UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINACENTRO DE CINCIAS BIOLGICASDEPARTAMENTO DE BIOQUMICA

FERNANDA LUIZA CHIODINImatrcula: 12200139Curso de Farmcia Disciplina de Bioqumica Bsica BQA5131 Turma 03102B 2013-1 Prof. Rodrigo B. Leal

Exerccios Metabolismo de cidos graxos

1) Explique o mecanismo que regula a hidrlise de triglicerdeos no tecido adiposo. Para que olipdiopossa serliberado doadipcito, necessrio que haja ahidrlise da molcula doTriglicerdeo(forma como a gordura armazenada no tecido adiposo).A hidrlise doTriglicerdeono tecido adiposo ocorre quando a ele so unidas trs molculas de gua. Essa reao de hidrlise doTriglicerdeo catalisadapor umaenzima, a lipase hormnio sensvel.Essa enzima assim denominada porque se altera sob a ao dealguns hormnios (cortisol, hormnio do crescimento, ACTH, glucagon, adrenalina).OTriglicerdeodivide-se ento em quatro outras molculas:uma de glicerol e trs de cido graxo livre. OGlicerolcai na corrente sangunea e se difundepara asmitocndriasda clula muscularem atividade.Namitocndria, o glicerol transformado emAcetil-CoAe entra noCiclo de Krebs.Oscidos graxosLivrestambm se difundem para o interior dasmitocndriasdas clulas musculares ativas e passam porum processo de degradao denominadobeta oxidao.Esseprocesso consiste na fragmentao sucessiva docido graxoem molcula de Acetil-CoAe ons deHidrognio. OAcetil-CoAentra noCiclo de Krebsda mesma forma que oAcetil-CoAderivado docido Pirvico. Os ons deHidrognioso transportados para osistema transportador de eltronspelas coenzimasNAD e FAD. Esse processo debeta oxidao repetido indefinidamente at que a molcula decido graxo livreseja degradada completamente. Um fator importante que a degradao doscidos graxosest associada diretamente captao de oxignio pela clula. Caso hajaconcentraes suficientes de oxignio, o processo se realiza, mas em caso de concentraes insuficientes de oxignio, o processo no ocorre. Assim sendo, no haverbeta oxidaonos processos anaerbios. A quantidade deATPressintetizada por um triglicerdeo muitas vezes maior do que aquela ocorrida com aGlicose.

2) Explique detalhadamente como ocorre a regulao da oxidao de cidos graxos no hepatcito?A oxidao de cidos graxos consome um combustvel precioso e regulada de forma que ocorra apenas quando houver necessidade de energia. No fgado, a acil graxo-CoA formada no citosol tem duas vias principais abertas para si: a beta-oxidao por enzimas na mitocndria ou converso em triacilgliceris e fosfolipdios por enzimas no citosol. A via tomada depende da taxa de transferncia de acil graxos- CoA de cadeia longa para dentro da mitocndria. O circuito da carnitina pelo qual os grupos acil graxos so carregados da acil graxo-CoA citslico para a matriz mitocondrial o limitante para oxidao de cidos graxos, sendo um ponto de regulao importante. O circuito da carnitina ocorre logo aps a formao da acil-carnitina-graxo na membrana externa, ela se desloca para a matriz pela difuso facilitada por meio do transportador da membrana interna. Na matriz, o grupo acila transferido para a coenzima A mitocondrial, tornando a carnitina livre para retornar ao espao intermembrana pelo mesmo transportador. A aciltransferase I inibida por malonil-CoA, o primeiro intermedirio na sntese de cidos graxos. Essa inibio evita a sntese e a degradao simultnea dos cidos graxos. A malonil-CoA, o primeiro intermedirio na biossntese citoslica de cidos graxos de cadeia longa a partir de acetil-CoA, tem sua concentrao aumentada quando o animal est bem suprido de carboidratos; o excesso de glicose, que no pode ser oxidado ou armazenado como glicognio, convertido em cidos graxos no citosol, para armazenamento como triacilglicerol. A inibio da cartinina-aciltransferase I pela malonil-CoA garante que a oxidao de cidos graxos seja inibida quando o fgado est amplamente suprido de glicose como combustvel e est produzindo triacilgliceris a partir do excesso de glicose.

3) Faa o balancete energtico da oxidao do cido palmtico at CO2 e H2O.A equao total para oxidao da palmitoil-CoA em 8 molculas de acetil-CoA, incluindo a transferncia de eltrons e a fosforilao oxidativa, :Palmitoil-CoA + 7 CoA + 7 O2 + 28 Pi + 28 ADP 8 acetil-CoA + 28 ATP + 7 H2O A acetil-CoA produzida a partir de acido graxos pode ser oxidada a CO2 e H2O pelo ciclo do cido ctrico, 8 acetil-CoA + 16 O2 + 80 Pi + 80 ADP 8 CoA + 80 ATP + 16 CO2 + 16 H2O, combinando as duas equaes acima, temos:Palmitoil-CoA + 23 O2 + 108 Pi + 108 ADP CoA + 108 ATP + 16 CO2 + 23 H2O Pode-se tambm realizar o balancete energtico da oxidao do cido palmtico atravs das enzimas que catalisam cada passo da oxidao. Partindo do principio de que a fosforilao oxidativa mitocondrial produz 1,5 ATP por FADH2 oxidado e 2,5 ATP por NADH oxidado, e considerando que O GTP produzido diretamente pela Succinil-CoA-sintase produz ATP na reao catalisada pela nucleosdeo-difosfato-cinase, temos a seguinte tabela:Enzima que catalisa o passo da oxidaoFADH2 e NADH formadoATP formado no final

