visÃo geral do metabolismo lipÍdico

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VISÃO GERAL DO METABOLISMO LIPÍDICO ( ESTRUTURA QUÍMICA, DIGESTÃO, ABSORÇÃO E TRANSPORTE) IMPORTÂNCIA Os lipídeos têm a característica de serem pouco solúveis em água e solúveis em solvente orgânicos (éter, clorofórmio). Os lipídeos incluem as gorduras, ceras, óleos, e compostos relacionados. Exercem diversas funções biológicas importantes, como componentes das membranas celulares, isolantes térmicos, e principalmente reserva de energia (tecido adiposo). Muitos de seus derivados formam vitaminas e hormônios. ESTRUTURA E PROPRIEDADES QUÍMICAS Os lipídeos são um grupo diversificado de compostos relacionados com ácidos graxos direta ou potencialmente apresentando- se sob a forma de seus ésteres. ÁCIDOS GRAXOS São ácidos carboxílicos, de cadeia longa (com 10 até 24 átomos de carbono, geralmente número par). Exemplos: Ácido palmítico: C 6 H 32 O 2 Ácido estereático: C 18 H 36 O 2 Sua reação química de maior importância biológica é: Reação de esterificação: É aquela que ocorre entre um álcool e um ácido carboxílico com a saída de uma molécula de água. CLASSIFICAÇÃO Conforme apresentem ou não duplas ligações em sua cadeia carbônica, os ácidos graxos podem ser classificados em : saturados ouinsaturados. Os ácidos graxos saturados não possuem duplas ligações ( ou insaturações), apresentam fórmula molecular C n H 2n O 2 + , e possuem ponto de fusão elevado , sendo sólidos à temperatura ambiente. São principalmente de origem animal: manteiga, banha de porco etc. Ácidos graxos insaturados, apresentam uma ou mais duplas ligações em suas cadeia carbônicas e tem como fórmula geral molecular C n H 2n-2x O 2 onde x é o número de insaturações. Exemplo: Ácido Oléico = C 18 H 34 O 2 (x = 1) Ácido Linoléico = C 18 H 32 O 2 (x = 2) Os ácidos graxos insaturados possuem pontos de fusão baixos, daí apresentarem-se sob a foma líquida à temperatura ambiente. São principalmente de origem vegetal ( óleo de soja, milho, algodão, etc. ). ÁCIDOS GRAXOS ESSENCIAIS A maior parte dos ácidos graxos necessários ao metabolismo do homem são produzidos endogenamente em seu organismo.Alguns ácidos graxos devem necessariamente constar da dieta e, por isso, são chamados de essenciais. Fazem exceção dois ácidos graxos insaturados: § Ácido linoléico ( 18;2) com 18 carbonos e duas insaturações; § Ácido linolênico (18:3) com 18 carbonos e três insaturações. O ácido araquidônico (20:4) também se torna essencial quando houver deficiência na dieta do ácido linoléico, que é seu precursor. Os ácidos graxos essenciais são importantes para a fluidez das membranas e para a síntese de prostaglandinas, tromboxanos e leucotrienos ( coletivamente conhecidos como eicosanóides). CLASSIFICAÇÃO DOS LIPÍDEOS

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Page 1: VISÃO GERAL DO METABOLISMO LIPÍDICO

VISÃO GERAL DO METABOLISMO LIPÍDICO( ESTRUTURA QUÍMICA, DIGESTÃO, ABSORÇÃO E TRANSPORTE) IMPORTÂNCIA            Os lipídeos têm a característica de serem pouco solúveis em água e solúveis em solvente orgânicos (éter, clorofórmio).            Os lipídeos incluem as gorduras, ceras, óleos, e compostos relacionados.            Exercem diversas funções biológicas importantes, como componentes  das membranas celulares, isolantes térmicos, e principalmente reserva de energia (tecido adiposo). Muitos de seus derivados formam vitaminas e hormônios. ESTRUTURA E PROPRIEDADES QUÍMICAS           Os lipídeos são um grupo diversificado de compostos relacionados com ácidos graxos direta ou potencialmente apresentando-se sob a forma de seus ésteres. ÁCIDOS GRAXOS            São ácidos carboxílicos, de cadeia longa (com 10 até 24 átomos de carbono, geralmente número par).Exemplos: Ácido palmítico: C6H32O2

