Objetivos
Ao final desta seção, você será capaz de:
- Explicar como a energia pode ser obtido a partir de gordura
- Explicar a finalidade e o processo de ketogenesis
- Descrever o processo de cetona de corpo de oxidação
- a Explicar a finalidade e o processo de lipogênese
as Gorduras (ou triglicerídeos) dentro do corpo são ingeridas como alimento ou sintetizada por adipócitos ou hepatócitos a partir de hidratos de carbono precursores., O metabolismo lipídico envolve a oxidação de ácidos gordos para gerar energia ou sintetizar novos lípidos a partir de moléculas constituintes menores. O metabolismo lipídico está associado ao metabolismo dos hidratos de carbono, uma vez que os produtos de glucose (como o acetil CoA) podem ser convertidos em lípidos.
Figura 1. Uma molécula de triglicéridos (a) decompõe-se num monoglicérido (B).,o metabolismo lipídico começa no intestino, onde os triglicéridos ingeridos são decompostos em ácidos gordos de cadeia mais pequena e, subsequentemente, em moléculas monoglicéridas por lipases pancreáticas, enzimas que decompõem gorduras após serem emulsionadas por sais biliares. Quando os alimentos atingem o intestino delgado na forma de tom, uma hormona digestiva chamada colecistocinina (CCK) é libertada pelas células intestinais na mucosa intestinal., O CCK estimula a libertação da lipase pancreática do pâncreas e estimula a contracção da vesícula biliar para libertar sais biliares armazenados no intestino. CCK também viaja para o cérebro, onde pode atuar como um supressor de fome.
Figura 2. Os quilomicrons contêm triglicéridos, moléculas de colesterol e outras apolipoproteínas (moléculas proteicas)., Eles funcionam para transportar essas moléculas insolúveis em água do intestino, através do sistema linfático, e para a corrente sanguínea, que transporta os lípidos para tecido adiposo para armazenamento.no seu conjunto, as lipases pancreáticas e os sais biliares decompõem os triglicéridos em ácidos gordos livres. Estes ácidos gordos podem ser transportados através da membrana intestinal. No entanto, uma vez que atravessam a membrana, são recombinadas para formar novamente moléculas de triglicéridos., Dentro das células intestinais, estes triglicéridos são embalados juntamente com moléculas de colesterol nas vesículas fosfolípidas chamadas quilomicrons. Os quilomicrons permitem que as gorduras e o colesterol se movam dentro do ambiente aquoso de seus sistemas linfáticos e circulatórios. Os quilomicrons deixam os enterócitos por exocitose e entram no sistema linfático através de lacteals na víli do intestino. Do sistema linfático, os quilomicrons são transportados para o sistema circulatório., Uma vez na circulação, eles podem ir para o fígado ou ser armazenados em células de gordura (adipócitos) que compõem tecido adiposo (gordura) encontrado em todo o corpo.
lipólise
para obter energia a partir da gordura, os triglicéridos devem ser primeiramente decompostos por hidrólise nos seus dois componentes principais, ácidos gordos e glicerol. Este processo, chamado lipólise, ocorre no citoplasma. Os ácidos graxos resultantes são oxidados Por β-oxidação em acetil CoA, que é usado pelo ciclo Krebs., O glicerol que é libertado dos triglicéridos após a lipólise entra directamente na Via da glicólise como DHAP. Como uma molécula de triglicéridos produz três moléculas de ácido gordo com até 16 ou mais carbonos em cada uma, as moléculas de gordura produzem mais energia do que os carboidratos e são uma importante fonte de energia para o corpo humano. Os triglicéridos produzem mais do dobro da energia por unidade de massa quando comparados com carboidratos e proteínas. Portanto, quando os níveis de glicose são baixos, os triglicéridos podem ser convertidos em moléculas de acetil CoA e usados para gerar ATP através da respiração aeróbica.,
A decomposição de ácidos graxos, chamados oxidação de ácidos graxos ou oxidação beta (β), começa no citoplasma, onde os ácidos graxos são convertidos em moléculas de ácidos graxos. Esta acil-CoA gorda combina-se com a carnitina para criar uma molécula de acil-carnitina gorda, que ajuda a transportar o ácido gordo através da membrana mitocondrial. Uma vez dentro da matriz mitocondrial, a molécula de acil-carnitina gorda é convertida de volta em acil-CoA gorda e, em seguida, em acetil-CoA., A recém-formada acetil CoA entra no ciclo Krebs e é usada para produzir ATP da mesma forma que Acetil CoA derivada do piruvato.
Figura 3. Clique para obter uma imagem maior. Durante a oxidação de ácidos gordos, os triglicéridos podem ser decompostos em moléculas de acetil CoA e utilizados para a energia quando os níveis de glucose são baixos.se a acetil CoA excessiva é criada a partir da oxidação de ácidos gordos e o ciclo de Krebs é sobrecarregado e não consegue lidar com ela, a acetil CoA é desviada para criar corpos cetónicos., Estes corpos cetona pode servir como uma fonte de combustível se os níveis de glicose são muito baixos no corpo. As cetonas servem como combustível em tempos de fome prolongada ou quando os pacientes sofrem de diabetes descontrolada e não podem utilizar a maioria da glicose circulante. Em ambos os casos, as reservas de gordura são liberadas para gerar energia através do ciclo Krebs e irá gerar corpos de cetona quando se acumula demasiada acetila CoA.
nesta reacção de síntese de cetona, o excesso de acetil CoA é convertido em hidroximetilglutaril CoA (HMG CoA)., HMG CoA é um precursor do colesterol e é um intermediário que é subsequentemente convertido em β-hidroxibutirato, o corpo primário de cetona no sangue.
