Lipídeos e o Ciclo do Ácido Cítrico

Bioquímica Aplicada à Saúde Lipídeos e o ciclo de ácido cítrico Prof Dr Carlos Roberto da Silva Júnior Unidade de Ensino Lipídeos e o ciclo do ácido cítrico Competência da Unidade Construir conhecimento crítico sobre as propriedades estruturais funcionais e metabólicas dos lipídeos simples e complexos subsidiando as ferramentas conceituais necessárias para a atuação profissional em saúde além disso expressar compreensão e domínio conceitual da via central do metabolismo de lipídeos aminoácidos e carboidratos quando estes são utilizados para produzir energia e intermediários metabólicos para a continuidade das várias reações bioquímicas essenciais para manutenção da vida Resumo Introdução aos lipídeos e ácidos graxos Metabolismo dos lipídeos Ciclo do ácido cítrico a via central do metabolismo de biomoléculas Palavraschave lipídeos óleos gorduras lipoproteínas metabolismo ciclo de Krebs Título da Teleaula Lipídeos e o ciclo do ácido cítrico Teleaula nº 03 Contextualização O que são lipídeos Qual é a função destes compostos do organismo O que são ácidos graxos Como ocorre a biossíntese de ácidos graxos O que são lipoproteínas Como ocorre o metabolismo dos lipídeos Como os lipídeos são armazenados no organismo Conhecimentos prévios Leitura prévia da Unidade 3 Lipídeos e o ciclo do ácido cítrico Biomoléculas Armazenamento de energia no organismo Metabolismo Lipídeos e ácidos graxos Ciclo do ácido cítrico Introdução aos lipídeos e ácidos graxos Lipídeos Moléculas orgânicas formadas a partir da associação entre ácidos graxos e álcool óleos e gorduras Não são solúveis em água se dissolvem em solventes orgânicos Apresentam coloração esbranquiçada ou levemente amarelada Tipos de lipídeos mais importantes biologicamente são triacilgliceróis fosfolipídios e esteróis Ácidos graxos Funções Ácidos graxos Quimicamente é uma cadeia de molécula de hidrocarboneto alifático longa não polar que tem um grupo ácido carboxílico COOH em uma extremidade de sua molécula e um grupo metil CH3 na outra extremidade que é designado ômega São derivados de gorduras e óleos animais e vegetais Servem como fontes de energia para as células e como precursores de lipídeos mais complexos GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 Ácidos graxos classificação GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 Ácidos graxos classificação GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 Biossíntese de ácidos graxos Alimentação fornece a maioria dos ácidos graxos para as necessidades metabólicas apesar da capacidade do organismo de sintetizar ácidos graxos saturados e monoinsaturados principalmente no fígado e nas glândulas mamárias em lactação Biossíntese de ácidos graxos ocorre no citosol e envolve a incorporação dos carbonos do acetilCoA na cadeia de ácido graxo em crescimento GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 Oxidação de ácidos graxos GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 Corpos cetônicos GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 Lipídeos Lipídeos Triacilgliceróis são as reservas de energia que estão armazenadas no tecido adiposo Esfingolipídeos estão presentes nas membranas plasmáticas com funções de reconhecimento e sinalização celulares Colesterol é um composto gorduroso utilizado para a produção das membranas celulares e de alguns hormônios Digestão e absorção de lipídeos por meio da alimentação GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 Lipoproteínas São complexos formados por vários tipos de lipídeos os triacilgliceróis os fosfolipídeos e os ésteres de colesterol e por proteínas específicas denominadas de apolipoproteínas ou apoproteínas Apolipoproteínas têm funções de reconhecimento de receptores celulares e de participação no metabolismo das lipoproteínas apoA apoB apoC apoD e apoE com possibilidades de subclasses como apoAI e apoCII Lipoproteínas plasmáticas Quilomícron VLDL lipoproteína de muito baixa densidade IDL lipoproteína de densidade intermediária LDL lipoproteína de baixa densidade HDL lipoproteína de alta densidade O tamanho e a densidade das lipoproteínas plasmáticas dependem das composições lipídicas e proteicas Metabolismo de ácidos graxos GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 Metabolismo de ácidos graxos GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 Triacilglicerol GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 Fosfolipídeos Fonte httpsbitly3BSb218 Colesterol GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 Catabolismo dos aminoácidos e remoção do grupo amino dos aminoácidos Relação entre metabolismos de fontes energéticas acetilCoA e ciclo do ácido cítrico Remoção do grupo amino de aminoácidos nos tecidos exceto no músculo esquelético GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 Remoção do grupo amino de aminoácidos nos músculos esqueléticos GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 Ciclo da ureia GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 Ciclo da ureia GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 Ciclo do ácido cítrico Conjunto de reações químicas presente nas mitocôndrias e que corresponde à última etapa oxidativa das fontes energéticas glicose ácido graxo aminoácido e corpo cetônico Via final para onde