                   Ácido estereático: C18H36O2

            Sua reação química de maior importância biológica é:Reação de esterificação: É aquela que ocorre entre um álcool e um ácido carboxílico com a saída de uma molécula de água. CLASSIFICAÇÃO           Conforme apresentem ou não duplas ligações em sua cadeia carbônica, os ácidos graxos podem ser classificados em : saturados ouinsaturados.            Os ácidos graxos saturados não possuem duplas ligações ( ou insaturações), apresentam fórmula molecular CnH2nO2

+ , e possuem  ponto de fusão elevado   , sendo sólidos à temperatura ambiente. São principalmente de origem animal: manteiga, banha de porco etc.            Ácidos graxos insaturados, apresentam uma ou mais duplas ligações em suas cadeia carbônicas e tem como fórmula geral molecular CnH2n-2xO2 onde x é o número de insaturações.Exemplo:  Ácido Oléico = C18H34O2 (x = 1)                  Ácido Linoléico = C18H32O2 (x = 2)            Os ácidos graxos insaturados possuem pontos de fusão baixos, daí apresentarem-se sob a foma líquida à temperatura ambiente. São principalmente de origem vegetal ( óleo de soja, milho, algodão, etc. ). ÁCIDOS GRAXOS ESSENCIAIS            A maior parte dos ácidos graxos necessários ao metabolismo do homem são produzidos endogenamente em seu organismo.Alguns ácidos graxos devem necessariamente constar da dieta e, por isso, são chamados de essenciais.            Fazem exceção dois ácidos graxos insaturados:

§         Ácido linoléico ( 18;2) com 18 carbonos e duas insaturações;§         Ácido linolênico (18:3) com 18 carbonos e três insaturações.

            O ácido araquidônico (20:4) também se torna essencial quando houver deficiência na dieta do ácido linoléico, que é seu precursor.            Os ácidos graxos essenciais são importantes para a fluidez das membranas e para a síntese de prostaglandinas, tromboxanos e leucotrienos ( coletivamente conhecidos como eicosanóides).  CLASSIFICAÇÃO DOS LIPÍDEOS LIPÍDIOS SIMPLES  - São constituídos exclusivamente por ésteres de ácidos graxos e só  apresentam C, H e O em suas moléculas.

Conforme o álcool participante da molécula, são subdivididos em : Glicerídeos ( Acilgliceróis ) e Cerídeos.           GLICERÍDEOS ( Acilgliceróis )            Por, hidrólise, fornecem apenas glicerol e ácido graxo.            Conforme o número de hidroxilas que se apresentam esterificadas por ácidos graxos, os acilgliceróis podem ser monoacilglicerol, diacilglicerol e triacilglicerol.            CERÍDEOS            Por hidrólise fornecem álcoois de cadeia carbônica superior ao glicerol , e ácidos graxos. Formam as ceras animais e vegetais.LIPÍDIOS COMPOSTOS – São ésteres de ácidos graxos com outros grupos além de álcool e do ácido graxo:

FOSFOLIPÍDIOS :Lipídios que contém além de álcool e de ácido graxo  também o grupo fosfato. Quando, num triglicerídeo , substituirmos um ácido graxo pelo ácido fosfórico, teremos o ácido fosfatídico que é o mais simples dos fosfolipídios.Esses ácidos possuem propriedades detergentes e são componentes normais da bile. Também tem funções estruturais nas membranas plasmáticas.

GLICOLIPÍDIOSOs glicolipídios possuem a molécula de ácido graxo ligada a um amino álcool, a esfingosina, e este a um carboidrato. Por esta razão  também são denominados de glicoesfingolipídios.      ESTERÓIS

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Os esteróis são lipídios especiais encontrados na maioria das células eucarióticas. A sua estrutura característica é um núcleo esteróide constituído por quatro anéis fundidos entre si, conhecidos como núcleo  ciclo pentano (D) peridro fenantreno  (A,B e C ) Exemplo: Colesterol e seus derivados.

DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE LIPÍDIOS            A digestão começa nos estômago, catalisada pela lipase estável em meio ácido que degradam os triacilgliceróis da dieta. Essas lipases ácidas desempenham um papel importante em neonatos (recém nascidos), para os quais a gordura do leite é a principal fonte de calorias.            A emulsificação dos lipídios ocorre no duodeno. A emulsificação aumenta a área da superfície das gotículas de lipídios hidrofóbicos, de modo que as enzimas digestivas podem agir. A emulsificação tem dois mecanismos complementares. O uso dos ácidos biliares ( também conhecidos como sais biliares ) são moléculas anfipáticas do detergente que atuam na solubilidade dos glóbulos de gordura.            Os ácidos biliares são derivados do colesterol, sintetizados pelo fígado e secretados para a vesícula biliar para serem armazenados. Quando ingerimos TG, os ácidos biliares armazenados ma vesícula biliar, são secretados para o intestino delgado, onde ocorre a digestão e absorção dos lipídios.            A enzima lipase pancreática catalisa a hidrólise do triacilglicerol (TG) liberando ácido graxo livre e glicerol.            O glicerol  e ácidos graxos serão absorvidos pelas células do intestino voltando a formar TG. Estes se unem a proteínas formando os quilomícrons que serão transportados pelos vasos sanguineos.TRANSPORTE DE LIPÍDIOS            Os lipídios são moléculas orgânicas hidróficas (apolares). Os lipídios, portanto, precisam ser transportados de um tecido ao outro, necessitando assim de associar-se com proteínas específicas para ser transportadas no sangue. As lipoproteínas plasmáticas são complexos macromoléculas esféricos de lipídios e proteínas específicas (apolipoproteínas ou apoproteínas), miscíveis no plasma que transportam os lipídios no sangue.            As principais lipoproteínas plasmáticas são: quilomícrons (ou quilomicra), lipoproteína de muito baixa densidade (VLDL), lipoproteínas de baixa densidade (LDL) e as lipoproteínas de alta densidade (HDL). Quilomícrons (QM)            São formados nas células mucosas do duodeno e jejuno durante a absorção de gorduras. Tem como função o transporte de colesterol e triacilgliceróis exógenos, vitaminas lipossolúveis absorvidas da dieta (alimentação) para os tecidos periféricos. Lipoproteínas de densidade muito baixa (VLDL)            A VLDL é produzida no fígado e sua função primordial é transportar os lipídios  (TG endógenos) do fígado para os tecidos periféricos. São sintetizados e excretados pelo fígado e intestino.            As VLDL são gradualmente degradadas (metabolizadas) no plasma pela ação da lipase protéica transformando-se em VLDL remanescentes que liberam os TG, perdendo assim algumas de suas apoproteínas, sendo transformadas em IDL (lipoproteína de densidade intermediária). Estas caem na circulação e logo são captadas pelo fígado onde ocorre a degradação das IDL.            OBS. O fígado graxo ou fígado gordo ( esteatose hepática) ocorre quando existe um descontrole entre a síntese hepática de triacilglicerol e a secreção de VLDL. Tais condições incluem obesidade, diabetes, diabetes melito não controlado e ingestão crônica de etanol. Lipoproteínas de baixa densidade (LDL)            Origina-se principalmente no metabolismo da VLDL, sendo os hepatócitos e células do intestino delgado os locais de sua biossíntese.            As LDL são as principais fontes de colesterol para os tecidos, exceto para o fígado e intestino. Chama-se popularmente a LDL de colesterol “ruim”. Lipoproteínas de alta densidade (HDL)            A HDL é constituída a partir de proteínas precursoras sintetizadas pelo fígado e intestino .            A função principal da HDL é remover o colesterol livre dos tecidos extra-hepáticos e esterificá-lo utilizando a enzima LCAT (leticina-colesterol-acil-transferase) e transportar este colesterol para o fígado, onde a HDL é degradada e o colesterol excretado na forma de ácido e sais biliares. Risco de cardiopatia e acidentes vasculares ( AVC )            Durante o transporte, o colesterol pode-se acumular junto à camada interna das artérias, provocando o aparecimento de ateroma, que pode levar à obstrução dos vasos e, conseqüentemente, à isquemia. No coração, isto provoca o enfarto do miocárdio e, no cérebro, acidentes vasculares (AVC).            A LDL está relacionada com o transporte de colesterol para os tecidos (“ruim”) e a HDL atua na remoção do colesterol para o fígado (“bom”). Para se verifica o risco de uma cardiopatia ou AVC, esta é diretamente proporcional a quantidade de LDL no sangue e inversamente proporcional a HDL no sangue. Exercícios de fixação

01.  Conceituar e classificar lipídios.02.  O que são ácidos graxos essenciais e dê exemplos.03.  Destacar o papel da bile, suco pancreático na digestão dos lipídios04.  Papel das lipoproteínas no transporte dos lipídios destacando cada uma e sua associação com

proteínas.05.  Qual a diferença entre colesterol “bom” e “ruim” do sangue.

