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Síntese e Degradação
de ácidos graxos
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A carboxilação é dependente de ATP
O CO2 é posteriormente perdido em uma reaçãode condensação.
A descarboxilação espontânea será direciona areação de condensação
A pedra fundamental
da síntese é oacetil-CoA, o qual é
carboxilado à
malonil-CoA.
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Acetil CoACarboxilase
HCO3
-+ ATP + acetil-CoA
ADP + Pi + malonil-CoA
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Como em outras reações de carboxilação, o grupo
prostético é a biotina.
Acetil-CoA
Carboxilase catalisa
a reção em 2passos pela qual a
acetil CoA é
carboxilaso à
malonil-CoA. ll
Enzyme-biotinHCO3
-+ ATP
ADP + PiEnzyme-biotin-CO2
-
O
CH3-C-SCoA
acetyl-CoAO
-O2C-CH2-C-SCoA
malonyl-CoA
ll
Enzyme-biotin
1
2
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Acetil-CoA Carboxilase é aenzima chave na síntese de AG
A enzima de mamíferos é regulada
por fosforilação
Controle alostérico pormetabólicos locais.
Mudanças conformacionais
associadas à regulaçao:
Na conformação ativa, Acetil-CoA
Carboxilase associa-se para
formar um complexofilamentoso, multimérico;
Na conformação inativa há
dissociação rendendo os
monômeros da enzima.
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Quinase ativada por AMP
catalisa a fosforilação daAcetil-CoA Carboxilase,
causando inibição.
A produção reduzida de
malonil-CoA previne a
síntese de AG quando os
estoques celulares de
energia estão depletados.
(AMP alto e ATP baixo).
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Quinases ativadas por
AMP tem um papelsignificante em muitos
tecidos como músculo
cardíaco, que não
sintetizam AG
H3C C SCoA
O
CH2 C SCoA
O
-OOC
acetyl-CoA
malonyl-CoA
ATP + HCO3-
ADP + Pi
Acetyl-CoACarboxylase
(inhibited by
AMP-ActivatedKinase)
Nestes tecidos, malonil-CoA, produzido via uma isoforma da
Acetil-CoA Carboxilase, funciona principalmente como
inibidor da oxidação de ácidos graxos
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[Citrato] é alta quando há quantidade adequada deacetil-CoA entrando no ciclo dr Krebs.
Excesso de acetil-CoA é então convertido via malonil-CoA em AG para estoque
Glucose-6-phosphatase
glucose-6-P glucose
Gluconeogenesis Glycolysis
pyruvatefatty acids
acetyl CoA ketone bodies
cholesterol
oxaloacetate citrate
Krebs Cycle
Citratoalostericamenteativa Acetil-CoA
Carboxilase.
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Síntese de ácido graxo ocorre devido a uma sériede reações:
•Em mamíferos é catalizada por 7 domíniosindividuais de único polipeptídio.
• NADPH serve como doador de elétrons em duas reações envolvendo redução de substrato.
NADPH é produzido principalmente nas via dasPentoses Fosfato.
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N
NN
N
NH2
O
OHO
HH
H
CH2
H
OPOPOH2C
O-
O O
O-
P
O
O-
O
C
C
C
NH
CH2
CH2
C
NH
CH3H3C
HHO
O
CH2
CH2
SH
O
-mercaptoethylamine
pantothenate
ADP-3'-phosphate
Coenzyme A
phosphopantetheine
CoA
OPOH2C
O-
OC
C
C
NH
CH2
CH2
C
NH
CH3H3C
HHO
O
CH2
CH2
SH
O
CH2 CH
NH
C O
-mercaptoethylamine
pantothenate
serineresidue
phosphopantetheine
of acyl carrier protein
phosphate
Proteína carreadorade acil (ACP)H3N
+C COO
-
CH2
SH
H
cysteine
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A reacao de condensacao (passo 3) envolve
descarboxilacao do malonil seguido do ataque do carbanion
resultante no carbono carbonil do acetil (ou acil).
Pant
SH
Cys
SH
Pant
SH
Cys
S
C
CH3
O
Pant
S
Cys
S
C
CH3
OC
CH2
COO-
O
Pant
S
Cys
SH
C
CH2
C
O
CH3
O
acetyl-S-CoA HS-CoA malonyl-S-CoA HS-CoA CO2
1 2 3
1 Malonyl/acetyl-CoA-ACP Transacylase
2 Malonyl/acetyl-CoA-ACP Transacylase
3 Condensing Enzyme (-Ketoacyl Synthase)
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4. A -cetona e reduzida a um alcool pela transferencia dee- do NADPH.
5. Desidratacao rende dupla em trans .
6. Reducao pelo NADPH rende cadeia saturada”.
Pant
S
Cys
SH
C
CH2
C
O
CH3
O
Pant
S
Cys
SH
C
CH2
HC
O
CH3
Pant
S
Cys
SH
Pant
S
Cys
SH
NADPH NADP+NADPH NADP+
C
CH
HC
O
CH3
C
CH2
CH2
O
CH3
OH
H2O
4 5 6
4 -Ketoacyl-ACP Reductase
5 -Hydroxyacyl-ACP Dehydratase
6 Enoyl-ACP Reductase
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Segue-se transferencia do AG crescente dafosfopanteteina para a enzima de Condensacao (residuosulfifril da cisteine) e o ciclo comeca de novo com a entradade u lutro malonil.
