Metabolismo de Ácidos Graxos

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Metabolismo de Ácidos Graxos 
Lipídeos 
Grupo que engloba diversas classes de 
moléculas cujo ponto comum é a insolubilidade 
em água. 
 
Com suas classes: 
✓ Triglicerídeos; 
✓ Fosfolipídios; 
✓ Glicolipídios; 
✓ Esfingolipídios; 
✓ Esteróis. 
A maior parte são derivadas de ácidos graxos, 
sua forma na qual os lipídeos são absorvidos. 
 
 
Ácidos graxos 
Ácidos carboxílicos com cadeias longas de 
carbonos. 
Esqueleto de hidrocarbonetos apolar. 
 
Os ácidos graxos são nomeados pelas quantidade de 
carbonos e se possui ou não insaturações. 
 
Triglicerídeos, triacilglicerol ou triglicerol: 
ácidos graxos ligado a uma molécula de glicerol. 
Principal forma que os mamíferos tendem a 
armazenar lipídios. Presentes no tecido adiposo. 
 
Funções 
Apolaridade dos lipídios possibilita que estes 
cumpram importantes funções biológicas. 
✓ Estruturas das membranas; 
✓ Compostos de sinalização que atravessam as 
membranas; 
✓ Regulação de reações químicas específicas 
(vitaminas); 
✓ Insulação térmica e proteção contra 
choques; 
✓ Armazenamento de energia. 
 
Armazenando energia 
Ácidos graxos é uma molécula muito reduzida, 
com grande quantidade de energia liberável por 
oxidação, sendo hidrofóbicos. Os lipídios não 
são hidratados e podem ser armazenados em 
maior quantidade sem “peso extra” da água. 
Os ácidos graxos podem ser formados por outros 
compostos (carboidratos, proteínas) consumidos em 
excesso!!! 
 
 
De onde vem os ácidos graxos? 
São retirados dos alimentos (dietas) como 
gorduras das carnes e comidas que contém 
gorduras, etc. 
Sintetizamos ácidos graxos através do excesso 
de energia que obtemos. 
 
Como são formados os ácidos graxos? 
Glicose forma Acetil- CoA a partir da glicólise e 
da reação de piruvato desidrogenase. Em estado 
alimentado, a formação de Acetil-CoA através 
da glicólise pode ser utilizado para a síntese de 
ácidos graxos. 
 
 
Aminoácidos formam Acetil-CoA a partir da 
perda do grupo amina e da modificação da 
cadeia carbonada. 
 
 
A síntese de ácido graxos ocorre 
principalmente no fígado, mas também no 
tecido adiposo, glândulas mamárias etc. 
Ocorre principalmente no fígado porque o 
fígado também consegue captar a glicose em 
excesso através de transportadores e fosforila 
através da hexoquinase-IV. 
 
Absorção dos ácidos graxos 
Apolaridade cria dificuldades para a digestão e o 
transporte! 
Lipídeos devem ser emulsificados antes de 
serem digeridos, por isso que se produz a bile, 
composto produzido pela vesícula biliar que é 
liberada e interage com as gotículas de gorduras 
presentes e são emulsificados. 
Depois de serem emulsificados (se tornam mais 
hidrossolúveis), os lipídeos, em forma de gotícula 
de gordura, são quebrados por lipases. Os 
ácidos graxos e os monoacilgliceróis que 
resultam dessa quebra são absorvidos no 
intestino e convertido em triglicerídeos. 
 
As gotículas de lipídios que emulsificam, formam 
as micelas menores que facilita as lipases 
pancreáticas (produzidas tanto no pâncreas, 
quanto no intestino) que quebram as micelas de 
gordura e libera ácidos graxos no intestino. 
O intestino apresenta vilosidades do epitélio 
intestinal, no momento que que há a liberação 
de ácidos graxos livres há uma fácil interação de 
ácidos graxos com a membrana plasmática, 
assim, esses ácidos graxos conseguem 
ultrapassar o epitélio intestinal, no epitélio 
intestinal formam triacilglicerol. 
 A formação de triacilglicerol é a partir da 
absorção de ácidos graxos absorvidos no 
intestino e quebrados por lipases 
 
Transporte dos triglicerídeos 
Os triglicerídeos são apolares e não podem 
circular sozinhos na corrente sanguínea. As 
células intestinais, triglicerídeos são conjugados a 
proteína e fosfolipídios e exportados para a 
corrente sanguínea como quilomícrons. 
Dentro das células intestinais, inicia a formação 
de bolinhas denominados quilomícrons, forma 
que os lipídeos circulam na corrente sanguínea e 
distribuir os lipídeos nos tecidos que conseguem 
captar. 
 
