CATABOLISMO DE ÁCIDOS GRAXOS

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❖ A oxidação dos ácidos graxos de cadeia longa à acetil-CoA é uma via central de geração de energia 
em muitos organismos e tecidos. 
➢ Os elétrons retirados dos ácidos graxos durante a oxidação passam pela cadeia respiratória, 
levando à síntese de ATP; 
➢ A acetil-CoA produzida a partir dos ácidos graxos pode ser completamente oxidada a CO2 no ciclo 
do ácido cítrico, resultando em mais conservação de energia. 
➢ Em algumas espécies e em alguns tecidos, a acetil-CoA tem destinos alternativos. 
➢ No fígado, a acetil-CoA pode ser convertida em corpos cetônicos – combustíveis solúveis em água 
exportados para o cérebro e para outros tecidos quando a glicose não está disponível. 
❖ A oxidação completa dos ácidos graxos a CO2 e H2O ocorre em três etapas: 
➢ A oxidação dos ácidos graxos de cadeia longa a fragmentos de dois carbonos, na forma de acetil-
CoA (β-oxidação); 
➢ A oxidação de acetil-CoA a CO2 no ciclo do ácido cítrico; 
➢ E a transferência de elétrons dos transportadores de elétrons reduzidos à cadeia respiratória 
mitocondrial. 
 
DIGESTÃO, MOBILIZAÇÃO E TRANSPORTE DE GORDURAS 
● As células podem obter combustíveis de ácidos graxos de três fontes de ácidos graxos: 
○ Gorduras da dieta (40%), 
○ Gorduras armazenadas (lipídeos) no tecido adiposo, 
○ Gorduras sintetizadas no fígado (excesso de carboidrato) 
● Mais da metade da energia utilizada (fígado, coração e músculo) vem de triacilgliceróis 
 
GORDURAS DA DIETA SÃO ABSORVIDAS NO INTESTINO DELGADO 
◆ Antes que os triacilgliceróis possam ser absorvidos através da parede intestinal, eles precisam ser convertidos 
de partículas de gordura macroscópicas insolúveis em micelas microscópicas finamente dispersas. 
◆ Triacilgliceróis são insolúveis 
SAIS BILIARES: 
● São compostos anfipáticos que atuam como detergentes biológicos. 
● Convertem a gordura da dieta em micelas mistas (sais biliares triacilgliceróis ) mais acessíveis à ação das 
lipases hidrossolúveis no intestino. 
LIPASES INTESTINAIS: 
● Transformam os triacilgliceróis em: 
○ Monoacilgliceróis 
○ Diacilgliceróis 
○ Ácidos graxos livres 
○ Glicerol 
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● Esses produtos da ação da lipase se difundem para dentro das células epiteliais que revestem a superfície 
intestinal (a mucosa intestinal) onde são reconvertidos em triacilgliceróis e empacotados com o colesterol da 
dieta e proteínas específicas em agregados de lipoproteínas chamados quilomícrons. 
 
 
APOLIPOPROTEÍNAS 
● São proteínas de ligação a lipídeos no sangue 
○ Proteínas em sua forma livre de lipídeos 
● Responsáveis pelo transporte de triacilgliceróis, fosfolipídeos, colesterol e ésteres de colesterol entre os órgãos. 
● Se combinam com os lipídeos para formar várias classes de partículas de lipoproteína. 
 
 LIPOPROTEÍNAS = APOLIPOPROTEÍNAS + LIPÍDEOS 
● São agregados esféricos com lipídeos hidrofóbicos no centro e cadeias laterais hidrofílicas de proteínas e grupos 
polares de lipídeos na superfície. 
● Diferentes combinações → Partículas com diferentes densidades 
 
 
 Lipoproteína “RUIM” - Leva triglicerídeos do 
fígado para os tecidos, onde pode entupir 
artérias. 
 Lipoproteínas “BOA” - recolhe o excesso de 
triglicerídeos do sangue e leva para o fígad
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MOBILIZAÇÃO DE TRIACILGLICERÓIS 
➔ Os lipídeos neutros são armazenados nos adipócitos (e nas células que sintetizam esteroides do córtex da 
suprarrenal, dos ovários e dos testículos) na forma de gotículas lipídicas. 
➔ Gotículas lipídicas (adipócitos) - revestimento de PERILIPINAS: 
◆ Evitam a mobilização prematura dos lipídeos. 
 
