Aula sobre Metabolismo de Ácidos Graxos COMPLETA COM TEXTO - Prof. JAMILE[1]

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Disciplina Bioquímica Geral
Professora Jamile Fabbrin Gonçalves
Metabolismo Metabolismo 
dos Lipídiosdos Lipídios
1. As principais características dos lipídeos;
2. Os principais lipídeos;
3. β-oxidação dos ácidos graxos;
4. Síntese dos ácidos graxos;
Os lipídios constituem um grupo 
heterogêneo de moléculas 
orgânicas insolúveis em água
Armazenamento de energia;
Elementos estruturais membranas biológicas;
Co-fatores enzimáticos; 
Transportadores de elétrons;
Hormônios esteróides e calcitrol (colesterol);
Vitaminas (A, D, E e K)
Mensageiros intracelulares....
fosfolipídios e 
 esteróis
gorduras e 
óleos
AG saturado AG insaturado
TAG = 3 ácidos graxos esterificados com 1 glicerol
Em animais, os TAG 
são armazenados no 
tecido adiposo
Reserva de energia: CARBOIDRATOS X GORDURAS
Muito maior a quantidade total de energia armazenada 
como gordura em relação ao GLICOGÊNIO!!! Por quê?
• β-oxidação: tem como função OXIDAR os ácidos 
graxos, ou seja, retirar seus elétrons para gerar ATP.
• β-oxidação: é um processo repetitivo de quatro passos 
enzimáticos onde ocorre a oxidação dos ácidos graxos de cadeia 
longa em acetil-CoA.
AG – 95% da energia do TAG e 
5% fornecida pelo glicerol
Hidrocarbonetos – estruturas 
altamente reduzidas
O primeiro passo é a ativação do ácido graxo 
realizada pela enzima Acil-CoA sintetase (localizada 
na membrana mitocondrial externa).
 Os AG são ativados por 
ligação com a Coenzima A (CoA) 
formando um Acil-CoA graxo em 
uma reação catalisada pela 
enzima acil-CoA sintetase
Derivados de 
Acil-CoA graxos 
como de Acetil-
CoA são 
compostos de 
ALTA 
ENERGIA!!!
Passo limitante da 
velocidade de 
oxidação dos AG!
CARNITINA ACILTRANSFERASE I
TRANSPORTADOR ACIL-
CARNITINA/CARNITINA
CARNITINA 
ACILTRANSFERASE II
ββ -OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS-OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS
 Processo repetitivo de 4 reações 
catalisadas por enzimas.
* * * A relativa estabilidade das ligações 
C-C vai ser sobrepujada pela ligação da 
Coenzima A (ocorre a ativação da 
gordura), que permite a oxidação 
passo a passo do grupo acil-graxo na 
posição C-3, posição β .
• β-oxidação: neste processo os ácidos 
graxos sofrem a remoção oxidativa, a 
partir da sua extremidade carboxila, de 
unidades sucessivas de dois átomos de C.
1º) DESIDROGENAÇÃO
2º) HIDRATAÇÃO
FAD receptor de e-
(ubiquinona)Acil-CoA desidrogenase
Enoil-Coa hidratase
4º) TIÓLISE
NAD receptor de e-
NADH desidrogenase 
(Complexo 1)
3º) DESIDROGENAÇÃO
β-hidroxiacil-CoA 
desidrogenase
Acil-CoA 
acetiltranferase
trans
Ex.: Ác. Palmítico; 
palmitato (C16 )
Miristoil-CoA (C14 )
7 passagens pela seqüência 
oxidativa para oxidar o 
palmitoil-CoA (16 C) 
8 ACETIL-CoA
Palmitoil-CoA + CoA + FAD + NAD+ + H2O →
 miristoil-CoA + acetil- CoA + FADH2 + NADH + H+
Reação para APENAS UMA passagem pelo ciclo de β-oxidação:
Lauroil (C12 )
 FADH2  1 par de e- para Complexo II na CR 1,5 
ATP
NADH  1 par de e- para Complexo I na CR 2,5 ATP 
Equação geral para oxidação do 
palmitoil-COA (Transferência de e- e 
fosforilação oxidativa):
4 ATP
Em uma passagem pela 
seqüência da β-oxidação
Palmitoil CoA + 7CoA + 28 Pi + 28ADP→ 8 acetil-CoA + 28 ATP +7H2O
Palmitoil CoA + 7CoA + 7FAD + 7NAD+ + 7H2O →
 8 acetil-CoA + 7FADH2 + 7NADH +7 H+
Reação global:
Índice P/O
Bombeamento de 
4 prótons são requeridos 
para a síntese de 1 ATP
FADH2 – bombeia 6 H+
NADH – bombeia 10 H+
8 acetil-CoA +16O2+ 80 Pi + 80ADP 
→ 8CoA + 80ATP +16CO2
1 Acetil-CoA oxidada no ciclo do ácido 
cítrico:
