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Disciplina Bioquímica II Disciplina Bioquímica II
FCAV/UNESPFCAV/UNESP
Cristiane Cristiane MorettoMoretto
Doutoranda em Microbiologia AgropecuáriaDoutoranda em Microbiologia Agropecuária
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Lipídeos de armazenamento
Substâncias que originam ácidos graxos e usadas como moléculas que armazenam energia nos seres vivos.
(Gorduras e óleos)
seres vivos.
• Não ramificadas
Ácidos graxos = ácidos carboxílicos com cadeias de hidrocarboneto de com 4 a 36 átomos de carbonos.
• Não ramificadas• Cadeias saturadas
(sem dupla ligação) ou insaturadas
(com dupla ligação)Ácido
EsteáricoÁcido Oleico
Ácido Linoleico
Ácido Linolênico
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Ácido graxo
Como a grande maioria dos ácidos graxos se encontram nas plantas e animais?
ESTER DE GLICEROL
Glicerol (álcool)
+Ácido graxo (Ácido carboxílico)
Glicerol (álcool)
Monoglicerídeo (ester)
Di e triglicerídeo
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Triacilgliceróisou
Triglicerídeos
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DIGESTÃO E TRANSPORTE
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DIGESTÃO E TRANSPORTEApoproteínas
Colesterol Triacilgliceróis ésteres do colesterol
Fosfolipídios
TAG + colesterol + proteínas = QUILOMÍCRONS
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Gorduras ingeridas na dieta
Vesícula biliar Miócito ou adipócito
Miócito ou adipócito
8. Os ácidos graxos são oxidados como combustíveis
ou reesterificados para armazenamento
DIGESTÃO E TRANSPORTE
Intestinodelgado
1. Os sais biliares emulsificam as gorduras, formando micelas mistas 6. A lipase lipoprotéica
ativada pela apoC-II no
7. Os ácidos graxos penetram nas células
adipócitoadipócito
2. As lipases intestinais degradam os triacilgliceróis
3. Os ácidos graxos são captados pelas células da mucosa intestinal e convertidos em triacilgliceróis 4. Os triacilgliceróis são incorporados nos
quilomícrons, juntamente com colesterol e apolipoproteínas
CapilarMucosa
intestinal
Quilomícron
5. Os quilomícrons movem-se através do sistema linfático e da
corrente sanguínea até os tecidos
ativada pela apoC-II no capilar libera ácidos
graxos e glicerol
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β-oxidação
� A oxidação de ácidos graxos de cadeia longa para Ac etil-CoA é uma via central para a produção de energia em animais e em algumas bactérias e fungos
� Importante também em sementes em germinação e na fertilização (crecimento tubos polínicos )
Quebra da cadeia carbônica dos ácidos graxos em Ace til-CoA
fertilização (crecimento tubos polínicos )
� Reações e enzimas são as mesmas em todos os tipos de celulas
� Animais ocorre principalmente nas mitocondrias, veg etais peroxissomos (folhas) e glioxissomos (sementes)
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OS ÁCIDOS GRAXOS PRECISAM SER ATIVADOS ETRANSPORTADOS PARA O INTERIOR DAS MITOCÔNDRIASOU PEROXISSOMOS PARA SEREM OXIDADOS
1 .Ativação do ácido
graxo - é formado um
Ocorre gasto de ATP
acil-CoA graxo
Acil-CoA graxo nãopassa pela membrana
Pirofosfato≈ 2ATP
Ligação tioésterCarboxila do AG
Tiol da CoA
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� O acil-CoA graxo é ligado à carnitina, libera a CoA e forma um acil graxo
carnitina (Carnitina Aciltransferase I)
� A acil-carnitina move-se para o interior da matriz por difusão facilitada
através do transportador.
