BIOTIN CARBOXYLASE
TRANSCARBOXYLASEacetyl-CoA
malonyl-CoA
BIOTIN CARBOXYLASE
TRANSCARBOXYLASEacetyl-CoA
malonyl-CoA
Formação do malonil-CoA: Acetil-CoA carboxilase (ACC)
Beta-oxidação:
- Oxidação
- hidratação
- oxidação
- quebra
Síntese de ácidos graxos:
- condensação
- redução
- desidratação
- redução
X
Elongamento da cadeia
Ácido Graxo Sintase
O ácido pantotênico, tanto da ACP como da CoA, está envolvido em reações de transferência de grupamentos acil. A estrutura em forma de
“braço” na ACP confere mobilidade ao ácido graxo “nascente” através das diferentes subunidades da ácido graxo sintase.
Elongamento da cadeia: Ácido graxo sintase (FAS)
ACP
ACPAT
MT
AT
MT
O ||CH3-C-
SH
HS
-S-CoA
O ||CH3-C--S-CoA
S
S
O O|| ||C-CH2-C- |O-
-S-CoA
O O|| ||C-CH2-C- |O-
-S-CoA
SHS
HSS
O ||CH2-C-
O|| C- |O-
Elongamento da cadeia: Ácido graxo sintase (FAS)
ACP
ACP
O ||CH3-C-
O ||CH3-C-
S
S
S
S
KS
KS
Condensação
O ||CH2-C-
O|| C- |O-
O ||CH2-C-
Elongamento da cadeia: Ácido graxo sintase (FAS)
ACP
ACP
O ||CH3-C-
SH
HS
S
S
KR
KR O ||CH2-C-
O ||CH3-C-
NADPH
NADP+
NADPH
NADP+ O ||CH2-C-
HO |CH3-CH-
O ||CH2-C-
OH |CH3-CH-
Redução do grupo carbonila
Elongamento da cadeia: Ácido graxo sintase (FAS)
ACP
ACP
SH
HS
S
S
HD
HD O ||CH2-C-
HO |CH3-CH-
O ||CH2-C-
OH |CH3-CH-
H2O
H2O O ||=CH-C- CH3-CH
O ||=CH-C-
CH3-CH
Desidratação
Elongamento da cadeia: Ácido graxo sintase (FAS)
ACP
ACP
SH
HS
S
S
ERER
O ||=CH-C-CH3-CH
O ||=CH-C- CH3-CH
NADPH
NADP+
NADPH
NADP+
O ||CH3-CH2-CH2-C-
O ||CH3-CH2-C2H-C-
Redução da dupla ligação
Elongamento da cadeia: Ácido graxo sintase (FAS)
ACP
ACP
S
S
S
S
O ||CH3-CH2-CH2-C-
O ||CH3-CH2-CH2-C-
MT
MT
Elongamento da cadeia: Ácido graxo sintase (FAS)
ACP
ACP
SH
HS
S
S
TE
TE
O ||CH3-CH2-…..-CH2-C-
O ||CH3-CH2-…..-C2H-C-
Salih Wakil, John W. Porter e Alisa Tietz realizaram uma série de trabalhos sobre a síntese de ácidos graxos em um preparado enzimático que eles faziam com fígado de pombo.
A figura abaixo mostra o resultado de um experimento no qual eles extrairam os ácidos graxos após incubação deste sistema enzimático com 14C-acetato e os submetiam a separação em dois sistemas de cromatografia em papel.
Analise os resultados e tire suas conclusões. Por que só se obtem ácidos graxos de cadeia longa? Não deveríamos esperar uma distribuição mais uniforme dos possíveis intermediários com cadeia de carbono menores?
Reações catalisadas pela Ácido Graxo Sintase
Additional 7 cycles starting with malonyl-CoA entry
OVERALL EQUATION:
pyruvate
pyruvate
GLYCOLYSIS
glucose
oxaloacetate
malate
fumaratesuccinyl-CoA
succinate
α-ketoglutarate
citrate
isocitrate
acetyl-CoA
ISOCITRATEDEHYDROGENASE
-KETOGLUTARATEDEHYDROGENASE
SUCCINATEDEHYDROGENASE
NADH
NAD+
NADH
NADH
FADH2FAD
ATP
ADP+ Pi
NAD+
NAD+
CO2
CO2
citrate
acetyl-CoA
malate
oxaloacetate
palmitate
ACC
FASmalonyl-CoA
CITRATE LYASE
MALATEDEHYDROGENASE
MALIC ENZYME
pyruvate
NAD+
NADH
NADP+
NADPH
MALATEDEHYDROGENASE
H+
H+
H+
H+
H+
H+
e-
e-e-
e-
1. Na década de 1930, foi demonstrado por Otto Meyerholf que, em homogenados de fígado incubados na presença de glicose, era possível medir o desprendimento de quantidades significativas de CO2 mesmo na presença de iodoacetamida em concentrações suficientemente altas para inibir completamente a aldolase. Alguns anos depois, Fritz Lipmann e Efraim Racker mostraram que esta liberação de CO2 estava associada à formação de NADPH e à produção de diferentes pentoses. O que estariam indicando estes achados? Qual seria o seu significado fisiológico?
