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CATABOLISMO DE ÁCIDOS GRAXOS Universidade Federal da Paraíba Centro de Ciências Agrárias Programa de Pós-Graduação em Zootecnia Disciplina: Bioquímica (Metabolismo Intermediário) Docente: Lara Toledo Discente: José Danrley Cavalcante dos Santos INTRODUÇÃO 2 Via central de geração de energia; Coração e fígado de mamíferos; Síntese de ATP a produção de Acetil-CoA β-Oxidação 4 etapas Produção de Acetil-CoA Triacilgliceróis 3 Combustíveis de armazenamento; Cadeias alquilas longas de ácidos graxos; Energia maior que o peso de carboidratos e proteínas. Energia de oxidação completa (38kJ/g) Triacilgliceróis 4 Extrema insolubilidade dos lipídeos em água; União dos triacilgliceróis celulares agregados em gotículas lipídicas; Inércia química (Armazenamento em grande quantidade); Compostos de armazenamento adequados com problemas quando usado como combustiível Emulsificados antes de possam ser digeridos Ligados a proteínas que neutralizam a sua insolubilidade Oxidação completa dos ácidos graxos 5 Fonte: Princípios de bioquímica de Lehninger, 2014. Oxidação a fragmentos de dois carbonos, na forma de acetil-CoA – Beta-Oxidação Oxidação do acetil-CoA a CO2 no ciclo do ácido cítrico Transferência de elétrons dos transportadores de elétrons reduzidos a cadeia respiratória mitocrondial Digestão, mobilização e transporte de gorduras 6 Carboidratos da dieta Excesso de AG são convertidos em triacilgliceróis Fonte: Princípios de bioquímica de Lehninger, 2014. Músculo Aumenta a fração de moléculas Protéinas de ligação a lipídeos no sangue (triacilgliceróis, fosfolipideos, colesterol) Ação dos hormônios 7 Mobilização dos triacilgliceróis armazenados no tecido adiposo. Fonte: Princípios de bioquímica de Lehninger, 2014. Glicerol 8 Fonte: Princípios de bioquímica de Lehninger, 2014. O glicerol é fosforilado e oxidado a di-hidroxiacetona; Alternativamente, pode ser usado na síntese de triacilgliceróis ou de fosfolipídeos; 95% da energia dos triacilgliceróis residem nas 3 cadeias longas dos ácidos graxos 5% São fornecidos pela porção de glicerol Ácidos graxos ativados e transportados para dentro da mitocrôndia 9 Fonte: Princípios de bioquímica de Lehninger, 2014. O comprimento do ácido graxo determinam a forma que esses entram na membrana; Ciclo da carnitina. Ciclo da carnitina 10 Fonte: Princípios de bioquímica de Lehninger, 2014. Entrada de ácido graxo na mitocôndria pelo transportador acil-carnitina/carnitina Oxidação de ácidos graxos 11 Fonte: Princípios de bioquímica de Lehninger, 2014. Etapas da oxidação de ácidos graxos. Oxidação de ácidos graxos em 4 passos 12 Fonte: Princípios de bioquímica de Lehninger, 2014. A via da b-oxidação Desidrogenase trans Análoga a fumarase Análoga a malato-desidrogenase Oxidação de ácidos graxos em 4 passos 13 A via da b-oxidação Fonte: Princípios de bioquímica de Lehninger, 2014. Repetição dos passos para produzir Acetil-Coa e ATP 14 Equação para uma passagem Equação com 7 passagens Equação total Acetil CoA no ciclo do ácido cítrico 15 Ciclo do ácido cítrico B-Oxidação Equação total da oxidação completa 16 Fonte: Princípios de bioquímica de Lehninger, 2014. Ácidos graxos insaturados 17 Requer duas reações adicionais; A configuração cis não pode sofrer ação da enoil-CoA hidratase; Necessidade de duas enzimas auxiliares: uma isomerase e uma redutase; Fonte: Princípios de bioquímica de Lehninger, 2014. cis trans Ácidos graxos de número impar de carbonos 18 Necessidade de reações extras; O gado e os ruminantes formam grandes quantidades de proprionato, de três carbonos(CH3-CH2-COO), durante a fermentação dos carboidratos no rúmen; Durante a fermentação o proprionato é absorvido pelo sangue e oxidado pelo fígado e outros tecidos Fonte: Princípios de bioquímica de Lehninger, 2014. Ácidos graxos de número impar de carbonos 19 Fonte: Princípios de bioquímica de