Catabolismo dos ácidos graxo

Prévia do material em texto

Catabolismo dos ácidos graxo 
Ácido graxo 
• Principal fonte energética, trata-se de um lipídio ou 
gordura composta por cadeia carbônica e carbono 
carboxílico; 
 
• Geralmente apresenta nº par de carbonos; 
 ↪ Sua síntese se dá por condensação sucessivas de 
2 carbonos, na forma de acetato. 
• Segue um padrão de localização da insaturação. 
 ↪ Monoinsaturados → Entre C9 e C10 (Δ9); 
 ↪ Poli-insaturados → Δ9, Δ12, Δ15, EXCETO ÁC. 
ARAQUIDÔNICO; 
 ↪ Poli-insaturados → não ocorre de forma 
conjugada; 
 ↪ Ácido graxo de ocorrência natural → Cis; 
 ↪ ⁄⁄ oriundo de laticínios e carnes → Trans. 
• Uso do triacilglicerol (glicerol + ácido graxo) para 
armazenamento de combustível. 
 ↪ A oxidação de 1g de TG libera mais que o dobro 
de energia quando comparado a mesma quantidade de 
polissacarídeo; 
 ↪ São hidrofóbicos, então não armazena 
simultaneamente água, resultando em menos peso 
corporal. 
Introdução 
• A oxidação do ácido graxo, ou seja, a sua quebra para 
gerar energia, produz acetil-CoA; 
 ↪ Via central de geração energética; 
 ↪ Os elétrons liberados durante a oxidação passam 
para a cadeia respiratória, para gerar ATP; 
 ↪ Destino do acetil-CoA, vide esquema a seguir. 
• Os triglicerídeos são insolúveis; 
 ↪ Precisa-se emulsioná-los, pois na as configuração 
não podem ser usados como substratos para ação das 
lipases; 
 ↪ Na circulação sanguínea, são transportados por 
proteínas plasmáticas como a albumina, que neutraliza 
sua insolubilidade, permitindo que cheguem até os 
tecidos, onde serão oxidados ou armazenados. 
 
• A ligação C-C é altamente estável. 
 ↪ A ligação da coenzima A ativa o grupo carboxila; 
 ↪ Essa ativação leva a oxidação do acil-graxo na 
posição C-3 ou β. 
Digestão 
• Obtenção do ácido graxo: 
• Absorção das gorduras da dieta 
Fonte: Leningher, 7a ed., 2019 
1- Solubilização do triglicerídeo; 
 ↪ Como? → formando micelas; 
 ↪ Agente? → Sais biliares. Ácido taurocólico 
2- Ação das lipases 
 ↪ As lipases hidrossolúveis hidrolisam os TG, isto 
é, quebra a ligação Glicerol-ácido graxo; 
 ↪ Produtos. 
 
3- Difusão pela membrana; 
 ↪ Os produtos da hidrólise do triglicerídeo 
atravessam a membrana celular epitelial intestinal. 
4- Reconversão e empacotamento 
 ↪ Tais produtos são reconvertidos a triglicerídeo 
e empacotados, formando QUILOMÍCRONS 
COLESTEROL + APOLIPOPROTEÍNA → LIPOPROTEÍNA 
5- Absorção de quilomícrons 
 ↪ Os quilomícrons alcançam o sistema linfático, 
chegando à circulação sanguínea; 
 
 ↪ Possui a Apoc-II, que é reconhecida pelas células 
do tecido adiposo. 
 
6- Ativação da lipoproteína-lipase; 
 ↪ O quilomícron chega nos tecidos alvos; 
 ↪ São reconhecidos pelo ApoC-II; 
 ↪ A ApoC-II ativam as enzimas lipases, nos 
capilares desses tecidos; 
 ↪ Estas enzimas hidrolisam os seus TG, liberando 
ácidos graxos e glicerol. 
7- Entrada dos produtos da hidrólise nas células; 
 ↪ Ácidos graxos e glicerol são absorvidos pelo 
tecido alvo. 
8- Oxidação e reesterificação. 
 ↪ Nos músculos → ácidos graxos são oxidados 
para obter energia; 
 ↪ No tecido adiposo → são reesterificados, isto é, 
formam mais triglicerídeos, que são armazenados. 
Quilomícrons 
• Lipoproteína mais usada, trata-se de agregado de 
triglicerídeo, proteínas específicas (Apolipoproteína) e 
o colesterol proveniente da dieta; 
• Anfipática; 
 ↪ Porção interior → Apolar 
 ↪ Porção mais externa → Polar 
• Em sua superfície se encontra algumas 
Apolipoproteína que atuam no reconhecimento de 
alguns tecidos a lipoproteína; 
• Função 
 ↪ Transportar o triglicerol da dieta para o tecido 
adiposo. 
Mobilização de triglicerol armazenados 
• Mobilização estritamente regulada; 
• Respondem a ação dos hormônios de sinalização, 
excretados em resposta a baixos níveis de glicose ou 
atividade iminente; 
 ↪ Hormônios →Adrenalina e glucagon. 
• Mobilização se dá para serem usados pelos órgãos, 
isto é, eles irão oxidá-los para gerar energia; 
 ↪ Músculo esquelético; 
 ↪ Fígado; 
 ↪ Córtex renal; 
 ↪ Coração. 
 