 

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SÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS  E TRIACILGLICEROLSINTESE DE ÁCIDO GRAXO            A substância precursora é o AcetilCoA, sendo consumido NADPH e ATP.            Essa síntese se dá a partir de reações que se dão a partir de duas etapas:            1ª ETAPA

REAÇÃO 1 – Transformação do AcetilCoA (2C) em malonil-CoA (3C).Essa reação é catalisada pela enzima marca-passo de todo o processo de síntese: a AcetilCoA carboxilase, ativado pela onsulina e inibida pelo glucagon.            REAÇÃO 2 – Condensação de AcetilCoA com malonilCoA            REAÇÃO 3 – Descarboxilação ( eliminação de CO2)            REAÇÃO 4 – 1ª redução pelo NADPH            REAÇÃO 5 – Desidratação

REAÇÃO 6 -  2ª redução pelo NADPH             Está, então, completado o 1º ciclo de reações que reuniu 2 moléculas de acetilCoA para produzir um ácido saturado com 4 carbonos, denominado de acilCoA.            Desse ciclo destacamos:

§         Haverá consumo de 1 ATP cada vez que 1 molécula de acetilCoA converter-se numa molécula de malonilCoA.

§         Há uma carboxilação inicial, seguida de uma descarboxilação, de modo que não há ganho nem perda de CO2 no final do ciclo.

§         Ocorrem duas reduções pelo NADPH. Este nucleotídeo é proveniente da via das pentoses e a sua oxidação significa, uma perda de energia para a célula.

2ª ETAPA: Alongamento da cadeia      O acilCoA com 4 carbonos deverá receber novas células de acetilCoA, alongando de 2 carbonos

de cada vez, passando pelas mesmas reações vistas anteriormente.       Cada vez que uma molécula de AcetilCoA  tiver que ser incorporada deve estar na forma de

malonilCoA.      O acilCoA com 6 carbonos deve ser alongado com nova molécula, de AcetilCoA, repetindo-se o

ciclo tantas vezes quantas forem necessárias para construir o ácido graxo com o nº de carbono desejado.      As enzimas necessárias acham-se reunidas num complexo multienzimático como se fosse uma

“roda gigante” de um parque de diversões. A cada volta dessa roda ocorrem as seis reações acima descritas  e o ácido graxo aumenta 2 carbonos na sua molécula.

      A título de exercício, acompanhar no Mapa Metabólico as etapas da síntese de um ácido graxo saturado com 16 carbonos e determinar:

1.      Quantas moléculas de AcetilCoA serão necessárias?Resposta:   n   =  16 =  8 moléculas

     2       2            Dessas 8 moléculas, 7 devem ser convertidas em malonilCoA para alongamento da cadeia carbônica.

2.      Quantas voltas da via de síntese serão necessárias?Resposta: 7 voltas, ou seja,  n -  1voltas

                                                   23.      Quantas moléculas de NADPH serão consumidas?Resposta: 14 moléculas de NADPH ( 2 por volta  x   7 voltas ) Obs:

§         A síntese dos ácidos graxos é muito ativa no fígado, rim, cérebro pulmão, glândula mamária e tecido adiposo.

§         A síntese de ácidos graxos é um fenômeno anaeróbico que ocorre no citoplasma das células, junto ao complexo multienzimático. Todavia, a grande produção de acetilCoA ocorre no interior das mitocôndrias. Sendo a membrana mitocondrial impermeável à sua passagem para o citoplasma, de que forma o AcetilCoA abandona a mitocôndria? Isso pode ser feito na forma de citrato após a sua condensação com o oxalacetato.

 SÍNTESE DOS TRIACILGLICERÓIS

            Os ácidos graxos sintetizados na via anterior, deverão combinar-se ( esterificação ) com o glicerol a fim de produzir os triacilgliceróis armazenáveis.            Para isso, o glicerol deve ser ativado até glicerofosfato por transferência de um grupo fosfato ( P) do ATP.            A gliceroquinase é uma enzima muito ativa no fígado e não ocorre no tecido adiposo, que então, deve obter o glicerofosfato de outro modo. Para isso, é capaz de utilizar a fosfodiidroxiacetona, reduzindo-a com NADPH.            Mais uma vez, nota-se que o tecido adiposo precisa consumir glicose para produzir gorduras.Exercícios de fixação

01.  Explicar como o acetilCoA que é formado intra-mitocondrialmente é transferido para o citoplasma via citrato.

02.  Discutir a transformação do acetilCoA em malonilCoA, destacando o papel  da acetilCoA-carboxilase.

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03.  Citar o agente redutor da biossíntese de AG e discutir a sua procedência.  