Lehninger, 2014. O acil-CoA é o substrato de cinco carbonos da B-oxidação; Quando oxidado e clivado, os produtos são acetil-CoA e propionil-CoA. Oxidação da propionil-CoA produzida pela b-oxidação de ácidos graxos de número ímpar. Via diferente do Propionil Ativador Rearranjo Molecular Regulação da oxidação dos ácidos graxos 20 Fonte: Princípios de bioquímica de Lehninger, 2014. No fígado, a acil-graxo-coA formada no citosol tem duas vias principais abertas: 1- B- Oxidação por enzimas na mitocrôndia; 2- Conversão em triacilgliceróis e fosfolipídeos por enzimas no citosol HELLO! 21 Fonte: Princípios de bioquímica de Lehninger, 2014. Regulação coordenada da síntese e da degradação dos ácidos graxos. B-oxidação desnecessária Acil-coA-carboxilase Biossíntese de Lipídeos Universidade Federal da Paraíba Centro de Ciências Agrárias Programa de Pós-Graduação em Zootecnia Disciplina: Bioquímica (Metabolismo Intermediário) Docente: Lara Toledo Discente: José Danrley Cavalcante dos Santos INTRODUÇÃO 23 Grande variedade de funções celulares; Principal forma de armazenamento de energia; Lipídeos especializados; Utilizam ATP como fonte de energia. A capacidade de sintetizar uma variedade de lipídeos é essencial para todos os organismos Lipídeos Biossíntese de ácidos graxos e eicosanoides 24 Remoção oxidativa e sucessiva de unidades; Diferentes vias; Participação de um intermediário de três carbonos. Malonil-CoA a partir de acetil-coA e bicarbonato 25 A reação da acetil-CoA-carboxilase A reação da acetil-CoA-carboxilase Braço flexível Sequência de reações 26 Variantes da enzima: AGS I: encontrada em vertebrados e fungos. AGS II: encontrada em vegetais e bactérias. Síntese de ácido graxo 27 Eventos durante a síntese de ácidos graxos Síntese de ácido graxo 28 Acetoacetil-ACP B-cetoacil-ACP-sintase Síntese de ácido graxo 29 B-cetoacil-ACP-redutase Doador de eletróns Síntese de ácido graxo 30 B-hidroxiacil-ACP-desidratase Síntese de ácido graxo 31 Enoil-ACP-redutase Síntese de ácido graxo 32 Síntese de ácido graxo 33 Produção de NADPH citosólico 34 Produção de NADPH nos hepatócitos e adipócitos Principal fornecedor de NADPH para a biossíntese de ácidos graxos em animais lactentes. Transporte do acetato para fora da mitocrôndia 35 Impermeável Não entra na membrana diretamente Regulação da síntese 36 Regulação da síntese dos ácidos graxos. O excesso de energia é convertido em ácido graxo e convertido como lipídeos; Função do citrato como armazenador de combustível na forma de AG; Biossíntese regulada por hormônios em animais 37 Regulação da síntese de triacilgliceróis pela insulina. Converte carboidratos em AG Ciclo do triacilglicerol 38 Ciclo do triacilglicerol. Gliceroneogênese 39 Versão curta da gliconeogênese, partindo de piruvato a DHAP; Múltiplas funções; Hormônios corticoides. Colesterol 40 Origem dos átomos de carbono de colesterol Formado a partir de acetil-coA; Experimento com animais alimentados com acetato marcado, tanto no carbono metil quanto no carbono da carboxil; Colesterol – 4 etapas 41 Resumo da biossíntese de colesterol Colesterol – Estágio 1 42 Formação do mevalonato a partir de acetil-coA Colesterol – Estágio 2 43 Conversão de mevalonato em unidades ativadas de isopreno Colesterol – Estágio 3 44 Formação do esqualeno Colesterol – Estágio 3 45 Formação do esqualeno Colesterol – Estágio 4 46 Fechamento do anel converte o esqualeno linerar no núcleo esteroide condensado lanosterol Colesterol – Estágio 4 47 Fechamento do anel converte o esqualeno linerar no núcleo esteroide condensado Síndrome de mobilização lipídica 48 Vacas de alta produção; Balanço energético negativo; Deposição de lipídeos nos hepatócitos; Aumento dos ácidos graxos livre e corpos cetônicos; HELLO! 49 Fonte: Princípios de bioquímica de Lehninger, 2014. Perfil metabólico da síntese de mobilização lipídica. OBRIGADO! José Danrley Cavalcante dos Santos 50