Figura 4. O excesso de acetil CoA é desviado do ciclo Krebs para a via cetogénese. Esta reacção ocorre na mitocôndria das células hepáticas. O resultado é a produção de β-hidroxibutirato, o corpo primário de cetona encontrado no sangue.,
oxidação do corpo de cetona
órgãos que têm sido considerados classicamente dependentes apenas da glicose, como o cérebro, podem realmente usar cetonas como uma fonte de energia alternativa. Isto mantém o funcionamento do cérebro quando a glucose é limitada. Quando as cetonas são produzidas mais depressa do que podem ser utilizadas, podem ser decompostas em CO2 e acetona. A acetona é removida por exalação. Um sintoma da cetogénese é que o hálito do paciente cheira a álcool. Este efeito fornece uma maneira de dizer se um diabético está controlando corretamente a doença., O dióxido de carbono produzido pode acidificar o sangue, levando à cetoacidose diabética, uma condição perigosa nos diabéticos.as cetonas oxidam para produzir energia para o cérebro. beta (β)-hidroxibutirato é oxidado em acetoacetato e NADH é libertado. Uma molécula HS-CoA é adicionada ao acetoacetato, formando acetoacetil CoA. O carbono dentro do acetoacetil CoA que não está ligado ao CoA então se desprende, dividindo a molécula em dois. Este carbono então se liga a outra HS-CoA livre, resultando em duas moléculas acetil CoA., Estas duas moléculas acetil CoA são então processadas através do ciclo Krebs para gerar energia.
Figura 5. Quando a glicose é limitada, corpos de cetona podem ser oxidados para produzir acetil CoA a ser usado no ciclo Krebs para gerar energia.
Lipogénese
quando os níveis de glucose são abundantes, o excesso de acetil CoA gerado pela glicólise pode ser convertido em ácidos gordos, triglicéridos, colesterol, esteróides e sais biliares., Este processo, chamado lipogênese, cria lípidos (gordura) a partir do acetil CoA e ocorre no citoplasma de adipócitos (células de gordura) e hepatócitos (células hepáticas). Quando come mais glucose ou hidratos de carbono do que as necessidades do seu organismo, o seu sistema utiliza acetyl CoA para transformar o excesso em gordura. Embora existam várias fontes metabólicas de acetil CoA, é mais comumente derivado da glicólise. A disponibilidade de acetil CoA é significativa, porque inicia a lipogênese., Lipogênese começa com acetil CoA e avança pela subsequente adição de dois átomos de carbono de outro acetil CoA; este processo é repetido até que ácidos graxos sejam o comprimento apropriado. Porque este é um processo anabólico criador de ligação, ATP é consumido. No entanto, a criação de triglicéridos e lípidos é uma forma eficiente de armazenar a energia Disponível em carboidratos. Triglicéridos e lípidos, moléculas de alta energia, são armazenados no tecido adiposo até que sejam necessários.,embora a lipogénese ocorra no citoplasma, o ácido acetilsalicílico necessário é criado nas mitocôndrias e não pode ser transportado através da membrana mitocondrial. Para resolver este problema, o piruvato é convertido em oxaloacetato e acetil CoA. São necessárias duas enzimas diferentes para estas conversões. O oxaloacetato forma-se através da acção do piruvato carboxilase, enquanto que a acção do piruvato desidrogenase cria acetil CoA. O oxaloacetato e a acetil CoA combinam-se para formar citrato, que pode atravessar a membrana mitocondrial e entrar no citoplasma., No citoplasma, o citrato é convertido de volta em oxaloacetato e acetil CoA. O oxaloacetato é convertido em malato e em seguida em piruvato. O piruvato atravessa a membrana mitocondrial para esperar pelo próximo ciclo de lipogénese. O acetil CoA é convertido em malonil CoA que é usado para sintetizar ácidos graxos. A figura 6 resume as vias do metabolismo lipídico.
Figura 6. Os lípidos podem seguir uma de várias vias durante o metabolismo. Glicerol e ácidos gordos seguem diferentes vias.,
revisão do Capítulo
os lípidos estão disponíveis para o organismo a partir de três fontes. Podem ser ingeridos na dieta, armazenados no tecido adiposo do corpo, ou sintetizados no fígado. As gorduras ingeridas na dieta são digeridas no intestino delgado. Os triglicéridos são decompostos em monoglicéridos e ácidos gordos livres, depois importados através da mucosa intestinal. Uma vez através, os triglicéridos são ressintetizados e transportados para o fígado ou tecido adiposo., Os ácidos graxos são oxidados através de ácidos graxos Ou β-oxidação EM moléculas de acetil CoA de dois átomos de carbono, que podem então entrar no ciclo de Krebs para gerar ATP. Se o excesso de acetil CoA é criado e sobrecarrega a capacidade do ciclo Krebs, o acetil CoA pode ser usado para sintetizar corpos de cetona. Quando a glicose é limitada, corpos cetónicos podem ser oxidados e utilizados para o combustível. O excesso de acetil CoA gerado pelo excesso de glucose ou ingestão de hidratos de carbono pode ser utilizado na síntese de ácidos gordos ou na lipogénese. Acetyl CoA é usado para criar lípidos, triglicéridos, hormônios esteróides, colesterol e sais biliares., Lipólise é a decomposição de triglicéridos em glicerol e ácidos graxos, tornando-os mais fáceis de processar pelo organismo.
auto-verificação
responda à(s) questão (s) abaixo para ver se compreende bem os tópicos abordados na secção anterior.
questões de pensamento crítico
- discutem como os hidratos de carbono podem ser armazenados como gordura.se o hálito de um diabético cheira a álcool, o que pode isto significar?