

• O ácido palmítico é precursor de outros AG de cadeia longa e de alguns AG insaturados

• Elongação de AG: Ocorre no retículo endoplasmático e na mitocôndria através da adição de grupos acetil (malonil-CoA)

• Insaturação cis ∆9 – reação oxidativa catalizada Acil-CoA oxigenase;

Ác. palmítico (C16) dessaturação elongação

Äc. Palmitoléico (C16 ∆9 ) Ác. esteárico (C18) Elongação dessaturação

AG saturados superiores Ác. oleico (C18 ∆9 )

Plantas

Linoléico (C18 ∆9,12 )

Plantas dessaturação

-linolênico (C18 ∆9,12,15 ) -linolênico (C18 ∆6,9,12 )

elongação outros ácidos poliinsaturados dessaturação Araquidônico

Prostaglandinas

3.2. Biossíntese de triglicerídeos:

1- AG + glicerol Triacilglicerol (TG)

4. REGULAÇÃO DO METABOLISMO DE ÁCIDOS GRAXOS

Síntese:

• Ativação: citrato e insulina;

• Inibição: Acil-CoA, glucagon e epinefrina

Degradação:

• Ativação: glucagon ativa a enzima Lipase hormônio sensível (tecido adiposo) libera AG no sangue aumento da oxidação pelos músculos e fígado;

• Inibição: Insulina, glicocorticóides, hormônio do crescimento inibem a enzima Lipase hormônio sensível (tecido adiposo) diminui a liberação de AG no sangue;

5.2. Degradação do colesterol

O colesterol não pode ser metabolizado a CO2 e H2O; O colesterol é o precursor dos hormônios esteróides: glicocorticóides (ex: cortisol), mineralocorticóides ( ex: aldosterona) e hormônios sexuais ( andrógenos, estrógenos e progestógenos); Parte do colesterol sofre a ação de bactérias no intestino e é eliminado;

No fígado parte do colesterol é transformada em ácidos biliares primários sais biliares primários e secundários (fígado) canal biliar duodeno bactérias transformam os sais biliares novamente em ácidos biliares secundários parcialmente eliminados nas fezes (0,5g/dia); METABOLISMO DE PROTEÍNAS

1. DIGESTÃO: - Estômago: pepsinogênio (zimogênio – inativo) pepsina (enzima ativa)- Intestino Delgado: tripsinogênio, quimiotripsinogênio, procarboxipeptidase tripsina, quimiotripsina,

carboxipeptidase, Aminopeptidases

Proteínas Peptídeos Aminoácidos livres Capilares sanguíneos Fígado

ver esquema do catabolismo de aminoácidos

DEGRADAÇÃO OXIDATIVA DOS AMINOÁCIDOS

• Aumentada: * Ingestão de excesso de aa com relação às necessidades p/ síntese proteica; * Jejum ou Diabetes mellitus – carboidratos não são disponíveis; * Aa liberados em excesso durante a degradação normal de proteínas;

• Os esqueletos carbônicos dos aa são degradados por 20 vias diferentes

• Todas as vias catabólicas dos aa convergem formando 5 produtos que entram no CK e são completamente degradados à CO2 e H2O:

• Aminoácidos glicogênicos: - podem ser convertidos em piruvato ou intermediários do ciclo de Krebs

• Aminoácidos cetogênicos – podem ser convertidos Acetil CoA

Algumas doenças genéticas humanas que afetam o metabolismo de aaNome Enzima ou processo defeituoso Aa envolvido

Albinismo Tirosina 3-monoxigenase TirAlcaptonúria Homogentisato 1,2-dioxigenase Fen

Homocistinúria Cistationina -sintetase CysFenilcetonúria Fenilalanina 4- monoxigenase FenHipervalinemia Valina transaminase Val

• Etapas da oxidação dos aminoácidos

1. Transferência dos grupos α-amino é catalisada pelas transaminases

• Durante a degradação oxidativa ocorre a remoção dos grupos amino dos aa;

• Se não utilizados pelo organismo estes grupos são coletados e convertidos em uréia e excretados;

• Transaminação: α-amino é transferido do aa ao a-cetoglutarato formando o α-cetoácido correspondente e o glutamato:

E: transaminases

2. A amônia é formada à partir do glutamato

• Glutamato NH4+ A amônia é uma substância muito tóxica (neurotóxica), principalmente no cérebro (a amônia livre (NH3) pode penetrar as membranas e entrar nas células cerebrais e sua mitocôndria. A entrada de amônia na mitocondria diminui oxidação da glicose e a formação de ATP, diminui a produção de neurotransmissores e altera o pH celular.

3. A amônia se transforma em glutamina para ser transportada dos tecidos periféricos para o fígado

• A glutamina é um composto não tóxico, neutro, que atravessa facilmente as membranas celulares;

• Nos músculos é a alanina que transporta a amônia para o fígado (Ciclo da glicose-alanina)

2. No fígado a glutamina e alanina são convertidas novamente em amônia

3. No fígado a amônia é convertida em uréia no ciclo da uréia• Defeitos genéticos no ciclo da uréia levam a um excesso de amônia no sangue (desordens mentais,

desenvolvimento retardado podendo levar ao coma e morte.

4. A uréia é eliminada na urina

➫ A EXCREÇÃO DO GRUPO AMINO PODE SER COMO: AMÔNIA, URÉIA OU ÁCIDO ÚRICOANIMAIS AMONOTÉLICOS (peixes)- excreta amônia livre – ambiente aquáticoANIMAIS UREOTÉLICOS (maioria dos animais terrestres) – excreta uréia (ciclo da uréia)ANIMAIS URICOTÉLICOS (pássaros, largatos e serpentes) – excreta ácido úrico- excreção do amino numa forma semi-sólida;

3. BIOSSÍNTESE DOS AMINOÁCIDOS NÃO ESSENCIAIS

Aa essencias Aa não essenciaisArginina AlaninaHistidina Asparagina

Isoleucina AspartatoLeucina CisteínaLisina Glutamato

Metionina GlutaminaFenilalanina Glicina

Treonina ProlinaTriptofano Serina

Valina Tirosina

CONVERSÃO DOS AMINOÁCIDOS EM PRODUTOS ESPECIALIZADOS

Os aminoácidos são unidades construtoras de proteínas e de muitos compostos nitrogenados com funções fisiológicas importantes, como por exemplo:

• PORFIRINAS - heme (hemoglobina, mioglobina, citocromos, etc.)

• CREATINA - Fosfocretina (depósito de fosfato de alta energia no múculo) . A degradação da creatina gera a creatinina que é excretada na urina

• HISTAMINA – Sintetizada à partir da Histidina – poderoso vasodilatador reações alérgicas e inflamatórias;

• SEROTONINA – Sintetizada à partir do Triptofano percepção de dor, regulação do sono, temperatura e pressão arterial;

• CATECOLAMINAS - dopamina, norepinefrina e epinefrina. Sintetizadas à partir de Tirosina neurotransmissores (cérebro e sistema nervoso autônomo) e hormônios (controle do metabolismo de carboidratos e lipídeos)

• MELANINA - Sintetizadas à partir de Tirosina pigmento que dá cor principalmente aos olhos, cabelos e pele.