Lipidos

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Lipidos

  1. 1. Metabolismo dos lípidos <ul><li>Os lípidos são uma importante fonte de energia para o organismo. </li></ul><ul><li>A degradação energética dos triglicéridos permite obter mais do dobro da energia fornecida pela mesma massa de proteínas ou hidratos de carbono. </li></ul><ul><li>A glucose em excesso pode ser convertida em gordura e armazenada como reserva energética. </li></ul><ul><li>Todas as membranas celulares têm na sua constituição fosfolípidos. </li></ul><ul><li>Metabolismo dos lípidos é um processo anfibólico – catabólico + anabólico – permitindo obter energia e sintetizar compostos que são utilizados noutras vias metabólicas. </li></ul>
  2. 2. Metabolismo dos lípidos (cont.) <ul><li>Os lípidos são metabolizados enzimaticamente ao longo de todo o tracto digestivo, mas essencialmente ao nível do intestino delgado. </li></ul>WWW. . .
  3. 3. Metabolismo dos lípidos (cont.) <ul><li>A via metabólica dos lípidos dirige-se para a produção de energia via C. de Krebs, nomeadamente fornecendo Acetil-CoA. </li></ul><ul><li>A Ac-CoA é produzida por um processo de β -oxidação dos ácidos gordos livres. </li></ul><ul><li>Os ácidos gordos livres, por sua vez, são o resultado da hidrólise dos triglicéridos nos adipócitos (células que constituem o tecido adiposo e que armazenam gordura como reserva de energia para o organismo). </li></ul><ul><li>Triglicéridos = glicerol + 3 ácidos gordos </li></ul>
  4. 4. Metabolismo dos lípidos (cont.) <ul><li>Glicerol e um triglicérido simples: </li></ul>Ácidos gordos
  5. 5. Metabolismo dos lípidos (cont.) Convergência das vias metabólicas de hidratos de carbono, proteínas e lípidos para a produção de energia via Acetil-Co/Ciclo de Krebs.
  6. 6. Metabolismo dos lípidos (cont.) <ul><li>O metabolismo das gorduras apresenta duas vertentes: </li></ul><ul><ul><li>A oxidação dos ácidos gordos (produção de energia) - catabolismo; </li></ul></ul><ul><ul><li>A síntese de ácidos gordos (reserva energética) – anabolismo. </li></ul></ul>
  7. 7. Lípidos – Hidrólise, transporte e oxidação Os ácidos gordos e o glicerol participam na produção de energia ao nível da glicólise (glicerol) e do ciclo de Krebs (via conversão do ácidos gordos a Acetil-CoA).
  8. 8. Lípidos – Hidrólise, transporte e oxidação (cont.) <ul><li>A mobilização de energia a partir da gordura ingerida é feita em três fases: </li></ul><ul><li>Os triacilgliceróis (glicerol+ácidos gordos são hidolisados por acção de lipases - lipólise ). Os ácidos gordos libertados não são solúveis no sangue pelo que se ligam a albuminas do soro que actuam como transportadores que fornecem estes compostos a outros tecidos onde irão servir como fonte de energia. O glicerol é absorvido pelo fígado e convertido a gliceraldeído-3-fosfato (substrato da glicólise e gluconeogénese). </li></ul>
  9. 9. Lípidos – Hidrólise, transporte e oxidação (cont.) Hidrólise dos triglicéridos (1) e conversão do glicerol a gliceraldeído-3-fosfato para utilização na glicólise e gluconeogénese (2). 1 2
  10. 10. Lípidos – Hidrólise, transporte e oxidação (cont.) <ul><ul><li>O processo de oxidação que retira a energia dos ácidos gordos ocorre na matriz da mitocôndria. Para que, após a lipólise, entrem nesta estrutura celular os a.g. devem ser activados (na sua forma original não conseguem penetrar a membrana interna da mitocôndria). Este transporte é providenciado por um shuttle de carnitina. A deficiência em carnitina pode ter consequência sérias, indo desde simples caíbras, passando por uma fraqueza muscular generalizada até à morte em casos extremos. </li></ul></ul>
  11. 11. Lípidos – Hidrólise, transporte e oxidação (cont.) Shuttle de carnitina Transporte de ácidos gordos para a matriz mitocondrial onde ocorre a β -oxidação. WWW. . .
  12. 12. Lípidos – Hidrólise, transporte e oxidação (cont.) <ul><ul><li>A β -Oxidação dos ácidos gordos envolve um ciclo em quatro passos para quebra da molécula do ácido gordo em subunidades de 2 carbonos, tantas vezes quanto as necessárias para o “consumo” de todos os carbonos da cadeia (por exº, um a.g. com 14 carbono vai repetir o ciclo 7 vezes, com libertação de 7 subunidades com 2 carbonos que, no final, originam Acetil-CoA a utilizar no Ciclo de Krebs). </li></ul></ul>
  13. 13. Lípidos – Hidrólise, transporte e oxidação (cont.) Ciclo de β -oxidação dos ácidos gordos . Esta ilustração refere-se à oxidação de ácidos gordos saturados. No caso dos a.g. insaturados (com ligações duplas) há lugar a reacções adicionais para conversão em ácidos gordos saturados. vksjfvksjhvkjskvjg
  14. 14. Lípidos – Hidrólise, transporte e oxidação (cont.) <ul><li>Se todo Acetil-CoA produzido na oxidação do ácido palmítico fosse direccionado para o C. de Krebs, o rendimento energético por cada molécula do ácido seria de 106 ATP, o que é revelador do alto valor energético dos lípidos. </li></ul><ul><li>1g de gordura ≈ 9 kCal </li></ul><ul><li>1g de hidratos de carbono ≈ 4 kCal </li></ul>
  15. 15. Metabolismo dos lípidos Aspectos adicionais <ul><li>A β -oxidação de ácidos gordos de cadeia extremamente longa é iniciada em organelos especializados, os peroxissomas . </li></ul><ul><li>A maior parte do Acetil-CoA produzido é convertido em acetoacetato e β -hidroxibutirato (corpos cetónicos). Estas moléculas podem ser usadas por células musculares (esqueléticas e cardíaca) e pelo cérebro como fonte de energia em situação de prolongada privação de alimento. </li></ul>
  16. 16. Síntese de ácidos gordos <ul><li>Como ocorre noutras vias metabólicas ( gluconeogénese vs glicólise , por exº) e por razões análogas, o processo de síntese de ácidos gordos não é exactamente o inverso da sua degradação. </li></ul><ul><ul><li>A síntese ocorre no citoplasma, enquanto a oxidação acontece na mitocôndria; </li></ul></ul><ul><ul><li>A estrutura do complexo enzimático que catalisa a síntese não encontram análogo no processo degradativo; </li></ul></ul><ul><ul><li>As coenzimas envolvidas nas reacções de oxidação-redução da síntese são NADP + /NADPH (proveniente da via das pentoses), enquanto a oxidação utiliza o par NAD + /NADH. </li></ul></ul>
  17. 17. Síntese de ácidos gordos (cont.)
  18. 18. Síntese de ácidos gordos (cont.) <ul><li>Acetil-CoA proveniente da mitocôndria é transportada para o citosol na forma de citrato. </li></ul>
  19. 19. Síntese de ácidos gordos (cont.) <ul><li>A acetil-CoA é convertida a malonil-CoA (3C) por acção da acetil-CoA carboxilase (enzima dependente da biotina). </li></ul><ul><li>A partir daqui inicia-se uma sequência de reacções catalisadas pelo complexo ácido gordo sintase que promove a adição de uma nova molécula de acetil-CoA ao malonil-CoA, formando um composto com 5C’s. </li></ul>
  20. 20. Síntese de ácidos gordos (cont.) <ul><li>Dá-se a eliminação de uma molécula de CO 2 produzindo ácido butanóico (4C) ao qual é adicionada uma nova molécula de malonil-CoA gerando um composto de 7C’s. </li></ul><ul><li>Segue-se nova perda de 1C que sai numa molécula de CO 2 . A cadeia de 6 carbonos resultante reage com malonil-CoA, aumentando a cadeia em 3C’s. Um destes é eliminado sob a forma de CO 2 . A energia libertada </li></ul><ul><li>O processo prossegue desta forma até à formação do ácido palmítico (16C) </li></ul>
  21. 21. Síntese de ácidos gordos (cont.) <ul><li>Os hepatócitos e os adipócitos são as principais células produtoras de ácidos gordos e triglicerídeos. </li></ul><ul><li>A síntese de ácidos gordos é regulada por modulação da actividade da enzima acetil-CoA carboxilase , a primeira enzima desta síntese. A insulina promove sua activação, enquanto que o glucagon e a epinefrina a tornam inactiva. </li></ul><ul><li>Essa enzima também é inibida alostericamente pelo malonil-CoA e pelo ácido palmítico, produto final da síntese. </li></ul><ul><li>Os triglicéridos são sintetizados no fígado sob acção estimulante da insulina, portanto, quando há uma condição metabólica de excesso de acetil-CoA, como no caso de um excesso de ingestão de hidratos de carbono. </li></ul>
  22. 22. Síntese de colesterol <ul><li>O colesterol está presente nos tecidos e no plasma sanguíneo, na forma livre ou associado a ácidos gordos de cadeia longa; </li></ul><ul><li>Pode ter origem endógena (síntese) ou exógena (alimentação); </li></ul><ul><li>É um componente estrutural vital das membranas celulares e da camada exterior das lipoproteínas do plasma; </li></ul><ul><li>É sintetizado essencialmente no fígado a partir da Acetil-CoA e é o percursor de todos os outros esteróides (corticoesteróides, ácidos biliares, hormonas sexuais e Vit. D); </li></ul><ul><li>O transporte no plasma é feito por lipoproteínas (LDL, VLDL e HDL; </li></ul><ul><li>A sua eliminação é feita pelo fígado; </li></ul><ul><li>É o principal constituinte das pedras da vesícula biliar; </li></ul><ul><li>O seu excesso e acumulação no organismo pode provocar problemas graves ao nível do bloqueio vascular (aterosclerose). </li></ul>
  23. 23. Síntese de colesterol (cont.) <ul><li>A síntese de colesterol e de outros compostos lipídicos é accionada pelo excesso de Acetil-CoA. </li></ul><ul><li>Ocorre no citoplasma. </li></ul><ul><li>O transporte da Acetil-CoA da mitocôndria para o citoplasma (a membrana da mit. é impermeável à Ac.-CoA) implica a conversão noutro composto – citrato, por condensação com o oxaloacetato (não segue para o C. de Krebs por bloqueio alostérico; excesso de H.C.=muita energia disponível). </li></ul><ul><li>No citoplasma o citrato é decomposto pela enzima citrato liase em Ac.-CoA e oxaloacetato (este regressa à mitocôndria) </li></ul>Colesterol
  24. 24. Síntese de colesterol (cont.) <ul><li>Síntese do mevalonato a partir da Acetil-CoA . Utiliza o NADPH como redutor. Catalisado pelas enzimas tiolase, HMG-CoA sintase e HMG-CoA redutase . </li></ul>
  25. 25. Síntese de colesterol (cont.) <ul><li>Formação de unidades isoprenóides por fosforilação sequencial do mevalonato com formação do isoprenóide activo isopentenil pirofosfato . </li></ul><ul><li>Formação do esqualeno por condensação de 6 unidades isoprenóides. NADPH como agente redutor. </li></ul>
  26. 26. Síntese de colesterol (cont.) <ul><li>Conversão do esqualeno em lanosterol , um composto cíclico que contém o núcleo ciclo-pentano-per-hidrofenantreno. Esta fase necessita de NADPH e FAD+. </li></ul>
  27. 27. Síntese de colesterol (cont.) <ul><li>Conversão do lanosterol em colesterol . Ocorre no retículo endoplasmático, sendo necessários 4 NADPH e 1 NAD+. O colesterol possui 27 carbonos (há a perda de 2 CO2 e de um radical livre HCOOH). </li></ul>
  28. 28. Síntese de colesterol (cont.) <ul><li>A enzima HMG-CoA redutase é responsável pela regulação da síntese do colesterol , que acontece a três níveis diferentes: </li></ul><ul><ul><li>Feedback negativo da HMG-CoA redutase pelo próprio colesterol sintetizado. Inibição alostérica extremamente eficaz impedindo uma sobreprodução de colesterol citoplasmático. </li></ul></ul><ul><ul><li>Activação da HMG-CoA redutase pela insulina e inactivação pelo glucagon, o que faz da concentração de glucose plasmática um importante regulador da síntese de colesterol. </li></ul></ul><ul><ul><li>Redução na transcrição do gene da HGM-CoA redutase através do colesterol captado pela célula através da LDL. Alguns medicamentos são utilizados para diminuir os níveis plasmáticos de colesterol ao inibirem acção da HMG-CoA redutase. </li></ul></ul>
  29. 29. Síntese de ácidos biliares <ul><li>Os ácidos biliares , sintetizados, no fígado, a partir do colesterol , são um óptimo detergente natural dado as suas moléculas apresentarem simultaneamente regiões polares e regiões apolares. </li></ul><ul><li>São o principal produto da degradação do colesterol. </li></ul><ul><li>São armazenados e concentrados na vesícula biliar de onde são libertados para o intestino delgado. </li></ul><ul><li>A sua função é solubilizar os lípidos facilitando a sua digestão. </li></ul>
  30. 30. Síntese de ácidos biliares (cont.)
  31. 31. Hormonas esteróides <ul><li>As hormonas, sintetizadas a partir do colesterol, são importantes moléculas sinalizadoras (transmissão de informação entre células) de diversos processos metabólicos. </li></ul><ul><li>A pregenelona e progesterona são as moléculas percursoras de todos os outros esteróides hormonais. </li></ul>
  32. 32. Hormonas esteróides (cont.) Colesterol Pregnelona Progesterona Aldosterona Cortisol Testosterona β -Estradiol
  33. 33. Lipoproteínas-Transporte de lípidos <ul><li>Lipoproteínas são proteínas sintetizadas na mucosa intestinal e no fígado durante o processo metabólico dos lípidos. </li></ul><ul><li>As protéinas da lipoproteínas são apoproteínas (ligação a lípidos no plasma). </li></ul><ul><li>Possuem a função de solubilizar os lípidos e possibilitar o seu transporte plasmático. </li></ul><ul><li>A relação entre as apoproteínas e os lípidos é semelhante às membranas celulares que são, também, lipoproteicas. </li></ul><ul><li>Os lípidos da alimentação são transportados pelos quilomícrons e os provenientes da síntese hepática são transportados pelas demais lipoproteínas. </li></ul>
  34. 34. Lipoproteínas-Transporte de lípidos (cont.) <ul><li>A diferença básica entre cada lipoproteína diz respeito à quantidade de lípidos e proteínas na molécula, aumentando a densidade quanto maior a quantidade de proteínas presente em sua composição. </li></ul><ul><li>Desta forma existem lipoproteínas de baixa densidade ( LDL = low density lipoprotein ), muito baixa densidade ( VLDL = very low density lipoprotein ) e de alta densidade ( HDL = high density lipoprotein ). </li></ul><ul><li>Os quilomícrons (do latim quilo = gordura e micro = pequena) são as de menor densidade enquanto que as de maior densidade são as albuminas ligadas aos ácidos gordos. </li></ul>
  35. 35. Lipoproteínas-Transporte de lípidos (cont.)
  36. 36. Lipoproteínas-Transporte de lípidos (cont.) <ul><li>O excesso de LDL leva à sua acumulação nos vasos sanguíneos e à possível obstrução destes com consequências potencialmente graves. </li></ul><ul><li>A molécula de HDL possui importante função na manutenção dos níveis plasmáticos de colesterol dentro de valores compatíveis com a ausência de risco para aterosclerose coronária, pois possibilita a retirada do colesterol livre do plasma favorecendo o seu consumo pelas células periféricas e pelo próprio fígado. </li></ul><ul><li>Uma outra função atribuída à HDL é a retirada física da molécula de LDL da parede dos vasos, ajudando na prevenção da acumulação de LDL. </li></ul><ul><li>Por estes motivos a HDL é considerada uma lipoproteína de protecção contra a aterosclerose coronária, sendo denominado vulgarmente, como o bom colesterol . Em contrapartida, a LDL ganhou a “fama” de mau-colesterol. </li></ul>
  37. 37. Membrana celular <ul><li>A membrana celular é a estrutura que delimita todas as células vivas (eucarióticas e procarióticas). </li></ul><ul><li>Todas as membranas plasmáticas celulares são constituídas predominantemente por fosfolipídos e proteínas em proporções variáveis e uma pequena fracção de açúcares, na forma de oligossacarídeos. </li></ul>
  38. 38. Membrana celular (cont.)
  39. 39. Funções do lípidos - Resumo <ul><li>Funções dos lípidos </li></ul><ul><ul><li>Reserva energética: Fornecem mais energia que os carboidratos, porém, não são preferencialmente utilizáveis pela célula. Sempre que a célula necessita de uma substância energética, ela vai optar pelo uso imediato de um glúcido, para depois consumir os lípidos (reserva energética). </li></ul></ul><ul><ul><li>Estrutural: Certos lípidos fazem parte da composição das membranas celulares, que são formadas pela associação de lípidos e proteínas. Os mais importantes são: os fosfotolipidos e o colesterol. </li></ul></ul><ul><ul><li>Isolante térmico: Auxiliam na manutenção da temperatura dos animais, por meios de uma camada de tecido denominado hipoderme, a qual protege o individuo contra as variações de temperatura. </li></ul></ul>
  40. 40. Sistema sanguíneo ABO <ul><li>O Sistema ABO foi o primeiro dos grupos sanguíneos descobertos (1900, 1901) no início do século XX em 1900), pelo cientista austríaco Karl Landsteiner. </li></ul><ul><li>A componente glicídica de glicoproteínas ou glicolípidos presentes na superfície de glóbulos vermelhos e de outras células é o que determina o antigene (A, B ou O) </li></ul>

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