Os triglicerídeos podem ser consumidos 
(oxidados) ou armazenados. 
Alguns tecidos conseguem utilizar diretamente 
os ácidos graxos como fonte energética, como o 
fígado, músculo cardíaco e músculos 
esqueléticos. 
É importante também armazenar os excessos de 
lipídios nos tecidos adiposos para obter a 
energia nos processos posterior, como no 
estado jejum. 
 
Tecido adiposo 
Forma de armazenar lipídeos no estado 
alimentado. 
✓ Reserva de energia na forma de 
triacilglicerol; 
✓ Isolante térmico; 
✓ Amortecedor de choques mecânicos; 
✓ Função endócrina: síntese de substâncias 
como hormônios e citocinas. 
 
 
A capitação de ácidos graxos 
Para possibilitar a absorção, a lipase lipoproteica 
age sobre os triglicerídeos nos capilares 
sanguíneos. Esta enzima extracelular, presente 
no tecido adiposo e no músculo, é ativada pelas 
proteínas dos quilomícrons e quebra 
triglicerídeos em ácidos graxos para que sejam 
captados. 
Facilita no direcionamento dos ácidos graxos 
para que os tecidos alvos consigam captar. 
Uma vez que o ácido graxo entra no tecido 
adiposo, ele é convertido novamente em 
triacilglicerol para armazenamento. 
 
Os ácidos graxos dentro da célula estão em 
forma de triacilglicerol, no sangue circula como 
quilomicra e no intestino está como gordura 
ramificada ou em células. 
 
Hidrólise de triglicerídeos 
Tecidos utilizam ácidos graxos, mas os lipídeos 
são estocados no tecido adiposo como 
triacilglicerol. Assim, para que os AGs sejam 
fornecidos às células, é necessário hidrolisar os 
TAGs. 
Lipase sensível a hormônios quebra os 
triglicerídeos armazenado e libera glicerol + 
ácidos graxos livres. 
 
Isso acontece em momento de Jejum!! 
 
 
Nesse caso, a lipase sensível a hormônios é 
ativada pelo glucagon ou adrenalina (nos 
momentos de estresse) através da PKA. 
Essa lipase estão presentes nos adipócitos e 
começa a quebrar os triglicerídeos para liberar 
ácidos graxos. Esses ácidos graxos serão 
liberados na corrente sanguínea e vão circular 
ligados à albumina (principal proteína do 
sangue). 
Uma forma de associar de onde vem os ácidos 
graxos é observar como ele está circulando, 
como quilomícron (vem da alimentação) ou 
conjugado a uma albumina (vem do tecido 
adiposo). 
 
Tecidos que utilizam predominantemente ácidos 
graxos em jejum possuem transportadores para 
estas moléculas. 
O fígado é o principal órgão que capta os ácidos 
graxos, pois o fígado consegue oxidar esses 
ácidos graxos para obter posteriormente, por 
exemplo para gerar potencial energético para 
fazer gliconeogênese. 
 
No estado alimentado... 
A ação da insulina 
circulante sinalizado pelo 
pâncreas, indicando 
disponibilidade 
energética (glicose) a ser captada pelos tecidos. 
Nesse momento, favorecendo o anabolismo 
sintetizando ácido graxos, triacilglicerol e glicose 
para guardar. 
 
No estado de jejum... 
Ao passa do tempo, inicia-se o estado de jejum, 
precisando utilizar as reservas energéticas 
guardadas anteriormente como a quebra do 
glicogênio armazenado no fígado, através da 
glicogenólise. Outra forma é mobilizando os 
ácidos graxos do tecido adiposo para gerar 
energia a partir dele. 
 
Alguns órgão e tecidos podem utilizam dos 
ácidos graxos uma fonte energética. Os que 
utilizam predominantemente ácidos graxos em 
jejum possuem transportadores para essas 
moléculas. 
Como o coração, rins e alguns músculos. 
 
O fígado consegue captar diversos ácidos graxos 
ligados a albumina, que são levados a 
mitocôndrias que sua principal forma de 
oxidação é a beta oxidação no interior da 
mitocôndria. 
 