DEGRADAÇÃO DO TG  E AG            As nossas reservas de  gorduras são predominantemente representadas por triacilgliceróis, que devem ser hidrolisados até ácidos graxos e glicerol para serem mobilizados e lançados para a corrente circulatória ( lipólise).            Essa hidrólise ocorre no tecido adiposo por ação da “lipase hormônio sensível” (LHS) que hidrolisa as ligações éster e separa as partes componentes dos triacilgliceróis.            A enzima LHS é particularmente sensível a ação de diversos hormônios sendo inibida pela ação da insulina. Desse modo, a presença de insulina dificulta a lipólise e sua deficiência a favorece. Dizemos, então, que a insulina tem ação lipogênica.            Outros hormônios, tais como o glucagon, adrenalina, hormônio de crescimento e corticóides tem ação contrária, e são ditos lipolíticos.            Os ácidos graxos livres são lançados para a 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 gliceroquinase ( enzima exclusiva do tecido hepático), também é levado, pelos sangue, ao fígado , onde é metabolizado.         DEGRADAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS            Nas células, os ácidos graxos serão oxidados no interior das mitocôndrias, até CO2 e H2O, liberando a energia que contém, parte da qual será usada na síntese de ATP.No citoplasma ( ativação do ácido graxo):            Antes de ingressarem nas mitocôndrias, ainda no citoplasma , os ácidos graxos são ativados. A passagem para o interior das mitocôndrias se dá graças ao auxílio de um transportador específico (carnitina).No interior das mitocôndrias:            A degradação de ácido graxo saturado é uma autêntica combustão, e no interior da mitocôndria é que se vai  realizar essa degradação por uma série de 4 reações genericamente chamadas de β-oxidação ou Ciclo de Lynen, a saber:1ª reação: oxidação do AG  pelo  FAD2ª reação: Hidratação3ª reação: Oxidação pelo NAD+

4ª reação : Clivagem da moléculaObs:

§         Cada vez que ocorre esse ciclo de reações (Ciclo de Lynnen), tem-se uma redução de FAD ( reação 1 ) e outra de NAD+ ( reação 3 )

§         O processo é aeróbico e em cada volta, do ciclo de Lynnen são acionadas duas cadeias respiratórias, consumindo uma molécula  de O2 (1/2 por cadeia respiratória)

§         Por volta do Ciclo de Lynnen, a célula ganha 5 ATPs ( 2 no nível de FAD e 3 no  nível do NAD+ )

§         O número de volta para degradar inteiramente um AG será  n – 1 ( n = nº de carbonos da molécula)                                                            2  

§          O número de moléculas de AcetilCoA resultante será n / 2. Essas moléculas acionarão n / 2 vezes o Ciclo de Krebs, produzindo cada uma: 12 ATPs, 2CO2, consumindo 2O2 pois funcionam 4 cadeias respiratórias

§         No cálculo do rendimento energético deve-se descontar um ATP que foi consumido na ativação.  

UTILIZAÇÃO DO GLICEROL            Cada molécula de glicerol a ser metabolizada é ativada no fígado ( e não no tecido adiposo) a glicerofosfato e , depois, oxidada até fosfodiidroxiacetona.            A fosfodiidroxiacetona é, então, lançada na via glicolítica, sendo  queimada até CO2 e H2O ou, na via de retorno (gliconeogênese) para produzir glicose, que é devolvida à circulação.BIOSSÍNTESE DE LIPÍDIOS ( ÁCIDOS GRAXOS E TRIACILGLICERÓIS)            Os ácidos graxos são sintetizados a partir da reunião de moléculas de AcetilCoA ( molécula precursora). Após sua síntese, esterificam o glicerol passando a constituir triacilgliceróis,forma em que se dá o ser armazenamento.            É uma verdadeira “linha de montagem” que ocorre no citoplasma das células onde se acham agrupadas as enzimas correspondentes ( complexo multienzimático). Exercícios de fixação

01.  Indicar a localização celular da oxidação de AG.02.  Discutir o papel da carnitina da degradação de AG03.  Citar os compostos formados no fim de cada volta do Ciclo de Lynnen e seus destinos.

SÍNTESE DO COLESTEROL E METABOLISMO DOS CORPOS CETÔNICOS     COLESTEROL            O colesterol é uma molécula essencial nos animais, sendo no homem o esterol mais abundante e importante. Sua síntese se dá em praticamente todos os tecidos humanos, apesar do fígado, intestino, córtex adrenal e gônodas serem os mais ativos.