➔ Hormônios sinalizam a necessidade de energia metabólica: 
◆ Glucagon e Adrenalina  Secretados em resposta aos baixos níveis de glicose ou atividade iminente. 
◆ Triacilgliceróis são mobilizados 
◆ Transportados ao tecido 
◆ Oxidado para produção de energia 
 
➔ Mobilização do tecido adiposo: 
◆ Hormônio - receptor - cascata de sinalização 
◆ Ativa PKA - Fosforila Lipase (HSL) e Perilipina (P) 
◆ Dissociação da CGI da pirilipina 
● (Leva a mudanças na gotícula de lipídio que permitem a atividade de lipases) 
◆ CGI + Triacilglicerol lipase (ATGL) - Cliva triacilglicerol 
◆ Perilipina-P + HSL-P = degrada diacilglicerol 
 
 AMPc → segundo mensageiro que leva a mensagem para o citoplasma 
● Desencadeia uma cascata de sinalização 
● Ativa a PKA → provocam a fosforilação (acrescenta um grupo fosfato) 
○ Lipase (HSL) e Perilipina (P) 
○ Dissociação da CGI da pirilipina 
 
 
MOBILIZAÇÃO DOS TRIACILGLICERÓIS ARMAZENADOS NO TECIDO ADIPOSO: 
1) Quando os baixos níveis de glicose no sangue ativam a liberação de glucagon, ➊ o hormônio se liga ao seu 
receptor na membrana do adipócito e assim 
2) ➋ estimula a adenilil-ciclase, via uma proteína G, a produzir cAMP; 
3) Isso ativa a PKA (proteína-cinase dependente de cAMP), que fosforila ➌ a lipase sensível a hormônio (HSL, de 
hormone-sensitive lipase) e 
4) fosforila ➍ as moléculas de perilipina na superfície da gotícula lipídica. 
5) A fosforilação da perilipina causa a ➎ dissociação da proteína CGI da perilipina. A CGI então se associa com a 
enzima triacilglicerol lipase no adipócito (ATGL, de adipose triacylglycerol lipase), ativando-a. 
6) A triacilglicerol lipase ativada ➏ converte triacilgliceróis em diacilgliceróis. 
7) A perilipina fosforilada se associa com a lipase sensível a hormônios fosforilada, permitindo o acesso à 
superfície da gotícula lipídica, onde ➐ ela hidrolisa os diacilgliceróis em monoacilgliceróis. 
8) Uma terceira lipase, a monoacilglicerol lipase (MGL, de monoacylglycerol lipase) ➑ hidrolisa os 
monoacilgliceróis. 
9) ➒ Os ácidos graxos saem do adipócito, se ligam à albumina sérica no sangue e são transportados no sangue; 
eles são liberados da albumina e 
10) ➓ entram em um miócito por meio de um transportador específico de ácidos graxos. 
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11) ⓫ No miócito, os ácidos graxos são oxidados a CO2, e a energia da oxidação é conservada em 
ATP, que abastece a contração muscular e outros tipos de metabolismo que necessitam de energia 
no miócito. 
 
 
 
 
OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS 
❖ A oxidação mitocondrial dos ácidos graxos ocorre em três etapas. 
❖ Exemplo: Oxidação do Palmitato (16C) 
 
ETAPA 1: Β-OXIDAÇÃO 
● Remoção oxidativa de 2C na forma de acetil-CoA 
● Perde 4H 
● Quebra do ácido graxo de 2 em 2 carbonos (acetil) 
 
ETAPA 2: ACETIL-COA → CICLO DO ÁC CÍTRICO (MATRIZ) 
● Os grupos acetil da acetil-CoA são oxidados a CO2 no ciclo do ácido cítrico, que também ocorre na matriz 
mitocondrial. 
○ A acetil-CoA derivada dos ácidos graxos então entra em uma via de oxidação final comum com a acetil-CoA 
derivada da glicose precedente da glicólise e da oxidação do piruvato 
● As duas primeiras etapas da oxidação dos ácidos graxos produzem os transportadores de elétrons reduzidos 
NADH e FADH2. 
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ETAPA 3: NADH E FADH2 DOAM ELÉTRONS PARA A CADEIA RESPIRATÓRIA → 
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA → ATP 
● Doam elétrons para a cadeia respiratória mitocondrial, por meio da qual os elétrons passam para o oxigênio 
com a fosforilação concomitante de ADP a ATP. 
● A energia liberada pela oxidação dos ácidos graxos é, portanto, conservada como ATP. 
 
PRA QUE OXIDAR O ÁCIDO GRAXO? 
 Para entrar em krebs e alimentar a cadeia respiratória. 
 
 
 
ETAPAS DA OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS 
 Etapa 1: 
o Um ácido graxo de cadeia longa é oxidado 
para produzir resíduos de acetil na forma 
de acetil-CoA. Esse processo é chamado 
de b-oxidação. 
 
 Etapa 2: 
o Os grupos acetil são oxidados a CO2 no 
ciclo do ácido cítrico. 
 
 Etapa 3: 
o Os elétrons derivados das oxidações das 
etapas 1 e 2 passam ao O2 por meio da 
cadeia respiratória mitocondrial, 
fornecendo a energia para a síntese de 
ATP por fosforilação oxidativa. 
 
ÁC GRAXOS SÃO TRANSPORTADOS PARA O INTERIOR DAS MITOCÔNDRIAS 
● As enzimas da oxidação de ácidos graxos nas células animais estão localizadas na matriz mitocondrial. 
● Até 12 C -entram na mitocôndria sem necessidade de transportador. 
● Ác Graxos > 12C não conseguem passar pela membrana mitocondrial:. 
 