2. Um a descoberta intrigante foi a de que, mesmo com a aldolase completamente inibida, era possível acompanhar a produção de piruvato marcado com 14C a partir de glicose 14C. Entretanto, a marcação isotópica do piruvato era significativa apenas quando a marcação da glicose era efetuada em qualquer átomo de carbono diferente do C1. O que você proporia no contexto do dados experimentais mencionados agora e daqueles enunciados na questão anterior?
3. Como se relacionam a via glicolítica e a via das pentoses-fosfato? Como são fornecidas pentoses ao músculo? Por que há necessodade deste caminho particular?
VIAS DAS PENTOSES-FOSFATO
hexocinaseGo´ = -8.0 kcal/mol
fosfo-hexose isomeraseGo´ = -0.6 kcal/mol
fosfofrutoocinaseGo´ = -5.3 kcal/mol
aldolaseGo´ = -0.3 kcal/mol
triose-fosfato isomeraseGo´ = +0.6 kcal/mol
gliceraldeído3P isomeraseGo´ = -0.4 kcal/mol
fosfogliceratocinaseGo´ = +0.3 kcal/mol
fosfoglicerato mutaseGo´ = +0.2 kcal/mol
enolaseGo´ = -0.8 kcal/mol
piruvatocinaseGo´ = -4.0 kcal/mol
Pi
ATP
ADP
glicose-6-fosfato
glicose
ATP
ADP
NAD+
NADH
ADP
ATP
ADP
ATP
frutose-6-fosfato
frutose-1,6-bisfosfato
gliceraldeído-3-fosfato
1,3-bisfosfogliceratoato
3-fosfogliceratoato
fosfoenolpiruvato
piruvato
2-fosfogliceratoato
G6P
glicose
F6P
F1,6BP
G3P
piruvato
DHAP
ribulose-5-P
2 NADP+
2 NADPH
CO2
FASE NÃO-OXIDATIVA
FASE OXIDATIVA
1. Na década de 1930, foi demonstrado por Otto Meyerholf que, em homogenados de fígado incubados na presença de glicose, era possível medir o desprendimento de quantidades significativas de CO2 mesmo na presença de iodoacetamida em concentrações suficientemente altas para inibir completamente a aldolase. Alguns anos depois, Fritz Lipmann e Efraim Racker mostraram que esta liberação de CO2 estava associada à formação de NADPH e à produção de diferentes pentoses. O que estariam indicando estes achados? Qual seria o seu significado fisiológico?
2. Um a descoberta intrigante foi a de que, mesmo com a aldolase completamente inibida, era possível acompanhar a produção de piruvato marcado com 14C a partir de glicose 14C. Entretanto, a marcação isotópica do piruvato era significativa apenas quando a marcação da glicose era efetuada em qualquer átomo de carbono diferente do C1. O que você proporia no contexto do dados experimentais mencionados agora e daqueles enunciados na questão anterior?
3. Como se relacionam a via glicolítica e a via das pentoses-fosfato? Como são fornecidas pentoses ao músculo? Por que há necessodade deste caminho particular?