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            Embora todo o colesterol necessário seja produzido endogenamente em nosso organismo, cerca de 25%  do total utilizado chega através da dieta,  particularmente composta de fígado, vísceras, gorduras, gema de ovo, leite e seus derivados.            A importância bioquímica do colesterol, reside no fato deste ser integrante de todas as membranas celulares, e também precursor doa ácidos e sais biliares, hormônios esteróides e vitaminas D.            É de extrema importância que todos os tecidos recebam um suprimento constante de colesterol.            O fígado desempenha um papel central no equilíbrio e manutenção do colesterol, pois o “pool” hepático desta substância inclui  o colesterol  da dieta ( transportado pelos quilomícrons), o sintetizado pelos tecidos extra-hepáticos ( transportados através da HDL ), bem como a síntese “de novo” pelo próprio fígado.            O colesterol hepático é eliminado do fígado através da bile, sob a forma de sais biliares ou secretado para os tecidos extra-hepáticos através das lipoproteínas VLDL e LDL.SÍNTESE DO COLESTEROL            A síntese do colesterol ocorre no citoplasma com enzimas presentes no citossol e retículo endoplasmático. Embora sua estrutura molecular (C27H46O) sugira uma grande complexidade, todos os seus átomos de carbono são fornecidos por moléculas de AcetilCoA que se condensam por etapas, até a formação completa do colesterol.            Todo o processo da síntese pode ser resumido em 4 etapas:1ª ETAPA : Formação do mevalonato            Inicialmente, duas moléculas de acetilCoA(2C) condensam-se formando acetoacetilCoA(4C). Esta, por sua vez, condensa-se com uma terceira  molécula de acetilCoA, formando HMG-CoA ( 3-hidroxi-3-metilglutarilCoA).            A HMG-CoA (6C) é convertida  amevalonato (6C) através de redução por duas moléculas de NADPH ( produzidas na via das pentoses) . Esta reação é catalisada pela HMG-CoA redutase, principal enzima do processo de síntese do colesterol e limitante da velocidade desta via. Sua ativação e/ou inibição controla a produção de colesterol.2ª ETAPA: Formação de unidades isoprenóides ( 5C )            O mevalonato sofre sucessivas adições de fosfato proveniente do ATP, para, em seguida, sofrer descarboxilação e formar isopentenil pirofosfato  (unidade isoprenóide) com 5 carbonos em sua estrutura.3ª ETAPA: Formação de esqualeno            Ao observar a disposição dos átomos de carbonos da molécula de isopentenil-pirofosfato e comparar com a de colesterol, percebemos que, se tivermos várias moléculas de isopentenil-pirosfosfato, poderíamos sobrepô-las e construir o colesterol, como quem monta um “quebra cabeça”.            O isopentenil é, portanto, o  bloco construtivo do colesterol e por essa razão é chamado de unidade isoprenóide (UIP).            A condensação  sucessiva de unidades isoprenóides passa por compostos intermediários até formar o colesterol, como observamos a seguir:

§         Duas unidades isoprenóides condensam-se para formar o Geranil pirosfaosfato que possui  em sua composição 10 átomos de carbono.

§         Este, por sua vez, condensa-se com uma nova unidade isoprenóide para formar o Farnesil pirofosfato com 15 átomos de carbono.

§         Duas moléculas de Farnesil sofrem redução pelo NADPH e condensa,-se para formar um composto com 30 átomos de carbono, denominado esqualeno.

4ª ETAPA: Formação do colesterol            O esqualeno possui em sua estrutura 30 átomos de carbono e o colesterol apenas 27. O esqualeno deve, portanto, perder 3 átomos de carbono antes de se transformar em colesterol, o que se faz através de 3 desmetilações (-CH3) .REGULAÇÃO DA VIA DE SÍNTESE            A HMG-CoA redutase é a enzima limitante da velocidade de síntese do colesterol (enzima marca-passo), estando sujeita a diversos tipos de controle metabólico.

1.      Inibição retroativa: A HMG-CoA redutase tem sua atividade inibida pelo mevalonato (produto intermediário), e pelo próprio colesterol, produto final: Quando estes produtos se acumulam, a velocidade da síntese do colesterol diminui.

2.      Regulação hormonal: A insulina e o hormônio tiroideano agem sobre a HMG-CoA redutase favorecendo a sua ativação e, conseqüentemente, aumenta a velocidade de síntese do colesterol. Inversamente, o glucagon e os glicocorticóides inativam a enzima reduzindo a velocidade de produção do colesterol.