Transporte e ativação dos ácidos graxos para o 
interior da mitocôndria 
O fígado recebe o ácido graxo ligado a 
albumina. Libera a albumina e o ácido graxo 
chega ao citosol da célula. O ácido graxo é 
conjugado a coenzima A formando AcylCoA, o 
processo que insere um CoA em um ácido graxo 
que acabou de chegar é a enzima Acyl-CoA 
sintetase. 
Transporte: sistema de transporte de carnitina. 
A carnitina transporta os ácidos graxos ativados 
de cadeia longa para a matriz mitocondrial. 
 
Lançadeira de carnitina 
O ácido graxo chega ao citosol e é ativado (se 
conjugando com uma coenzima A. carnitina 
atua na membrana externa da mitocôndria que 
se associa ao ácido graxo a partir de um 
complexo denominado carnitina acetil-
transferase I (CAT I) ou Acyl transferase I. No 
caso, ela junta o ácido graxo que precisa entrar 
na mitocôndria junto com a carnitina que após, 
libera a coenzima A Uma vez que possui o 
complexo carnitina – ácido graxo, ele passa pela 
membrana mitocondrial interna por um 
transportador e na matriz mitocondrial é 
liberado da carnitina do ácido graxo, chamada 
de carnitina acyltransferase II. (CAT II). 
 
Ácido graxo presente no lúmen da mitocôndria, 
inicia-se a -oxidação. 
Processo de retida de carbonos (2 em 2). A cada 
retirada de carbonos, libera o Acetil-CoA. 
 
Cada Acetil-CoA retirado em quatro etapas: 
Duas delas ocorre transferências de elétrons 
reduzindo NAD+ a NADH+ H+ e FAD a FADH2 
Além disso, produz-se um Acetil-CoA que pode 
ser oxidado no ciclo de Krebs! 
 
Glicose X ácidos graxos 
“Produção de energia por uma molécula de ácido 
graxo é maior do que por uma molécula de glicose”. 
 
 
✓ Lembre-se que nem todas as células 
possuem a maquinaria enzimática para usar 
os dois combustíveis. 
✓ Além disso, em situações onde não há 
oxigênio o suficiente, a glicose consegue 
providenciar ATP mais rapidamente que os 
ácidos graxos. 
 
As oxidações mencionadas acima valem para os 
ácidos graxos saturado. Oxidação de ácidos 
graxos insaturados e ácidos graxos com 
carbono ímpares possui passos adicionais. 
Além disso, há vias alternativas de oxidação no 
peroxissomo e no retículo endoplasmático (-
oxidação) 
 
Regulação da - oxidação 
Primeiro passo regulável para o processo é 
através do transporte de ácido graxo para 
dentro da mitocôndria. A CAT I é inibida por um 
dos intermediários da síntese chamado malonil-
CoA. Ele impede que haja uma continuação da 
oxidação para não formar um ciclo fútil que leva 
desperdício energético. 
Síntese de ácidos graxos acontece quando há 
estímulo da insulina, hormônio mais circulante 
quando está no estado alimentado, glucagon, 
hormônio circulante quando se está em estado 
de jejum. O glucagon estimula a -oxidação, 
enquanto a insulina inibe esse processo. 
 
Além disso, tanto a degradação como a síntese 
são reguladas pelo estado energético da célula. 
✓ Relação NADH/NAD+ alta: inibe a -
oxidação. 
✓ Acetil-CoA alto: inibe a -oxidação 
✓ Consumo de ATP (hidrólise) gera ADP e AMP 
✓ Muito AMP ativa a quinase por AMP (AMPK), 
que fosforila e inativa Acetil-CoA carboxilase, 
diminuindo malonil-CoA e estimulando a -
oxidação. 
 
 
 
O acetil-CoA formado na -oxidação é sempre 
oxidado o ciclo de Krebs 
Parte do acetil-CoA gerado é oxidado no ciclo 
de Krebs permitindo a síntese de ATP. Outras 
possibilidades são realizar a síntese ácidos 
graxos novamente e a síntese de outros 
lipídeos como o colesterol, síntese de corpos 
cetônicos. 
 
Os corpos cetônicos geralmente em maior 
concentração em comparação aos lipídeos, 
ácidos graxos ... Importantes para o 
funcionamento de outros tecidos que não 
conseguem oxidar o ácido graxo e não 
consegue usar a glicose por estar em baixa no 
meio extracelular (processos que ocorrem no 
jejum). Existem tecidos que em baixa energia e 
baixa glicose não podem ficar ser serem nutridos 
e por isso serve os corpos cetônicos. 
 
