oxi acidos graxos

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Oxidação de Ácidos Graxos e Metabolismo de Corpos Cetônicos
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Triacilgliceróis dos Adipócitos
Lipídios da Dieta Alimentar
Biossíntese a partir de Glicose e Aminoácidos
Fontes de Ácidos Graxos para a Oxidação
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Absorção dos Ácidos Graxos da Dieta
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Fontes de Ácidos Graxos para a Oxidação
 Ácidos Graxo saturados: Gordura animal
 Ácidos Graxos monoinsaturados: Gorduras animal e vegetal
 Ácidos Graxos poliinsaturados : Gordura vegetal
 Ácidos Graxos de cadeia média: Gordura animal (Leite, manteiga etc.) e 					gordura vegetal 
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Classificação quanto ao tamanho da cadeia
Tipos de Ácidos Graxos
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Tipos de Oxidação Sofridas 
Pelos Ácidos Graxos
HOOC - CH2 - CH2 - (CH2)n - CH3 
C1
a-oxidação
 Ca
Cb 
b-oxidação
w-oxidação
Cw
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Os carbonos dos ácidos graxos são convertidos em acetil-CoA e durante este processo ocorre a formação de NAD e FAD reduzidos para a produção de ATP. 
Função da b-Oxidação de Ácidos Graxos
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Clorofila
Ácido
Fitânico
Fitol
A a-oxidação está envolvida na oxidação de ácidos graxos de cadeia ramificada, como o ácido fitânico (20C), produto metabólico do fitol, um constituinte da clorofila. O ácido fitânico está presente nos vegetais da dieta, em derivados do leite e em gorduras de animais ruminantes. 
Função da a-Oxidação
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CH3 - (CH2)10 - COO-
HO - CH2 - (CH2)10 - COO-
OHC - (CH2)10 - COO-
carbono w
-OOC - (CH2)10 - COO-
-OOC - (CH2)6 - COO-
-OOC - (CH2)4 - COO-
Hidroxilases
Álcool
DH
Aldeído
DH
b-Oxidação
Peroxissomal
Ácido adípico
Ácido subérico
w-Oxidação
Acidúria Dicarboxílica

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A b-oxidação de ácidos graxos de cadeia curta, média e longa ocorre na matriz mitocondrial
Local da Oxidação
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Local da Oxidação
A b- oxidação dos ácidos graxos de cadeia muito longa e a a-oxidação de ácidos graxos de cadeia ramificada ocorrem no peroxissomo
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Local da Oxidação
A w-oxidação de ácidos graxos ocorrem no retículo endoplasmático
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Os ácidos graxos são oxidados durante:
 O estado alimentado 
 O jejum alimentar
 A inanição
 O exercício físico
 O diabete não tratado
Momento Metabólico da Oxidação de Ácidos Graxos
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b-Oxidação Mitocondrial
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CH3 - (CH2)14 - COO-
+ ATP
CH3 - (CH2)14 - C=O- 
 AMP 
PPi
2 Pi
CoASH
CH3 - (CH2)14 - C=O- 
 SCoA 
+ AMP
Ácido graxo
Acil-graxo-AMP
Acil-CoA graxo
Sintetase
dos Acil-CoA
Graxos
Sintetase
dos Acil-CoA
Graxos
Pirofosfatase
Para seguir a rota oxidativa, os ácidos graxos precisam ser ativados, formando os acil-CoA graxos. Neste processo há o acoplamento de duas reações e o consumo de duas ligações ricas em energia.
Ativação dos Ácidos Graxos
b-Oxidação
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Local de ativação dos ácidos graxos
Ativação dos Ácidos Graxos
b-Oxidação
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Transporte para Matriz Mitocondrial
b-Oxidação
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Os acil-CoA graxos de ácidos graxos de cadeia longa precisam ligar-se a um derivado dos aminoácidos Lys ou Met chamado carnitina, para poderem atravessar a membrana mitocondrial interna
Transporte para a Matriz Mitocondrial
b-Oxidação
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Formação da acil-carnitina, pela enzima carnitina acil-transferase I (CAT I)
 O
CH3 - (CH2)n - C - SCoA + 
 CH3
CH3 - N+ - CH3
 CH2
OH - CH - CH2 - COOH
 O
CH3 - (CH2)n - C - 
 CH3
CH3 - N+ - CH3
 CH2
O - CH - CH2 - COOH
 + CoASH
Acil-CoA graxo
Carnitina
Acil-carnitina graxo
CAT I
 