2. Entrada do ácido graxo na mitocôndria ou peroxis somos
� Na matriz, o o grupo acila é transferido de volta p ara o CoA liberando
carnitina (Carnitina Aciltransferase II)
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A remoção oxidativa de 2 unidades de C (uma volta) do Acil-CoA graxo requer 4 passos:
OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS COM
NUMERO PAR DE CARBONOS
requer 4 passos:
• - desidrogenação para formar a dupla ligação ( trans)
• - hidratação de uma dupla ligação para formar 1 álcool
• - oxidação do álcool para formar 1 cetona e, finalmente
• - clivagem (acetil ligado à CoA) • - clivagem (acetil ligado à CoA) por outra Co-A
A cada ciclo são formados1FADH2, 1NADH e 1 acetil-CoA
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OXIDAÇÃO
Palmitoil-CoA
acil-CoA desidrogenase
trans-∆2-enoil-CoA
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HIDRATAÇÃO
trans-∆2-enoil-CoA
enoil-CoA hidratase
L-β-hidroxi-acil-CoA
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RE-OXIDAÇÃO
L-β-hidroxi-acil-CoA
β-hidroxiacil-CoA desidrogenase
Alta relação entre [NADH]/[NAD] inibe
β-cetoacil-CoA
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CLIVAGEM
β-cetoacil-CoAAlta concentração de
β
β-cetoacil-CoA
acil-CoA acetiltransferase
(tiolase)
Alta concentração de acetil-CoA inibe
(C14) acil-CoA
(miristoil-CoA)
acetil-CoA
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•Os passos seguintes:
•Liberam de Acetil-CoAaté o último par decarbono ser liberado
FADH2 e NADH
•O acetil-CoA pode entrarno TCA e originar CO 2 etransportadores deelétrons reduzidos
•1 FADH2 e 1 NADHformados entramformados entramdiretamente na cadeiarespiratória para asíntese de ATP comredução do O 2 a H2O
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EQUAÇÃO GLOBAL DA
ββββ-OXIDAÇÃOF ADH2
A cetil CoA + Acil CoA Graxo
PALMITATO ou ÁCIDO PALMÍTICO
PARA CADA OXIDAÇÃO A cetil CoA
N ADH + H+
+ Acil CoA Graxo
H3C – C – C – C – C – C – C – C – C – C – C – C – C – C – C – C
O
CoA
Acetil CoAFAN FAN FAN FAN FAN FANFAN
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108 ATP – 2ATP = 106 ATP
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OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS
Normalmente os ácidos graxos insaturados naturais têm
configuração cis e não podem sofrer oxidação portanto é sofrer oxidação portanto é
necessário a participação de mais enzimas no processo
PASSO ADICIONAL uma isomerase que reposiciona a isomerase que reposiciona a dupla ligação, convertendo o
isômero cis em isômero trans,um intermediário normal da ββββ-
Oxidação
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OXIDAÇÃO COMPLETA DE ÁCIDOS GRAXOS COM NÚMERO
ÍMPAR DE CARBONO
•Ácidos graxos freqüentes emvegetais e organismos marinhos Carboxilação
•Mais três reações sãonecessárias para a oxidaçãocompleta dessas moléculas
•A ββββ-oxidação de ácidos graxoscontendo número ímpar decarbono produz propionil -CoA no
Rearranjos
carbono produz propionil -CoA nofinal do ciclo
•A propionil-CoA pode então sertransformado em succinil-CoA,um intermediário do ciclo deKrebs
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Aspectos FuncionaisAspectos Funcionais
1. Degradação do H 2O2
PeroxissomoPeroxissomo e e GlioxissomoGlioxissomo
2. Metabolismo de lipídios
- β-Oxidação de AG
- Síntese de colesterol
3. Degradação do ácido úrico
4. Ciclo do ácido glioxílico
5. Fotorrespiração
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Quais as diferenças fundamentais entre oxidação dos ácidos graxos nas mitocondrias e nos
peroxissomos/glioxissomos ?
Mitocôndria – Enzimas solúveis e separadas
Peroxissomos/glioxissomos –Enzimas formam complexo epodem ter mais que uma atividadecatalítica
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Sementes oleaginosas⇓⇓⇓⇓
Ciclo do Glioxalato ou
Ácido Glioxílico
⇓⇓⇓⇓
Peroxissomos apresentam todas as enzimas do Ciclo do ácido Glioxílico
⇓⇓⇓⇓
Glioxissomos
Enzimas do ciclo do ácido glioxílico
Lipídios de reserva oxidado à acetato
o acetato é convertido a carboidratos (gliconeogênese)
ácido glioxílico
Germinação da semente
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Ciclo do Glioxalato
crescerem em meios contendo unicamente acetato como fonte d e carbonos.
Plantas AlgunsMicro-organismos
Alguns Invertebrados
O ciclo do glioxalato ajuda as plantas a crescerem no escuro.
•Isocitrato liase e malato sintase
•(enzimas chaves )
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Ciclo do Glioxalato
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As duas vias usamintermediários derivados daCoA e ocorrem em 4 passos
Nos vegetais o FADH 2 passaos elétrons diretamente parao O2 e produz peróxido de2hidrogênio este étransformado em H 2O + O2pela catalase
Exportado para o citosol
Acetil-CoA•mitocondria entra no TCA ecadeia respiratória
•glioxissomos entra no ciclodo glioxalato é e usado naneoglicogenese
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Tipos de peroxissomos
Nome Ocorrência Principais enzimas Função
Glioxissomo- Algas- Sementes oleaginosas- Plantas superiores
- Isocitrato liase- Malato sintetase
- Ciclo do ácido glioxílico
Peroxissomosde Plantas
Plantas com Fotorrespiração
- Ácido glicólico oxidase
- Fotorrespiração- β-oxidação de AG
Peroxissomos Principalmente fígado - Urato-oxidase- Catalase
- β-oxidação de AG- Síntese de colesterol
Peroxissomosde Animais
Principalmente fígado e rim de vertebrados
- Catalase- D-aminoácido oxidase
- Síntese de colesterol- H2O2 → 2 H2O + O2
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O acetil-CoA produzido dosác. graxos podem sercompletamente oxidados aCO2 via o ciclo de Krebs ouentram na sintese deglicoseglicose
Os elétrons removidosdurante a oxidação dosácidos graxos passam paraa cadeia respiratória naa cadeia respiratória namitocôndria, dirigindo asíntese de ATP