CICLO DA CARNITINA - 3 REAÇÕES ENZIMÁTICAS: 
● Esse processo de três passos para transferir os ácidos graxos para dentro da mitocôndria – esterificação com 
CoA, transesterificação com carnitina, seguida de transporte e transesterificação de volta a CoA – liga dois 
reservatórios de coenzima A e de acil-CoA graxo, um no citosol e o outro na mitocôndria. 
● A coenzima A na matriz mitocondrial é amplamente utilizada na degradação oxidativa do piruvato, dos ácidos 
graxos e de alguns aminoácidos, enquanto a coenzima A citosólica é utilizada na biossíntese de ácidos graxos. 
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● A acil-CoA graxo no reservatório citosólico pode ser utilizada para síntese de lipídeos de membrana ou pode ser 
transportada para dentro da matriz mitocondrial para oxidação e produção de ATP. 
● O processo de entrada mediado pela carnitina é o passo limitante para a oxidação dos ácidos graxos na 
mitocôndria e é um ponto de regulação. 
 
1) Enzima Acil CoA Sintetase : 
2) Carnitina Acil transferase I: Ligação com o grupamento hidroxila da carnitina → passagem para o espaço 
intermembrana poros (proteínas porinas ) - DIFUSÃO FACILITADA 
3) Carnitina Acil transferase II: Acil-graxo transferido da carnitina para coenzima A 
 
 
ENTRADA DE ÁCIDO GRAXO NA MITOCÔNDRIA PELO TRANSPORTADOR ACIL-CARNITINA/CARNITINA. 
 Após a formação da acil-carnitina-graxo na membrana externa ou no espaço intermembrana, ela se desloca 
para a matriz pela difusão facilitada por meio do transportador na membrana interna. 
 Na matriz, o grupo acila é transferido para a coenzima A mitocondrial, tornando a carnitina livre para retornar 
ao espaço intermembrana pelo mesmo transportador. 
 A aciltransferase I é inibida por malonil-CoA, o primeiro intermediário na síntese de ácidos graxos. 
 Essa inibição evita a síntese e a degradação simultâneas dos ácidos graxos. 
 
 
REGULAÇÃO DA OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS 
➔ A oxidação dos ácidos graxos consome um combustível precioso e é regulada de forma que ocorra apenas 
quando houver a necessidade de energia. 
➔ No fígado, a acil-graxo-CoA formada no citosol tem duas vias principais abertas: 
◆ β Oxidação por enzimas na mitocôndria; ou 
◆ Conversão em triacilgliceróis e fosfolipídeos por enzimas no citosol. 
 
➔ Ciclo da carnitina - Importante ponto de regulação 
◆ Acil-CoA graxo direcionado para a matriz da mitocôndria → Oxidação 
◆ Acil-CoA graxo pode não ser direcionado para a matriz da mitocôndria: 
● Malonil-CoA → primeiro intermediário na biossíntese de ác graxos 
○ Inibição da oxidação de Ác graxos - Fígado amplamente suprido de glicose 
● Excesso de glicose → Ác graxo ( citosol ) - armazenamento ( triacilglicerol) 
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● Alta [insulina] → Acetil CoA carboxilase (ACC) é ativada 
○ Carnitina-acil-transferase I é inibida pela malonil-CoA 
● Alta [glucagon] → ACC é inibida ( fosforilada) 
○ Carnitina-acil-transferase I é ativada 
 
 
REGULAÇÃO COORDENADA DA SÍNTESE E DA DEGRADAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS: 
 Quando a dieta disponibiliza uma fonte imediata de carboidratos como combustível, a b-oxidação dos ácidos 
graxos é desnecessária, sendo, portanto, desativada. 
 Duas enzimas são essenciais na coordenação do metabolismo dos ácidos graxos: a acetil-CoA-carboxilase 
(ACC), primeira enzima na síntese dos ácidos graxos, e a carnitina-aciltransferase I, que limita o transporte de 
ácidos graxos para dentro da matriz mitocondrial para a β-oxidação. 
 A ingestão de uma refeição rica em carboidratos aumenta o nível de glicose no sangue e, portanto, ➊ ativa a 
liberação de insulina. 
 ➋ A proteína-fosfatase dependente de insulina desfosforila a ACC, ativando-a. 
 ➌ A ACC catalisa a formação de malonil-CoA (o primeiro intermediário da síntese de ácidos graxos), e ➍ o 
malonil-CoA inibe a carnitina-aciltransferase I, impedindo assim a entrada de ácidos graxos na matriz 
mitocondrial. 
 Quando baixam os níveis de glicose no sangue, entre as refeições, ➎ a liberação de glucagon ativa a proteína-
cinase dependente de cAMP (PKA), que ➏ fosforila e inativa a ACC. 
 Com a baixa concentração de malonil-CoA, a inibição da entrada de ácidos graxos na mitocôndria é aliviada, e ➐ 
os ácidos graxos entram na matriz mitocondrial e ➑ tornam-se o principal combustível. 
 Como o glucagon também ativa a mobilização de ácidos graxos no tecido adiposo, um suprimento de ácidos 
graxos começa a chegar ao sangue.