Lipídeos, Membranas e Metabolismo: Revisão Completa

Resumo: Lipídeos e Membranas

1. Os lipídeos são biomoléculas com grande variedade estrutural. São solúveis em solventes não-polares. Incluem: ácidos graxos e seus derivados, triacilgliceróis, ésteres graxos, fosfolipídeos, lipoproteínas, esfingolipídeos e isoprenóides.
2. Os ácidos graxos são ácidos monocarboxílicos que ocorrem principalmente como triacilgliceróis, fosfolipídeos e esfingolipídeos. Os eicosanóides são um grupo de moléculas *hormônio-like* derivadas de ácidos graxos de cadeias longas. Os eicosanóides incluem as prostaglandinas, tromboxanos e leucotrienos.
3. Os triacilgliceróis são ésteres de glicerol com três moléculas de ácidos graxos. Os triacilgliceróis (chamadas gorduras) são sólidos à temperatura ambiente (possuem principalmente ácidos graxos saturados). Os líquidos à temperatura ambiente (ricos em ácidos graxos insaturados) são denominados óleos. Os triacilgliceróis, a principal forma de transporte e armazenamento de ácidos graxos, são uma importante forma de armazenamento de energia em animais. Nas plantas, são armazenados nas frutas e sementes.
4. Os fosfolipídeos são componentes estruturais das membranas. Existem dois tipos de fosfolipídeos: glicerofosfolipídeos e esfingomielinas.
5. Os esfingolipídeos são também componentes importantes das membranas celulares de animais e vegetais. Contêm um aminoálcool de cadeia longa. Nos animais, esse álcool é a esfingosina. A fitoesfingosina é encontrada nos esfingolipídeos vegetais. Os glicolipídeos são esfingolipídeos que possuem grupos carboidratos e nenhum fosfato.
6. Os isoprenóides são moléculas que contêm unidades isoprênicas de cinco carbonos repetidas. Os isoprenóides consistem de terpenos e esteroides.
7. As lipoproteínas plasmáticas transportam moléculas de lipídeos através da corrente sanguínea de um órgão para outro. Elas são classificadas de acordo com a densidade. Os quilomícrons são lipoproteínas volumosas de densidade extremamente baixa que transportam os triacilgliceróis e ésteres de colesteril da dieta, do intestino para o tecido adiposo e músculo esquelético. As VLDL são sintetizadas no fígado e transportam lipídeos para os tecidos. No transporte pela corrente sanguínea, elas são convertidas em LDL. As LDL são captadas pelas células por endocitose após ligação a receptores específicos localizados na membrana plasmática. As HDL, também produzidas pelo fígado, captam o colesterol das membranas celulares e outras partículas lipoprotéicas. As LDL têm importante papel no desenvolvimento da aterosclerose.
8. De acordo com o modelo do mosaico fluido, a estrutura básica das membranas biológicas é uma bicamada lipídica na qual as proteínas flutuam. Os lipídeos da membrana (a maioria dos quais são fosfolipídeos) são os principais responsáveis pela fluidez, permeabilidade seletiva e a capacidade de auto-selar das membranas. As proteínas das membranas geralmente definem as funções biológicas específicas. Dependendo de sua localização, as proteínas de membranas podem ser classificadas como integrais, periféricas ou ligadas a lipídeos. Exemplos de funções nas quais as proteínas de membranas estão envolvidas incluem o transporte de moléculas e íons e a ligação de hormônios e outros sinais metabólicos extracelulares.
9. Algumas moléculas pequenas ou hidrofóbicas podem difundir através da bicamada lipídica. Poros, canais iônicos, transportadores passivos e ativos mediam o movimento de íons e moléculas polares através das membranas. As macromoléculas deslocam-se para dentro e para fora das células por endocitose ou exocitose, respectivamente.

Resumo: Metabolismo dos Lipídeos

1. A acetil-CoA exerce papel central na maioria dos processos metabólicos relacionados aos lipídeos. Por exemplo, a acetil-CoA é usada na síntese dos ácidos graxos. Quando os ácidos graxos são degradados para gerar energia, o produto é a acetil-CoA.
2. Dependendo das necessidades energéticas, as novas moléculas de gordura são empregadas para a geração de energia ou são armazenadas nos adipócitos. Quando as reservas de energia do organismo estão baixas, as gorduras armazenadas são mobilizadas em processo denominado lipólise. Na lipólise, os triacilgliceróis são hidrolisados em ácidos graxos e glicerol. O glicerol é transportado para o fígado, onde pode ser usado na síntese de lipídeos ou glicose. A maior parte dos ácidos graxos são degradados para formar acetil-CoA na mitocôndria em processo denominado $\beta$-oxidação. A $\beta$-oxidação nos peroxissomos encurta os ácidos graxos muito longos. Outras reações degradam ácidos graxos de cadeia ímpar e insaturados. Quando o produto de degradação dos ácidos graxos (acetil-CoA) está presente em excesso, são produzidos corpos cetônicos.
3. A síntese dos ácidos graxos inicia com a carboxilação da acetil-CoA para formar malonil-CoA. As demais reações da síntese dos ácidos graxos são realizadas pelo complexo ácido graxo sintase. Várias enzimas estão disponíveis para o alongamento e o processo de dessaturação dos ácidos graxos da dieta e sintetizados.
4. Após a síntese dos fosfolipídeos na interface do sistema retículo endoplasmático e citoplasma, eles são muitas vezes remodelados, ou seja, a composição de seus ácidos graxos é ajustada. O *turnover* (degradação e reposição) dos fosfolipídeos, mediado por fosfolipases, é rápido.
5. A síntese do componente ceramida dos esfingolipídeos inicia com a condensação do palmitoil-CoA com a serina para formar 3-cetoesfingamina. Em processo de duas etapas envolvendo o NADPH e FADH2, esfinganina (formada quando a 3-cetoesfinganina é reduzida) é convertida a ceramida. Os esfingolipídeos são degradados nos lisossomos.
6. As proteínas translocadoras de fosfolipídeos, as proteínas de troca de proteínas e as vesículas de transição estão envolvidas em um complicado processo de síntese de membrana e entrega de componentes da membrana para seus destinos celulares.
7. A síntese de colesterol pode ser dividida em três etapas: formação de HMG-CoA a partir de acetil-CoA, conversão de HMG-CoA a esqualeno e transformação do esqualeno a colesterol. O colesterol é o precursor de todos os hormônios esteroides e de sais biliares. Os sais biliares são usados para emulsificar a gordura da dieta.
8. A primeira etapa na síntese dos eicosanóides é a liberação do ácido araquidônico do C2 do glicerol das moléculas de fosfoglicerídeos da membrana. A ciclooxigenase converte o ácido araquidônico em PGG2, que é um precursor das prostaglandinas e tromboxanos. A lipoxigenase converte o ácido araquidônico em precursores dos leucotrienos.