3 NADH, 1 FADH2 e 1 ATP  10ATP.
8 Acetil-CoA  80ATP
Equação global final para oxidação completa do palmitoil-CoA em CO2 e H2O:
Palmitoil-CoA + 23O2 + 108 Pi + 108ADP→ CoA+ 108ATP + 16CO2 + 23H2O
≠
ββ -OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS-OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS
AG que possuem duplas ligações posição 
CIS  NÃO sofrem a ação da enoil-CoA 
hidratase  age apenas em ligações trans.
Duas enzimas auxiliares:
 Enoil –CoA isomerase
 2,4-dienoil-CoA redutase
Ácido graxo monoinsaturado
A oxidação de AG insaturados produz 
MENOS energia que a dos AG saturados, 
porque eles estão MENOS reduzidos!!!
ββ -OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS -OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS 
COM NÚMERO ÍMPARCOM NÚMERO ÍMPAR
Ciclo do 
ácido cítrico
Succinil-CoA
Produto final:
Acetil-CoA + propionil-CoA
Via enzimática 
diferente
Ciclo do 
ácido cítrico
3 C
ββ -OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS -OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS 
COM NÚMERO ÍMPARCOM NÚMERO ÍMPAR
Síntese de corpos cetônicos - CetogêneseSíntese de corpos cetônicos - Cetogênese
A mitocôndria do fígado tem a 
capacidade de converter acetil-
CoA proveniente da β-oxidação 
de AG em corpos cetônicos;
Os compostos classificados como 
corpos cetônicos são:
Acetoacetato
3-hidroxibutirato (β-hidroxibutirato) 
Acetona
Produzida em menores 
quantidade  é exalada
1º
2º
3º
ALTA PRODUÇÃO DE CORPOS 
CETÔNICOS OCORRE NO ESTADO DE 
JEJUM PROLONGADO e no DIABETES
GLICONEOGÊNESE
1º
3º
2º
Aumento da concentração de corpos cetônicos 
no sangue → ACIDOSE
Aumento da concentração de corpos cetônicos 
na urina → CETOSE
BIOSSÍNTESE 
 OXIDAÇÃO
Diferentes vias
Enzimas diferentes
Compartimento distintos das células
 Ocorre quando uma grande proporção de AG usados pelo 
organismo é suprida pela dieta;
 E, quando quantidades excessivas de carboidratos e proteínas 
obtidas da dieta podem ser convertidas em AG, os quais são 
armazenados como triacilgliceróis.
Na sequência anabólica redutiva tanto o cofator 
transportador de elétrons quanto os grupos ativadores 
são diferentes daqueles que atuam no processo 
catabólico oxidativo!
CATABOLISMO DE AG
-NAD+ E FAD  receptores de e-
-O grupo ativador é o tiol (-SH) da Coenzima A
≠
ANABOLISMO DE AG
-NADPH  agente redutor
-- Os grupos ativadores são dois grupos –SH diferentes 
ligados à enzima sintetizadora
Síntese de Ácidos Graxos
No citosol de células 
hepáticas, adiposas
 (incluindo as da 
glândula mamária), 
renais e nervosas. 
Reação da Acetil-CoA Carboxilase: 
formação do malonil-CoA 
Biotina
Processo IRREVERSÍVEL
O grupo carboxila 
derivado do 
bicarbonato é 
primeiro transferido 
para a biotina em 
uma reação 
dependente de ATP
O grupo biotinil funciona como um 
transportador temporário do CO2
 Sempre animal bem suprido com carboidratos: aumentaSempre animal bem suprido com carboidratos: aumenta
 [ Malonil-CoA ] e e INIBE A CARNITINA ACILTRANSFERASE I
Primeiro intermediário na 
biossíntese citosólica de AG
oxidação dos AG síntese de TAG a partir 
da glicose em excesso
ACC = Acetil-CoA 
carboxilase
β-oxidação 
Excesso de citrato é sinal de sobra de 
energia ≠ acil-CoA
Insulina indica excesso de glicose 
(combustível disponível)
Proteína Transportadora de grupos Acil
Acetil-CoA-ACP
transacetilase
Malonil-CoA-ACP 
transferase
β-cetoacil-ACP 
sintase
β-cetoacil-ACP 
redutase
β-hidroxiacil-ACP 
desidratase
Enoil-ACP 
redutase
No processo biossintético, todas as reações são 
catalisadas por um complexo multienzimático
ÁCIDO GRAXO 
SINTASE
HS -
HS -
A ACP possui uma 
fosfopantoteína com grupo 
sulfidril
A enzima β-cetoacil-ACP 
sintase possui uma 
cisteína
O Complexo Sintase dos Ácidos Graxos
Sintase dos
ácidos graxos
Ácido Pantotênico
Antes que possam começar as reações que constróem os AG 
 2 grupos –SH do complexo enzimático precisam ser 
carregados. 
1°) O grupo acetil do Acetil-CoA 
é transferido para o grupo –SH 
da Cys da β-cetoacil-ACP sintase 
2°) O grupo malonil do Malonil-CoA 
é transferido para o –SH da ACP
Acetil-CoA-ACP transacetilase
Malonil-CoA-ACP transferase
A acetil-CoA é a doadora 
inicial de unidades de 2 
carbonos para a sintase 
dos ácidos graxos 
1
2
O malonil-CoA fornece 
as unidades de 2 
carbonos que são 
adicionadas à cadeia deácido graxo em 
crescimento
1°) CONDENSAÇÃO: dos 
grupos ativados acetil e malonil 
para formar acetoacetil-ACP 
Β-cetoacil-ACP sintase
1
2 3
4
1°) CONDENSAÇÃO: dos 
grupos ativados acetil e malonil 
para formar acetoacetil-ACP 
Β-cetoacil-ACP sintase
2°) REDUÇÃO: o acetoacetil-
ACP formado sofre redução do 
grupo carbonila do C-3 
Β-cetoacil-ACP redutase
3°) DESIDRATAÇÃO: os 
elementos da água são 
removidos de C-2 e C-3 
formando uma dupla ligação
Β-hidroxi-ACP desidratase
4°) REDUÇÃO: a dupla ligação 
é reduzida formando o 
BUTIRIL-ACP
Enoil-ACP redutase
1
2 3
4
* A formação de um acil-graxo- ACP 
saturado de 4 C (BUTIRIL) completa uma 
etapa por meio da enzima
* O grupo BUTIRIL é transferido do –SH da 
 β-cetoacil-ACP sintase
* Para iniciar o próximo ciclo de 4 reações que 
aumentará a cadeia em 2 C outro malonil é 
ligado ao –SH desocupado da ACP
* O grupo BUTIRIL age como o primeiro 
grupo acetil sendo unido a 2C do grupo 
malonil com a perda de CO2
* Produto acil de 6 C
* 7 ciclos produzem o PALMITOIL saturado 
com 16 C ainda ligado a ACP  liberado 
por uma atividade hidrolítica do complexo
GLICÓLISE
* *
*
Relembrando...
• Campbell, M.K.; Farrell, S.O. (2007). Bioquímica. 5ª Edição, Editora 
Thomson Learning, São Paulo, 845p.
• Champe, P.C.; Harvey, R.A.; Ferrier, D.S. (2009). Bioquímica Ilustrada. 
4ª Edição, Editora Artmed, Porto Alegre, 528p. 
• González, F.H.D.; da Silva, S.C. (2006). Introdução à Bioquímica 
Clínica Veterinária. 2ªEdição, Editora da UFRGS, Porto Alegre, 364p.
• Nelson, D.L.; Cox, M.M. (2006). Lehninger: Princípios de Bioquímica. 
4ª Edição, Editora Sarvier, São Paulo, 1202p.
Referências bibliográficas:
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