- O hormônio se liga ao seu receptor, ativando Adenil-
ciclase; 
- Adenil-ciclase produz AMP cíclico (cAMP); 
-. cAMP ativa PKA, que por sua vez fosforila a lipase 
sensível ao glucagon, que por sua vez promove a 
quebra dos TG armazenados dentro do adipócito; 
-. Os ácidos graxos liberados do adipócito retornam 
para a circulação sanguínea, onde se ligam a albumina 
para serem transportados; 
 ↪ Uma albumina transporta até 10 AG; 
 ↪ Sem albumina, são insolúveis. 
F
on
te
: L
en
in
gh
er
, 7
a 
ed
., 
20
19
 
Fonte: Leningher, 7
a
 ed., 2019 
 
- O glicerol liberado é fosforilado e oxidado a 
dihidroxiacetona 
 ↪ Glicerol entra na via glicolítica. 
- Se desligam da albumina atravessando a membrana 
do miócito; 
-. Dentro da mitocôndria sofrem β-oxidação; 
- Passam pelo ciclo do ácido cíclico, pela cadeia 
respiratória, formando energia. 
 
Transporte pela mitocôndria 
• As enzimas da oxidação de ácidos graxos encontram-
se dentro da mitocôndria; 
• Caso o ácido graxo seja formado por até 12 carbonos, 
não precisa de transportador para entrar na 
mitocôndria; 
• > 14 carbonos → passam pelo CICLO DA CARNITINA 
 ↪ Tal ciclo é responsável pelo transporte do ácido 
graxo para o interior da mitocôndria; 
 ↪ 1 REAÇÃO (MEMBRANA MITOCONDRIAL 
EXTERNA): o ácido graxo se combina a CoA, gastando 
1 ATP, para formar acil-CoA graxo, que consegue entrar 
na mitocôndria; 
 
 ↪ 2 REAÇÃO (MEMBRANA MITOCONDRIAL 
EXTERNA): ACIL-CoA graxos perdem a coenzima, para 
poder se ligar a carnitina, formando acil-graxo-carnitina; 
 ↪ 3 REAÇÃO (MEMBRANA MITOCONDRIAL 
INTERNA): Acil-graxos são transferidos para uma nova 
CoA, formando Acil-CoA graxo. 
Oxidação do ácido graxo 
• Ocorre em 3 estágios; 
F
on
te
: L
en
in
gh
er
, 7
a 
ed
., 
20
19
 
ACIL-CoA 
GRAXO 
Acil-CoA-
graxo 
Retorno da carnitina ao 
espaço intermembrana 
Acil graxo carnitina 
CoA-
intramitocondrial 
 