Acil-CoA-desidrogenase7 FADH210,5

-desidrogenase7 NADH17,5

Isocitrato-desidrogenase8 NADH20

-cetoglutarato-desidrogenase8 NADH20

Succinil-CoA-sintase8

Succinato-desidrogenase8 FADH212

Malato-desidrogenase8 NADH20

Total108

Contudo, a ativao do palmitato a palmitoil-CoA quebra duas ligaes fosfoanidrido do ATP e o custo energtico de ativar um cido graxo equivalente a 2 ATPs, ento o ganho liquido por molcula de palmitato 106 ATPs.Considerando todo o processo de oxidao do cido palmtico que possui 16 Carbonos sobre beta-oxidao, 7 voltas, produzindo 5 ATP por volta = 35 ATPs; (1 NADH+ e 1FAD(2H) 8 acetil-CoA Ciclo de Krebs 12 ATP por acetil-CoA (CK) = 96 ATPs, no podendo-se esquecer os 2 ATP usados na ativao do cido graxo, dando um total de 129 ATP.

4) Uma menina de 14 anos de idade foi admitida no Hospital Universitrio. Sua me relatou que ela apresentava-se saudvel, mas h cerca de 3 semanas apresentou dor de garganta e febre. Posteriormente ela comeou a apresentar perda de apetite, queixava-se de sede excessiva e tambm urinava vrias vezes noite. Seu mdico estava ausente da cidade e a famlia no contatou um outro. No dia da admisso no HU a paciente apresentava: vmitos, sonolncia e dificuldade de levantar. Foi conduzida para a emergncia em coma e apresentou no exame clnico: desidratao, respirao do tipo Kussmaul e um hlito cetnico. A presso sangnea foi de 90/60 e seu pulso de 115/min. Exames complementares laboratoriais: PLASMA: glicose 630mg% (N= 70-100 mg%); -hidroxibutirato 13 mM (N= at 0,25mM); Acetoacetato 2,8mM (N= at 0.2 mM); Bicarbonato 5mM (N= 24-28mM); Uria 12mM (N=2,9-8,9mM); pH 7,05 (N=7,35 - 7,45); potssio (K+) 5,8mM (3,5 - 5,0 mM); creatinina 160 M (N= 60 - 132 M) URINA: glicose ++++ [Normal= ausente (-)]; Corpos cetnicos ++++ [Normal= ausente (-)]. O Mdico plantonista diagnosticou como diabetes mellitus tipo I.Explique o mecanismo bioqumico de produo de corpos cetnicos neste caso descrito acima?Na diabetes mellitus, quando o nvel de insulina insuficiente, os tecidos extra-hepticos no conseguem captar glicose de modo eficiente do sangue, tanto para combustvel como para a converso em gordura. Sob essas condies, os nveis de malonil-CoA (material inicial para a sntese de cidos graxos) diminuem, a inibio da carnitina-aciltransferase ativada, e cidos graxos entram na mitocndria para serem degradas a acetil-CoA que no pode passar pelo ciclo do cido ctrico, porque intermedirios do ciclo foram drenados para uso como substratos na gliconeognese. O acmulo de acetil-CoA resultante acelera a formao de corpos cetnicos alm da capacidade de oxidao de tecidos extra-hepticos. Os nveis sanguneos aumentados de acetoacetato e -hidroxibutirato baixam o pH do sangue, causando a condio conhecida como acidose. Em resumo, as condies que promovem a gliconeognese, como a diabete no tratada, desaceleram o ciclo do cido ctrico, pelo consumo de oxaloacetato, e aumentam a converso de acetil-CoA em acetoacetato. A coenzima A liberada permite a -oxidao continuada de cidos graxos, ocorrendo a formao de corpos cetonicos e exportao a partir do fgado. 5. Por que aps uma dieta rica em carboidratos observa-se aumento de triglicerdeos na corrente sangunea? (Explique todo o mecanismo bioqumico que justifica esta observao).Aps uma refeio, os estoques de triacilglicerol do tecido adiposo aumentam. As clulas adiposas sintetizam LPL e a secretam para os capilares do tecido adiposo quando a relao insulina/glucagon est elevada. Essa enzima digere os triacilgliceris de quilomicrons e VLDL. Os cidos graxos entram nas clulas adiposas e so ativados, formando acil-coA, que reage com o glicerol-3-fosfato para formar triacilglicerol pela mesma rota utilizada no fgado. Como o tecido adiposo no possui glicerol-quinase e no pode utilizar o glicerol produzido pela LPL, o glicerol vai pelo sangue para o fgado, que o utiliza para a sntese de triacilglicerol. Nas clulas adiposas, o glicerol-3-fostato derivado da glicose. Alm de estimula a sntese e a liberao de LPL, a insulina estimula o metabolismo da glicose nas clulas adiposas. Ela provoca a ativao das enzimas glicolticas fosfofrutoquinase-1 pela PFK-2, que aumenta os nveis de frutose-2,6-bisfosfato. A insulina tambm estimula a desfosforilao da piruvato-desidrogenase, possibilitando assim, que o piruvato produzido pela gliclise seja oxidado no ciclo do TCA. Alm disso, a insulina estimula a converso de glicose em cidos graxos na clula adiposa, embora o figado seja o principal local de sntese de cidos graxos em seres humanos.