Conceito de Síntese de Ácidos Gordos
Os lípidos apresentam diversas funções, nomeadamente, armazenamento de energia e principais constituintes das membranas celulares. Outros lípidos são utilizados como pigmentos, cofatores, detergentes, transportadores, hormonas, mensageiros intra- e extracelulares, entre outros.
A síntese de lípidos é uma sequência de reações endergónicas e redutoras, tal como acontece com outras vias biossintéticas. Por isso, utilizam ATP como fonte de energia e um transportador eletrónico reduzido como redutor, o NADPH, por exemplo.
Os ácidos gordos são os principais componentes dos triacilgliceróis e dos fosfolípidos. A biossíntese e o catabolismo de ácidos gordos ocorrem por vias diferentes, são catalisadas por diferentes conjuntos de enzimas e ocorrem em locais diferentes da célula. Geralmente, o catabolismo dos ácidos gordos dá-se nas mitocôndrias. A biossíntese de ácidos gordos realiza-se no citoplasma dos eucariontes superiores, e nos cloroplastos no caso das plantas.
A enzima acetil-CoA carboxilase catalisa a síntese de malonil-CoA a partir do acetil-CoA. Durante esta reação, o grupo bicarbonato é transferido para a biotina (grupo prostético da enzima) numa reação dependente de ATP. Este grupo formado serve como um transportador transiente de CO2, que é depois transferido para o acetil-CoA de forma a produzir malonil-CoA. A formação da cadeia longa de carbonos dos ácidos gordos inclui uma sequência/ ciclo de quatro passos. Cada grupo malonil e acetil é ativado por um tioéster que os liga ao complexo multienzimático sintase dos ácidos gordos. A condensação de um grupo acetil ativado e dois carbonos derivados do malonil-CoA (com eliminação de CO2 do grupo malonil) estende a cadeia em dois carbonos. O produto β-ceto desta condensação é então reduzido nos próximos passos: primeiro é reduzido para um álcool, depois a eliminação de uma molécula de H2O cria a ligação dupla, e essa ligação dupla é também ela reduzida para formar o grupo acil saturado.
O complexo multienzimático sintase dos ácidos gordos catalisa todas as reações da síntese do ácido palmítico, em mamíferos.
Antes de as reações de condensação começarem, os dois grupos tiol no complexo enzimático têm de ser ligados aos grupos acil. Primeiro, o grupo acetil da acetil-CoA é transferido para o grupo SH da cisteína da β-cetoacil-ACP sintase, numa reação catalisada pela acetil-CoA-ACP transacetilase. Em segundo lugar, a transferência do grupo malonil do malonil-CoA para o grupo SH da proteína ACP é catalisada por malonil-CoA-ACP transferase, que também faz parte do complexo. Neste complexo sintase carregado, os grupos acetil e malonil ativados estão muito próximos. A primeira reação na formação da cadeia de ácido gordo é a condensação dos grupos acetil e malonil ativados para formar acetoacetil-ACP. Esta reação é catalisada pela β-cetoacil-ACP sintase. O grupo carbonilo em C-3 do acetoacetil-ACP formado anteriormente é reduzido, numa reação catalisada pela β-cetoacil-ACP redutase. O dador eletrónico é NADPH. A enzima que catalisa o passo de desidratação é a β-hidroxilacil-ACP desidratase, formando uma ligação dupla entre C-2 e C-3. Essa ligação dupla é reduzida pela ação da enoil-ACP redutase para formar butiril-ACP. O dador eletrónico é NADPH. Um novo ciclo é então iniciado novamente para adicionar mais dois carbonos. São necessários sete ciclos de condensação e redução para produzir o grupo palmitoil, ainda ligado a ACP. A atividade hidrolítica do complexo multienzimático permite libertar o palmitato (dezasseis carbonos) da proteína ACP.