β-oxidação 
• Consiste na remoção sucessiva oxidativa de 
unidades com 2 carbonos na forma de acetil-CoA; 
• Cada ciclo da β-oxidação libera um acetil-CoA do 
ácido graxo; 
• Produz NADH, que será usado na cadeia respiratória; 
• Inicia-se na extremidade carboxílica da cadeia acil-
graxo; 
• Ex: Ácido palmítico (16C); 
 ↪ Passa-se 7 vezes pela sequência oxidativa; 
 ↪ Produto → conversão da cadeia de 16 C em 8 
grupos acetil; 
• Cada reação é análoga a uma reação do ciclo do 
ácido cítrico; 
• Realizada em 4 etapas, cada uma catalisada por um 
tipo de enzima; 
1a REAÇÃO: ANÁLOGA À DESIDROGENAÇÃO DO 
SUCCINATO 
 ↪ Formação do trans-Δ²-enoil-CoA; 
 ↪ Forma uma dupla ligação entre C-α (C-2) e C-
β (C-3) do ácido carboxílico; 
 ↪ Catalisada por 3 isoenzimas da acil-Coa-
desidrogenase, a depender do tamanho da cadeia, 
sendo estas flavoproteínas com FAD como grupo 
prostético: 
4 – 8 carbonos: SCAD 
4 – 14 carbonos: MCAD 
12 a 18 carbonos: LCAD 
 ↪ A enzima encontra-se ligada à membrana 
mitocondrial. 
2a REAÇÃO: ANÁLOGA A FUMERASE 
 ↪ Adiciona-se água a trans-Δ²-enoil-CoA, 
formando β-hidroxiacil-CoA; 
 ↪ Catalisada por enoil-Coa-hidratase. 
3a REAÇÃO; ANÁLOGA A MALATO-
DESIDROGENASE 
 ↪ Ocorre a desidrogenação do β-hidroacil-CoA, 
para formar β-cetoacil-CoA; 
 ↪ Catalisada por β-hidroxiacil-CoA-desidrogenase, 
Enzima específica para isômeros L.; 
 ↪ Receptor de elétron → NAD+ 
4a REAÇÃO: ANÁLOGA À HIDRÓLISE 
 ↪ Catalisado por acil-CoA-acetiltransferase, 
chamada de tiolase; 
 ↪ Produto: → Liberação de Acetil CoA e Acil-CoA 
graxo; 
• Equação geral da β-oxidação 
 ↪ Ex: palmitoil (16C) 
1 NAD = 2,5 ATP = 1 MOL DE H2O 
1 FADH2 = 1,5 ATP = 1 MOL DE H2O 
 
Oxidação de ácidos graxos insaturados 
• Ácidos graxos insaturados encontram-se na 
configuração cis; 
• Para que a hidratase exerça sua função, é precisoque o ácido graxo esteja na configuração Trans; 
• Para oxidá-los, usa-se duas enzimas auxiliares, que 
alteram a configuração e posição da dupla para Δ2; 
 ↪ Isomerase; 
 ↪ Redutase 
• Monoinsaturados → Isomerase; 
•Poli-insaturados → Isomerase + redutase 
Oxidação de ácidos graxos ímpares 
• São absorvidos pelo sangue e oxidados pelo 
fígado; 
• Ex: propionato (3C); 
 ↪ São metabolizados, produzindo succinil-CoA 
• Cadeia longa: 
 ↪ Succinil-CoA é usado no ciclo do ácido cíclico. 
 ↪ São oxidados da mesma forma que o de cadeia 
par; 
 ↪ Produzem acetil-CoA e propionil-CoA; 
 ↪ O acetil-CoA segue para o ciclo do ácido cíclico; 
 ↪ O propionil-CoA produz 3 enzimas, tendo biotina 
e B12 como cofatores. 
Regulação da β-oxidação 
• O acetil-CoA formado pode sofrer oxidação ou ser 
acumulado na forma de triacilgliceróis; 
• Dieta rica em carboidratos 
 ↪ Dieta rica em carboidrato produz malonil-CoA; 
 ↪ Este intermediário inibe a enzima carnitina acetil-
CoA transferase, responsável pela passagem do ácido 
graxo para o interior da mitocôndria; 
 ↪ Se não atravessa a mitocôndria, a β-
oxidação é inibida. 
• Excesso de NADH e de acetil-CoA inibem a β-
oxidação. 
 ↪ NADH inibe a hidroxiacil CoA desidrogenase; 
 ↪ Acetil-CoA inibe a tiolase. 
Corpos cetônicos 
• Em condições normais e saudáveis, os corpos 
cetônicos são produzidos em pequena quantidade; 
• São produzidos no fígado, com a finalidade de 
produzir energia; 
• Acetona; 
 ↪ Volátil, são exaladas. 
• Acetoacetato e β-hidroxibubutirato 
 ↪ Exportados para outros tecidos extra hepáticos, 
onde serão usados como combustível; 
 ↪ São convertidos em acetil-CoA, entram no ciclo 
do ácido cítrico e liberam energia. 
 
• Síntese; 
 ↪ Ocorre na matriz mitocondrial; 
 ↪ Jejum prolongado ou diabetes não tratadas; 
 
• Produção de energia a partir de corpos cetônicos 
 • Cetoacitose metabólica. 
 
De modo geral: