Síntese de Lipídeos

Síntese de Ácidos Graxos

A síntese de ácidos graxos ocorre principalmente no fígado, mas pode ocorrer em menor quantidade nas células do tecido adiposo. É feita a partir de carboidratos, principalmente, e do excedente de proteínas da dieta.

O substrato inicial é a acetil-CoA e o produto final é o ácido palmítico.

Acontece no citosol, para onde é transportado a acetil-CoA que estava na mitocôndria originada principalmente da transformação de piruvato (resultado da glicólise ou em produção da glicose pela gliconeogênese), por uma reação catalizada pelo complexo piruvato desidrogenase, formando a acetil-CoA.

Essa passagem do acetil-CoA para fora da mitocôndria é feita pela forma de citrato.
Esse processo ocorre somente quando há excesso de carga energética, de ATP e a quantidade de acetil-CoA é alta, podendo então ser armazenada.

As proteínas e carboidratos então são degradados a acetil-CoA e oxalacetato que se condensam e formam citrato, pela ação da primeira enzima do ciclo de Krebs, a citrato sintase.
Quando passado para fora da membrana da mitocôndria o citrato é cindido de volta em oxalacetato e acetil-CoA, ocorre gasto de ATP pela enzima citrato liase.


* Oxalacetato:
O acetil-CoA vai ser usado para a produção de ácidos graxos e o oxalacetato vai passar por um processo para voltar para dentro da mitocôndria:

O oxalacetato é reduzido a malato em uma reação oposta a última reação do ciclo de Krebs (onde o malato é oxidado virando oxalacetato), mas que é catalisada pela malato desidrogenase citosólica (não a mitocondrial como no ciclo de Krebs), que é uma isoenzima da malato desidrogenase mitocondrial.

O malato é substrato da enzima malática, reação que produz piruvato e NADPH (que é a coenzima oxidante da via das pentoses fosfato)

O piruvato volta a mitocôndria através da piruvato translocase onde é convertido a oxalacetato pela enzima piruvato carboxilase.

Resumo do ciclo:
O piruvato que é formado no citosol pela glicólise ou pela gliconeogênese, entra na mitocôndria e é transformado em acetil-CoA.
O oxalacetato do ciclo de Krebs se condensa com o acetil-CoA virando citrato para transportar o acetil-CoA para fora da mitocôndria. Depois será transformado em piruvato, podendo então voltar para a mitocôndria, onde será transformado de volta em oxalacetato continuando o ciclo.


Produtos:
- NADPH (No citosol)
- Acetil-CoA (No citosol)
- Piruvato (Na mitocôndria)

O piruvato dentro da mitocôndria pode passar pela enzima piruvato carboxilase virando oxalacetato ou pela piruvato desidrogenase virando acetil-CoA.

* Continuação da síntese de ácidos graxos através da Acetil-CoA:

A acetil-CoA que está agora no citosol continua o processo de produção de ácidos graxos.

A primeira unidade dos ácidos graxos é proveniente de uma acetil-CoA que vai se juntar aos demais carbonos, que serão provenientes de malonil-CoA.

O malonil-CoA (C3) é formado pela carboxilação da acetil-CoA através de uma enzima chamada acetil-CoA carboxilase (possui a biotina como grupo prostético, capaz de transferir CO2 aos compostos).

A síntese de ácidos graxos, a junção de acetil-CoA com malonil-CoA é feita por um sistema enzimático denominado sintase de ácidos graxos que utiliza agente redutor, que no caso é a coenzima NADPH.
Essa enzima possui um grupo prostético chamado ACP (proteína carregadora de acila) que está sempre ligada a cadeia de ácido graxo em crescimento.

- Então ocorre uma descarboxilação do malonil-ACP (passa ser malonil-ACP porque a CoA saiu e o malonil se ligou ao grupo prostético ACP por uma ligação tioéster)
- Com a descarboxilação, o acetil-CoA que estava já na enzima consegue energia para se ligar ao carbono dois do malonil (que agora só possui dois carbonos).
- Acontece uma redução do composto pelo NADPH. O composto nessa etapa já está sendo formado pelos dois, ligados um ao outro (o acetil e o malonil, tendo 4 carbonos) e ligados a ACP da enzima.
- Próxima etapa é a desidratação (saída de uma molécula de água) do composto, provocando dupla.
- Outra redução por NADPH (NADPH + H+ reduz o composto liberando NADP+), tirando a dupla de entre os carbonos e deixando somente uma ligação dupla com o oxigênio no primeiro carbono, o qual está ligado no enxofre também.
- Esse composto vai ser passado para um outro grupo prostético da enzima se ligando por uma ligação tioéster com um enxofre, resíduo de uma cisteína.
Deixando assim o ACP livre para um outro malonil se ligar, ser descarboxilado possibilitando a ligação do composto que foi formado anteriormente, passando por todo o processo de redução e desidratação novamente.

Eicosanoides

O ácido araquidônico é o precursor de eicosanoides (ácidos graxos com 20 carbonos).

Algumas funções são:
- coagulação sanguínea,
- regulação da pressão sanguínea,
- dilatação dos brônquios,
- contração de músculo liso,
- estimula a reação inflamatória,
- manifestação de dor e febre e etc.
Eicosanoides (eikosi, em grego, significa vinte) são quatro família de substâncias: prostaglandinas, prostaciclinas, tromboxanas e leucotrienos.
Têm grande função reguladora no metabolismo.


- Os corticoesteroides inibem a fosfolipase, diminuindo a disponibilidade de ácido araquidônico, consequentemente de precursores para todos os eicosanoides.

- Já os anti-inflamatórios não esteroidicos, impedem a síntese dos três grupos de eicosanoides menos de leucotrienos.

É o exemplo de aspirina, que vem sendo muito usada para a prevenção de infarto do miocárdio, pois evita a formação de trombos (coágulos), efeito que ocorre pela inibição da síntese de tromboxanas, praticamente o único eicosanoide fabricado pelas plaquetas, que estimulam a agregação delas. Passo inicial para a coagulação sanguínea.

As prostaglandinas também estimulam a contração uterina, que a faz ser bastante usada para a indução de parto normal.

Síntese de Triacilglicerídeos

É feita através de acil-CoA e glicerol 3-fosfato.

Os ácidos graxos podem ser transformados em acil-CoA processo catalisado pela enzima acil-CoA sintase, ocorre no citosol gastando ATP e ligando o ácido graxo a uma Coenzima A (HS-CoA), pelo seu grupo carboxila formando uma ligação tioéster.
Depois de formar a acil-CoA é transportada para dentro da mitocôndria.

O acil-CoA pode entrar no ciclo de Lynen para ser oxidado a acetil-CoA e fabricar energia ou pode ser transformado em triacilglicerídeos, para armazenação de energia, processo que acontece somente caso já esteja com excesso de ATP e glicose.

Para a formação de triacilglicerídeos é imprescindível que se tenha glicose, pois o glicerol 3-fosfato é adquirido através da redução de um composto intermediário da glicólise, o diidroxiacetona fosfato.

Para esse glicerol 3-fosfato são transferidos grupos de acil-CoA. Ligando o glicerol ao ácido graxo e saindo a coenzima A.
Quando são transferidos dois, a última ligação do composto, o carbono 3, ainda possui o fosfato, podendo então formar um intermediário, um fosfolipídio. (São compostos muito necessários para a biossíntese da membrana e são fabricados por praticamente todas as células).

A fosfatidato fosfatase hidrolisa liberando fosfato inorgânico, formando o diacilglicerol, que é o precursor direto da síntese de triacilglicerídeos pelo corpo.
Passa por mais uma transferase que transfere um outro acil-CoA, sempre descartando o grupo HS-CoA e deixando ligado somente o grupo acila (o ácido graxo).

A maioria das células do corpo são capazes de fabricar triacilglicerois, mas os principais responsáveis pelo processo são as células do tecido adiposo e as do fígado.

Grande parte dos triacilglicerois formados no fígado são incorporados em lipoproteínas plasmáticas, encarregadas da distribuição de lipídeos pelos tecidos extra-hepáticos.

Os quilomícrons transportam ácidos graxos e glicerol pela corrente sanguínea, levando ao figado ou ao tecido adiposo (geralmente essas substancias vem da degradação de triacilglicerídeos ingeridos na dieta, que logo que absorvidos são cindidos por enzimas nos capilares).

A albumina transporta somente ácidos graxos que saíram da degradação de triacilglicerídeos nos adipócitos, levando-os aos tecidos que precisam e podem usá-los como fonte de energia (tecido nervoso e hemácias só utilizam a glicose).