Transporte para a Matriz Mitocondrial
b-Oxidação
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A acil-carnitina é transportada do espaço intermembrana para o interior da mitocôndria, por uma translocase presente na membrana mitocondrial interna. Na matriz, a acil-carnitina é convertida em carnitina e acil-CoA graxo pela CPT II ou CAT II
Transporte para a Matriz Mitocondrial
b-Oxidação
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Transporte para a Matriz Mitocondrial
b-Oxidação
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Uma visão geral da
b-oxidação:
Os carbonos dos ácidos graxos são convertidos em acetil-CoA e durante este processo ocorre a formação de NAD e FAD reduzidos 
b-Oxidação de Ácidos Graxos de Número Par de Carbonos
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As 4 reações são catalizadas por um conjunto de enzimas específicas para cada tipo de ácido graxo, de acordo com o número de carbonos. 
Ex: 
 VLCD (very long-chain acyl-CoA dehydrogenase)
 LCAD (long-chain acyl-CoA dehydrogenase)
 MCAD (medium-chain acyl-CoA dehydrogenase)
 SCAD (short-chain acyl-CoA dehydrogenase) 
b-Oxidação de Ácidos Graxos de Número Par de Carbonos
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A espiral da b-oxidação
b-Oxidação de Ácidos Graxos de Número Par de Carbonos
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b-Oxidação 
Os eritrócitos não possuem mitocôndria, logo não podem oxidar ácidos graxos via b-oxidação 
O cérebro não utiliza os ácidos graxos como combustível energético, pois estes não passam com eficiência a barreira hemato-encefálica 
Tecidos que Não Utilizam a b-Oxidação
Os adipócitos não oxidam ácidos graxos para obtenção de energia 
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Outras Rotas
b-Oxidação 
Destinos da Acetil-CoA
Acetil-CoA
Ciclo de Krebs
Corpos Cetônicos
O destino metabólico da acetil-CoA originada da oxidação de ácidos graxos depende do momento metabólico e do tecido. 
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Destino dos Elétrons 
b-Oxidação
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b-Oxidação
Balanço Energético
Quantas voltas na b-oxidação são necessárias para oxidar o ácido palmítico?
Quantas acetil-CoAs são formadas no total?
Quantos ATPs são produzidos?
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b-Oxidação Ácidos Graxos
Monoinsaturados
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b-Oxidação Ácidos Graxos
Poliinsaturados
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Ácido graxos de número ímpar de carbonos
Várias voltas na b-oxidação
Ácido graxo
com 5 carbonos
b-oxidação
Acetil-CoA
(2C)
Propionil-CoA
(3C)
Ciclo de Krebs
b-Oxidação Ácidos Graxos de 
Número Ímpar de Carbonos
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Propionil-CoA
Metilmalonil-CoA
Succinil-CoA
 Gliconeogênese 
AG no Ímpar de C
Thr Ile Met
Val
b-Oxidação Ácidos Graxos de Número Ímpar de Carbonos
A gliconeogênese pode ocorrer a partir de propionil-CoA e metilmalonil-CoA 
Destino dos Carbonos do Propionato
AG ramificados
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Destino dos Elétrons do Propionato
b-Oxidação Ácidos Graxos de Número Ímpar de Carbonos
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b-Oxidação nos Peroxissomos 
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Acidemias

Metilmalonil-CoA
Succinil-CoA
Propionil-CoA
Propionil-CoA
Carboxilase
Mutase
Vitamina B12
Metilmalonil-CoA
Succinil-CoA
Propionil-CoA
Propionil-CoA
Carboxilase
Mutase
Vitamina B12
Acidemia Propiônica
Acidemia Metil-Malônica
Metilmalonil-CoA
Propionil-CoA
Acidúria Metabólica
Comprometimento 
Neurológico
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No adipócito, a adrenalina (exercício) e o glucagon (jejum, inanição, diabete não tratado) ativam, via AMPc, uma lipase hormônio-sensível, que catalisa a hidrólise de triacilgliceróis. 
Os ácidos graxos são transportados pela albumina sérica aos tecidos, onde são oxidados. O glicerol fará gliconeogênese no hepatócito.
Regulação da 
b-oxidação
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O malonil-CoA é um intermediário metabólico da biossíntese citosólica de ácidos graxos de cadeia longa a partir da acetil-CoA. Sua concentração aumenta após a ingestão de uma dieta rica em glicídios 
 O
-OOC - CH2 - C - S - CoA
Regulação da b-oxidação
 O
CH3 - C - S - CoA
Acetil-CoA carboxilase
Palmitato
*
 O
CH3 - (CH2)n - C - SCoA + 
 CH3
CH3 - N+ - CH3
 CH2
OH - CH - CH2 - COOH
 O
CH3 - (CH2)n - C - 
 CH3
CH3 - N+ - CH3
 CH2
O - CH - CH2 - COOH
 + CoASH
Acil-CoA graxo
Carnitina
Acil-carnitina graxo
CAT I
 ou
CPT I
Malonil CoA
Regulação da b-oxidação
*
Regulação da b-oxidação
Jejum, Inanição e no Diabete Não Tratado
[glucagon]
[insulina]
AMPc/PKA
Oxidação de 
AG
Malonil-CoA