VIAS DAS PENTOSES-FOSFATO
glicose-6P 6P-glucolnolactona 6P-gluconato
GLICOSE-6P DESIDROGENASE
LACTONASE 6P-GLUCONATO DESIDROGENASE
NADPHNADP+ NADPHNADP+
CO2
frutose-6P
eritrose-4P
gliceraldeíde-3P
gliceraldeído-3P
ribose-5P xilulose-5P
sedoheptulose-7P
ribulose-5P
TRANSCETOLASE
TRANSALDOLASETRANSCETOLASE
RIBULOSE-5P EPIMERASE
RIBULOSE-5P ISOMERASE
3 glIcose-6P + 6 NADP+ + 3 H2O3 ribulose-5P + 3 CO2 + 6 NADPH + 6 H+
2 frutose-6P + 1 glIceraldeÍde-3P
FASE OXIDATIVA
FASE NÃO-OXIDATIVA
EQUAÇÃO GERAL
F6P
F1,6BP
G3P
piruvato
DHAP
G6P
glicose
ribulose-5-P
NADP+
NADPH
ribose-5-P
NADH FADH2
nucleotideos
piruvato
acetil-CoA
CO2
CO2
CÉLULAS EM DIVISÃO
CO2
G6P
glicose
F6P
F1,6BP
G3P
piruvato
DHAP
ribulose-5-P
NADP+
NADPH
GSH
GSSG
GLUTATIONA REDUTASE
lactato HEMÁCIAS
CO2
Em 1963, P. Roy Vagelos, A. W. Alberts and D. B. Martin retomaram a questão levantada por Brady e Gurin desde 1952 de que alguns ácidos tricarboxílicos como o citrato poderiam estimular a síntese de ácidos graxos. A acetil-CoA carboxilase purificada por Vagelos e cols em 1963, foi submetida a centrifugação em gradiente de 5 a 20% de sacarose que separa proteínas pela velocidade de sedimentação. Na experiência mostrada abaixo, enzimas controle) e tratadas previamente com citrato foram centrifugadas em gradiente e a atividade das amostras coletadas foi ensaiada. Na figura, a fração número zero corresponde a fração coletada no fundo do tubo. Qual o significado destes resultados? O que podemos dizer sobre os efeitos do citrato sobre as características físicas e cinéticas da acetil-CoA carboxilase?
pré-incubada com citratopré-incubada
sem citrato
pyruvate
citrate
acetyl-CoA
oxaloacetate
palmitate
ACC
FAS
malonyl-CoA
acetyl-CoA
citrate
CO2
G6P
glucose
F6P
F1.6BP
G3P
pyruvate
DHAP
ribulose-5-P
NADP+
NADPH
CO2
glycogen
+
-PFK1
malate
LIVERADIPOSE TISSUEMAMMARY GLAND
SKELETAL MUSCLEHEART
fatty acid
acyl-CoA
FAS
TAG
malonyl-CoA
malonyl-CoA
acetyl-CoA
citrate acyl-CoA
acetyl-CoA
malonyl-CoA
CITRATE LYASE
acetyl-CoA
pyruvate
glucose
-OXYDATION
GLYCOLYSIS
citrate
CITRATE LYASE
OAA
ACC1
ACC2ACC2
TCAcitrate
TCAcitrate
CPT
malato
malato
OAA
F1,6BP
G3P
pyruvate
DHAP
glucose glycerol
glycerol-3P
citrateacetyl-CoA
malonyl-CoA
fatty acyl-CoA
phosphatidic acid
DAG TAG
VLDL
pyruvate
acetyl-CoACO2
CO2
citrate
fatty acid
F1,6BP
G3P
pyruvate
DHAP
glucose
glycerol-3P
citrate
fatty acyl-CoA
phosphatidic acid
DAG
TAG
pyruvate
acetyl-CoACO2
CO2
citrate
fatty acid
TAG
TAG
TAG
TAG
TAGTAG
TAG
CoA
CoA CoA
CoA
PiPi
HEPATOCYTE ADIPOCYTE
GLYCEROL KINASE
GLYCEROL-3P DEHYDROGENASE
GLYCEROL-3P DEHYDROGENASE
FATTY ACYL-CoA SYNTHETASE
FATTY ACYL-CoA SYNTHETASE
ACYL TRANSFERASE
ACYL TRANSFERASEACYL
TRANSFERASE
ACYL TRANSFERASE
CoA
glucose glycerol
glucose
IDL
LD
F1,6BP
G3P
pyruvate
DHAP
glucose glycerol
glycerol-3P
citrateacetyl-CoA
malonyl-CoA
fatty acyl-CoA
phosphatidic acid
DAG TAG
VLDL
pyruvate
acetyl-CoACO2
CO2
citrate
pyruvate
acetyl-CoACO2
CO2
citrate
fatty acid
F1,6BP
G3P
pyruvate
DHAP
glucose
glycerol-3P
citrate
fatty acyl-CoA
phosphatidic acid
DAG
TAG
pyruvate
acetyl-CoACO2
CO2
citrate
fatty acid
TAG
TAG
TAG
TAG
TAGTAG
TAG
CoA
CoA CoA
CoA
PiPi
HEPATOCYTE ADIPOCYTE
GLYCEROL KINASE
GLYCEROL-3P DEHYDROGENASE
GLYCEROL-3P DEHYDROGENASE
FATTY ACYL-CoA SYNTHETASE
FATTY ACYL-CoA SYNTHETASE
ACYL TRANSFERASE
ACYL TRANSFERASEACYL
TRANSFERASE
ACYL TRANSFERASE
CoA
glucose glycerol
glucose
IDL
LD