3.      Inibição genética: A síntese do colesterol também é regulada pela quantidade de colesterol intracelular. O aumento de sua produção ou captação causa uma redução na atividade do gene HMG-CoA redutase, implicando na redução da síntese do colesterol.

4.      Inibição por drogas: Um grupo de drogas derivadas das estatinas (lovastatina, mevastatina), por possuírem moléculas semelhantes ao mevalonato, agem como inibidores competitivos da HMG-CoA redutase e assim diminuem a velocidade de síntese de colesterol.

DESTINOS DO COLESTEROLO colesterol não pode ser catabolizado a CO2 e H2O em seres humanos e, por isso, não é

utilizado como combustível celular. Além de participar das membranas celulares, o colesterol pode ter vários destinos, a saber:

Page 6: VISÃO GERAL DO METABOLISMO LIPÍDICO

1.      Excreção fecal – O colesterol hepático pode, através das vias biliares, ser secretado para o intestino, onde é modificado por bactérias e excretado nas fezes sob a forma de coprostanol e colestanol;

2.      Conversão em sais e ácidos biliares – O colesterol , através de múltiplas etapas hepáticas pode ser convertido em sais e ácidos biliares (ácido cólico, e ácido taurocólico entre outros) e secretados para o intestino onde participam do processo de emulsificação das gorduras;

3.      Conversão a vitamina D – Na pele, 7-desidrocolesterol, ( um intermediário  na síntese de vitamina D) é convertido em colecalciferol, por exposição à luz solar. A colecalciferol (vit. D3) não é biologicamente ativa, porém após hidroxilações, converte-se na forma ativa  (1,25 diidroxicolecalciferol) cuja principal função é a regulação dos níveis plasmáticos de cálcio e ferro.

4.      Conversão a hormônios esteróis – O colesterol , em diferentes locais no organismo, pode transforma-se em hormônios esteróis, e após desempenhar suas funções biológicas serem excretados pela urina. São eles:

§         Nos ovários – estrogênios e progesterona§         Nos testículos – testosterona        §         Na córtex adrenal – mineralocorticóides e glicocorticóides

METABOLISMO DOS CORPOS CETÔNICOS            A acetilCoA é um metabólito energético extremamente importante, devendo-se localizar bem a sua  posição no Mapa Metabólico                                               ORIGENS                                         DESTINOS 

                    Degradação de aminoácidos                                         Ciclo de Krebs

                Degradação dos ácidos graxos          acetilCoA                Síntese de AG e TG

                            Degradação da glicose                                           Colesterol 

Normalmente existe um relativo equilíbrio entre a produção e consumo de acetilCoA, podendo em algumas condições, ocorrer diferenças de velocidade. Quando os ácidos graxos estiverem sendo queimados em substituição à glicose (o que ocorre na deficiência insulínica ou no jejum prolongado), a produção momentânea de acetilCoA supera suas possibilidades de uso.

Nessas condições, o fígado utiliza o excedente de acetilCoA, para produzir os chamados corpos cetônicos, (Keton Bodies = KB) que são uma forma de diminuição do excedente de acetilCoA eliminado-o para a corrente circulatória.

Os corpos cetônicos são substituídos por três tipos de moléculas: ácido acetoacético, acetona e ácido β-hidroxibutírico. O ácido acetoacético, por sua vez, é produzido pelas moléculas de AcetilCoA excedente.

A presença de corpos cetônicos no sangue, por determinados intervalos de tempo, não é por si mesmo um fato patológico mas, um mecanismo regulador do consumo de lipídios. Em condições normais, esses corpos cetônicos são consumidos, como combustível, pelos músculos.

Todavia, a sua presença crônica e em níveis elevados no sangue (cetonemia) pode provocar cetoacidose que, nos diabéticos não controlados, pode ser fatal.

Quando a cetonemia se eleva, os corpos cetônicos podem  ser encontrados na urina (cetonúria). A acetona. Como é um produto volátil, pode ser eliminado através  da pele e das mucosas ou, principalmente pelos pulmões, através dos alvéolos pulmonares (hálito cetônico). EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

01.  Quais os tecidos capazes de sintetizar o colesterol e qual a fração celular responsável por esta síntese.

02.  Como é regulada a síntese do colesterol.03.  Qual a importância metabólica da síntese do colesterol.04.  Justificar porque o aumento da formação de acetilCoA leva como conseqüência um aumento na

síntese dos corpos cetônicos.05.  Justificar porque o jejum prolongado leva ao aumento da cetonúria.06.  Comentar as principais vias de excreção dos corpos cetônicos.