Pant
S
Cys
SH
C
CH2
CH2
O
CH3
Pant
SH
Cys
S
C
CH2
O
CH2
CH3
Pant
S
Cys
S
C
CH2
O
CH2
CH3
C
CH2
COO-
O
Malonyl-S-CoA HS-CoA
7 2
7 Condensing Enzyme
2 Malonyl/acetyl-CoA-ACP Transacylase (repeat).
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Liberação do ProdutoQuando o AG tem 16 carbonos, o domínioda Tioesterase catalisa a hidrolise do
tioéster que liga o AG à fosfpanteteina.
O AG de 16-C saturado palmitato é o
produto final do complexo AG sintase.
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.
AG Sintase é um dímero. Em cada monômero, a ordem das enzimas éa mostrada abaixo. Os 2 monômeros são antiparalelos. Cada passo detransferência ocorre da enzima de condensação de um lado para ACP
do outro
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-Oxidation & Fatty Acid SynthesisCompared
Oxidation Pathway Fatty Acid Synthesis
pathway location mitochondrial matrix cytosol
acyl carriers(thiols)
Coenzyme-Aphosphopantetheine
(ACP) & cysteine
e-
acceptors/donor FAD & NAD+
NADPH
-OH intermediate L D
2-C product/donor acetyl-CoAmalonyl-CoA
(& acetyl-CoA)
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A transcrição da AG Sintase is regulada
No fígado:
Insulina, estimula a expressão da AG Sintase.
Assim, o excesso de glicose é estocado como gordura.
Fatores de transcrição medeiam o efeito
estimulatório da insulina, incluindo USFs (upstream
stimulatory factors) and SREBP-1.
SREBPs (sterol response element binding proteins)
foram primeiro identificadas pelo seu papel naregulação da síntese de colesterol.
AG Poliinsaturados diminuem a transcrição do gene
da AG Sintase no hepatócito por suprimir SREBPs.
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A transcrição da AG Sintase is regulada
No Adipócito:
• Expressão de SREBP-1 e AG Sintase é inibida por
leptina, um hormonio que tem papel na regulação da
ingestão alimentar e metabolismo de gordura.
• Leptina é produzida por adipócitos em resposta aoexcesso de estoque de gordura.
• Leptina regula peso corporal por diminuir ingestãi
alimentar, aumentando dispêndio de energia e
inibindo a síntese de AG.
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Elongação além de 16-C ocorre na mitocôndriaand reticulo endoplasmico (ER).
mitocôndria involve -oxidation no reverso (veradiante), exceto que NADPH serve como
doador eletron.
Poliinsaturados esterificados com coA são
substratos para ER elongação,que usamalonyl-CoA como doador de 2 carbonos.
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Desaturases colocam duplas em posições
especificas na cadeia.
Mamíferos incapazes de produzir duplasem alguns locais,p.ex D12.
Assim, AG PI é alguns AG são essenciaiscomo ac linoléico 18:2 cis D9,12.
C
O
OH
910
oleate 18:1 cis D9
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Dessaturação envolve proteínas do RE :
NADH-cyt b5
Redutase, flavoproteina comFAD como grupo prostético.
Citochrome b5, proteína separada ou domíniono final da dessaturase.
Dessaturase, com o sítio ativo com 2 átomosde ferro complexados em resíduos dehistidina.
C
O
OH
910
oleate 18:1 cis D9
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Dessaturase são oxidase de função mista.
1. Redução de 4e- do O2 2 H2O para formar a dupla.
2. Os e- passam do NADH para a dessaturase via redutase contendoFAD cytochrome b5, NADH FAD cyt b5 desaturase
3. 2e- são extraídos de AG para formar a dupla.
4. estearato + NADH + H+ + O2 oleato + NAD+ + 2H2O
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Degradação de Ácidos Graxos
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DEGRADAÇÃO DE TRIACILGLICEROL:
Epinefrina, norepinefrina, glucagon, ACTH todos ativam a lipase sensível ahormônio via Adenilato ciclase
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Glicerol fígado – oxidado a diidroxiacetona 3 fosfato (glicólise ou neoglicogênese)
-AG vão para o sangue ligados àalbumina
AG entra na célula e liga-se a CoA(acil CoA sintetase)
AG + ATP = Acil-AMP + PPi (PPi =
2Pi pela pirofosfatase)
Acil-AMP + CoASH = AcilCoA + AMP
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AG inaturados: 2 enzimas : ISOMERASE E REDUTASE.
Cis D3 enoil CoA não é substrato
para a desidrogenase.
(Dupla C3-4 impede a C2-C3)
Isomerase transforma cis D3 em
trans D2.. Daqui para frente normal.
Cria intermediário que não
é substrato pra hidratase
Outra volta Atua normalmente
Cria CisD3 enoil CoA
Isomerase transforma cis D3 em
trans D2.. Daqui para frente normal.
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TIOLASE
CORPOS CETÔNICOS
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