convergem as vias metabólicas dessas fontes energéticas transformando os seus esqueletos carbônicos em moléculas de gás carbônico Ciclo do ácido cítrico Reações oxidativas do ciclo do ácido cítrico fornecem uma grande quantidade de elétrons para a cadeia respiratória possibilitando a produção da maioria dos ATPs do organismo via fosforilação oxidativa Reações químicas do ciclo do ácido cítrico ocorrem na matriz mitocondrial e fazem parte da respiração aeróbica em situação de anóxia ou hipóxia o ciclo do ácido cítrico é prejudicado ou até interrompido reduzindo de forma significativa a produção de ATPs pelo organismo GRASSI C Bioquímica Aplicada à Saúde Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2021 Carnitina possíveis efeitos termogênico e ergogênico O emagrecimento e o alto desempenho em atividades físicas são preocupações recorrentes de parte considerável da população principalmente dos mais jovens A procura de substâncias termogênicas para o emagrecimento e ergogênicas para o aumento do desempenho físico tem atraído a atenção de muitas empresa Você trabalha em uma empresa que produz suplementos alimentares e que uma das substâncias que têm sido muito pesquisada é a carnitina Na empresa você e sua equipe têm analisado o potencial uso comercial da carnitina como agente termogênico e ergogênico Carnitina uma molécula orgânica essencial para o transporte de ácidos graxos para dentro da mitocôndria Mas a dúvida é como a carnitina poderia exercer esses efeitos termogênico e ergogênico Carnitina é o passo limitante da beta oxidação via metabólica responsável pela oxidação dos ácidos graxos para a formação de moléculas de acetilCoA Essas moléculas entram no ciclo do ácido cítrico para a oxidação completa o que resulta em uma grande quantidade de energia principalmente para as fibras musculares esqueléticas Apesar do uso da carnitina em suplementos alimentares para o aumento do desempenho físico efeito ergogênico e até para o emagrecimento efeito termogênico esses benefícios ainda não são consenso entre os pesquisadores Os possíveis efeitos termogênico e ergogênico da carnitina se dão devido ao aumento da taxa de beta oxidação e do maior consumo de ácidos graxos Com isso há maior produção de energia nos músculos esqueléticos o que permite maior atividade contrátil e portanto maior força de contração e melhor desempenho físico Em decorrência do aumento da taxa de beta oxidação também ocorre produção de calor efeito termogênico e esse maior consumo de ácidos graxos contribui para a perda de gordura corporal Fígado um órgão central para bioquímica Fígado órgão fundamental para a bioquímica local de muitas vias metabólicas sendo algumas exclusivas Conhecimento das funções hepáticas importante para os profissionais da saúde pois o fígado está relacionado à manutenção da glicemia à conversão da amônia em ureia à síntese de lipídeos à produção de sais biliares à conjugação da bilirrubina à biotransformação de xenobióticos e a outras tantas funções Pacientes com lesões hepáticas graves apresentam uma série de manifestações clínicas como icterícia hiperamonemia encefalopatia hepática hipoglicemia e acidose metabólica Você poderia explicar as seguintes questões Como você relaciona a hipoglicemia com a lesão hepática Qual é o papel do fígado na manutenção da glicemia Por que há hiperamonemia com a lesão hepática Qual é a relação disso com a encefalopatia hepática Por que a insuficiência hepática é uma das causas de acidose metabólica Fígado órgão importante no controle da glicemia Após as refeições o GLUT2 hepático ativado pela hiperglicemia permite a entrada de grande quantidade de glicose nos hepatócitos onde será armazenada na forma de glicogênio Com a insuficiência hepática a capacidade de armazenar a glicose após as refeições e de produzir novas moléculas de glicose fica seriamente prejudicada no período entre as refeições o fígado não consegue liberar glicose suficiente para manter a glicemia normal levando a um quadro de hipoglicemia Fígado único órgão capaz de converter a amônia em ureia e essa conversão é realizada pelo ciclo da ureia um conjunto de reações químicas presente nos hepatócitos Na insuficiência hepática o ciclo da ureia fica prejudicado o que acarreta em menor capacidade de conversão da amônia em ureia Com isso a amônia se acumula no plasma o que leva à hiperamonemia A amônia atravessa facilmente a barreira hematoencefálica induzindo lesões neurológicas formando um quadro chamado de encefalopatia hepática Com a hipoglicemia provocada pela insuficiência hepática as células compensam a menor disponibilidade de glicose com o aumento da oxidação de ácidos graxos Glicose é precursora da síntese de oxaloacetato molécula necessária para reagir com acetilCoA para iniciar o ciclo do ácido cítrico Com mais moléculas de acetilCoA disponíveis devido ao aumento da oxidação de ácidos graxos e menos moléculas de oxaloacetato disponíveis para iniciar o ciclo do ácido cítrico grande parte das moléculas de acetilCoA é desviada para a cetogênese Com maior produção de corpos cetônicos instalase um quadro de acidose metabólica chamada de cetoacidose Recapitulando Lipídeos Ácidos graxos Biossíntese e catabolismo de aminoácidos Lipoproteínas AcetilCoA Reações oxidativas Ciclo da ureia Ciclo do ácido cítrico