VISÃO GERAL DO METABOLISMO NITROGENADO             DIGESTÃO, ABSORÇÃO, TRANSPORTE E DESTINOS 

                      Necessitamos ingerir diariamente uma certa quantidade de proteínas (animais ou vegetais) que serão hidrolisadas em nosso tubo digestório até seus aminoácidos componentes. Convém ressaltar que um indivíduo adulto, normal, requer diariamente, cerca de um grama de proteínas por quilo de peso. Além da quantidade, é extremamente importante que haja variedade dos aminoácidos necessária ao cumprimento das funções metabólicas.ORIGENS

O homem, em função de sua evolução biológica, não consegue sintetizar vários aminoácidos, devendo recebe-los pela  dieta como componentes de proteínas. A partir deles produz, endogenamente os demais.

Page 7: VISÃO GERAL DO METABOLISMO LIPÍDICO

            No tubo digestório, as proteínas nativas são desnaturadas pela mudança de pH no estômago e, posteriormente, hidrolisadas por enzimas específicas denominadas genericamentepeptidases ou proteases (pois quebram as ligações peptídicas que unem os aminoácidos entre si).            Essas enzimas são encontradas nos sucos: gástrico, entérico e pancreático.            As peptidases dependendo do local da proteína em que agem, podem ser classificadas em:ENDOPEPTIDASES – São aquelas que hidrolisam as ligações peptídicas internas quebrando as proteínas em fragmentos peptídicos cada vez menores.            No suco gástrico temos: a pepsina e no suco pancreático, tripsina e quimotripsina.EXOPEPTIDASES -  São enzimas, que só agem nas extremidades da molécula protéica, isto é,  nas primeiras ligações peptídicas, retirando o último aminoácido da extremidade. Dependendo da extremidade em que atuam, podem ser sub-classificadas em:

§         Carboxipeptidase – Secretada pelo pâncreas, efetua a hidrólise somente na extremidade carboxilada, liberando o aminoácido e refazendo, na proteína, o grupo carboxílicoonde a enzima age novamente.

§         Aminopeptidade –Secretada por células da mucosa intestinal, efetua a hidrólise à partir da extremidade amínica, liberando os aminoácidos e refazendo, na proteína, o grupo aminico onde a enzima age novamente.

Endo e exopeptidase agem simultaneamente e uma vez totalmente hidrolisada a proteína até aminoácido, estes são absorvidos e levados a todas as células do organismo para promover a síntese das proteínas específicas, sempre sob controle genético.

Após a sua síntese, as proteínas cumprem o seu papel biológico *(estrutural, enzimático e outros) e têm  uma duração média, conforme suas funções ( as estruturais tem vida média mais longa e as enzimas podem ter curta duração). Cumprido o seu papel, são “desmontadas” (hidrolisadas) em aminoácidos e reutilizados em novas sínteses.

      Além de dar origem às proteínas, os aminoácidos são também utilizados para a síntese de compostos nitrogenados não protéicos, de grande importância  biológica como as bases nitrogenadas (purina e pirimidinas) e porfirinas

      Os aminoácidos, portanto, formam um “pool” (reservatório) para suprimento de diferentes funções. Podem, eles próprios, na sua forma original, ou modificados, cumprir funções especiais.

      O “pool” (reservatório) de aminoácidos  se mantém relativamente constante no organismo. Ele não é localizado num determinado órgão, mas disseminado em todo o corpo. Na medida em que se dá o suprimento de aminoácidos pela dieta, haverá a sua destinação para as diferentes funções. O excedente recebido não fica armazenado, sendo degradado e excretado.

Na sua degradação, as moléculas dos aminoácidos serão divididos em duas partes: uma, que contém o nitrogênio ingerido, sob a forma de aminoácidos e a excretada, que denominamos balanço nitrogenado. A determinação do balanço nitrogenado é de extrema importância na avaliação do metabolismo protéico.

 Exercícios de fixação01.  Conceituar ligação peptídica e representá-la.02.  Conceituar polipeptídeo e proteína.03.  Comentar os principais níveis de organização da molécula protéica e as principais forças

responsáveis por sua manutenção.04.  Comentar as origens e destinos do nitrogênio celular.05.  Conceituar balanço nitrogenado e comentar suas variações.