O que são os corpos cetônicos? 
São moléculas solúveis, diferentes dos ácidos 
graxos com esqueleto de carbonos, apresentam 
poucos carbonos podendo circular bem na 
circulação sanguínea. São derivadas de acetil-
CoA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para que serve? Podem ser oxidados e utilizado 
como fonte energética. É uma forma que o 
fígado manda energia no estado de jejum, 
fornecendo acetil-CoA, em forma de corpos 
cetônicos, para os outros tecidos. 
 
 
O cérebro usa de forma exclusiva a glicose!! 
Em momento que há baixa glicose, o fígado 
favorece a contribuição de corpos cetônicos na 
circulação sanguínea por algum período de 
tempo para manter o funcionamento, o que 
ocorre no cérebro por exemplo. 
Precisa-se ser em um período curto de tempo, 
pois os corpos cetônicos em altas concentrações 
acabam se tornando tóxicos, mudam o pH 
sanguíneo e em longos períodos de jejum 
podem ocasionar “bafo”, mau hálito por estar 
em jejum por longos tempos. 
 
Como é o processo de regulação dos corpos 
cetônicos? 
A formação de acetil-CoA através da -oxidação 
e outros diversos meios, porém, o Acetil- CoA 
entra no ciclo de Krebs a partir da reação de 
Acetil-CoA e oxalacetato para formar citrato. 
A partir do momento que se tem muito Acetil- 
CoA, esse excesso de Acetil- CoA não vai se ligar 
a quantidade de oxalacetato presente no ciclo. 
Além disso, a quantidade de oxalacetato é 
menor devido ao seu uso também na quebra do 
glicogênio da gliconeogênese no estado de 
jejum. 
Por isso, a quantidade de oxalacetato e Acetil- 
CoA disponível que não consegue se ligar ao 
oxalacetato para entrar no ciclo de Krebs é 
desviada para a síntese de corpos cetônicos. 
Dessa forma, os corpos cetônicos são 
sintetizados em jejum e proporcionam mais uma 
alternativa energética para o sistema nervoso. 
 
Síntese de ácidos graxos 
Transformação de Acetil-CoA em malonil-CoA 
através da acetil-CoA carboxilase. 
 
Após a formação de malonil-CoA, que serve de 
substrato para um grande complexo enzimático 
chamado de ácido graxo sintase. Enzima 
composta de subpartes. E a síntese de ácido 
graxos ocorre nessa enzima. 
 
O malonil-CoA vai sendo conjugado em vários 
acil-CoA gerando CO2 e água e oxidando NAPH 
em NADP+. 
Repetindo o processo várias vezes, vai formando 
ácidos graxos maiores. 
 
 
Resumindo o processo: 
 
Esse processo, transfere a energia do ATP e do 
Acetil-CoA para uma molécula mais longa que vai ser 
usado para armazenar e recrutar em momentos que 
haja a necessidade. 
 
De onde vem o glicerol para a formação de 
triglicerídeos? 
Glicerol 3-fosfato vem do DHAP (intermediário 
da glicólise) ou do glicerol derivado da hidrólise 
de triglicerídeos. 
 
Os ácidos graxos são convertidos em acil-CoA, 
consumindo ATP e, após isso são conjugados ao 
glicerol e assim formando-se a síntese de 
triacilglicerol. Triacilglicerol armazenado 
geralmente no tecido adiposo e fígado. 
 
Regulação da síntese de triglicerídeos. 
No momento de estado alimentado tem 
disponibilidade energética que pode ser 
regulado por sinalização por insulina (no estado 
alimentado) e glucagon (no estado de jejum) 
que consequentemente terá muito ATP sendo 
formado e acetil-CoA. 
 
O momento que é regulado é através na etapa 
de conversão de Acetil-CoA em malonil-CoA 
pela Acetil-CoA carboxilase 
 
A acetil-coa carboxilase pode sofrer 
diferentes tipos de regulação através da 
insulina circulante, que é capaz de induzir a 
ativação dessa enzima. Ou glucagon circulante, 
que por outro lado inibe a síntese de acetil-coa 
em malonil-coa indicando oxidação de ácido 
graxo e não armazenar. 
 
A síntese de ácidos graxos usa (oxida) NADPH 
como equivalente redutor, gerando NADP+