Palmitato
*
Regulação da b-oxidação

Utilização de glicose nos 
tecidos insulino-dependentes
Insulina
Síntese de ácidos graxos
( Malonil-CoA)
Oxidação de 
AG
 Diabete Não Tratado
*
 NADH 
 NAD
b-hidroxi-acil-CoA 
desidrogenase
Acetil-CoA
Tiolase
Consumo de Energia
Acil-CoA graxo
Trans D2-enoil-CoA
L-b-hidroxiacil-CoA
b-cetoacil-CoA
Acil-CoA graxo
Acetil-CoA
Regulação da b-oxidação
CoASH
*
Metabolismo de Corpos Cetônicos
*
 OH O
CH3 - C - CH2 - C - O-
 H
b-hidroxibutirato
 O O
CH3 - C - CH2 - C - O-
 
 O
CH3 - C - CH3
Metabolismo de Corpos Cetônicos
Acetoacetato
Acetona
Os Corpos Cetônicos
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A síntese de corpos cetônicos ocorre na matriz mitocondrial do hepatócito
Metabolismo de Corpos Cetônicos
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 Jejum e inanição
 Dieta rica em lipídios e pobre em carboidratos
 Exercício longa duração, baixa a média intensidade
 Diabete não-tratado
 Ácidos graxos
Sangue
Fígado
 Ácidos graxos
 Glucagon
Insulina
Glicose
Piruvato
Malato
Alanina
NADH
b-oxidação
Oxaloacetato
Acetil-CoA
Lactato
Piruvato
 Ácidos graxos
Corpos Cetônicos
Corpos 
Cetônicos
Corpos 
Cetônicos
Mitocôndria
Glicose
NADH
Citrato
NADH
Metabolismo de Corpos Cetônicos

CoASH
*
Acetil-CoA
Acetil-CoA
b-cetotiolase
HMG-CoA sintase
(síntese aumentada no jejum e atividade inibida pelo excesso de CoASH)
Acetoacetil-CoA
Metabolismo de Corpos Cetônicos
Cetogênese no tecido hepático: Síntese de HMG-CoA
HMG-CoA
*
HMG-CoA
Acetoacetato
Acetil-CoA
HMG-CoA liase
(atividade aumentada no jejum)
Metabolismo de Corpos Cetônicos
Cetogênese no tecido hepático: Síntese de Acetoacetato 
*
Acetoacetato
b-hidroxibutirato
Metabolismo de Corpos Cetônicos
Cetogênese no tecido hepático: O acetoacetato irá para os tecidos extrahepáticos, será reduzido a b-hidroxibutirato ou, ...
b-hidroxibutirato desidrogenase
(regulada pela disponibilidade de NADH)
*
 O O
CH3 - C - CH2 - C - O-
 O
CH3 - C - CH3
Reação 
não-enzimática
ou catalisada pela acetoacetato descarboxilase
CO2
Expiração:
hálito cetônico
Metabolismo de Corpos Cetônicos
Cetogênese no tecido hepático: Ou será descarboxilado formando acetona 
*
Utilização de corpos cetônicos pelos tecidos extra-hepáticos 
 OH O
CH3 - C - CH2 - C - O-
 H
 O O
CH3 - C - CH2 - C - O-
 
 O O
CH3 - C - CH2 - C -SCoA
 O
CH3 - C -SCoA
 O
CH3 - C -SCoA
b-hidroxibutirato
desidrogenase
NAD+
NADH +H+
Succinil-CoA:
acetoacetato-CoA
transferase 
 (b-cetoacil-CoA transferase)
Succinil-CoA
Succinato
Tiolase
CoASH
Ciclo de 
Krebs
b-hidroxibutirato
Acetoacetato
Acetoacetil-CoA
2 Acetil-CoA
Metabolismo de Corpos Cetônicos
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Níveis de corpos cetônicos e de glicose sangüíneos, vários tempos durante o jejum
Metabolismo de Corpos Cetônicos
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Após 2 a 3 dias de jejum, o cérebro pode utilizar os corpos cetônicos como combustível energético. 
Metabolismo de Corpos Cetônicos
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O adipócito, não utiliza os ácidos graxos como fonte de energia. Utiliza glicose e corpos cetônicos. 
Metabolismo de Corpos Cetônicos
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Visão geral
Ácidos graxos
Acetil-CoA
Acetoacetato
b-hidroxibutirato
b-oxidação
Acetoacetato
Acetoacetato
b-hidroxibutirato
b-hidroxibutirato
Acetoacetil-CoA
Acetil-CoA
CoA transferase
Succinato
Succinil-CoA
CO2
ATP
H2O
CK e CR
Fígado
Tecido Extra Hepático
CK e CR
CO2
ATP
H2O
Metabolismo de Corpos Cetônicos
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Quase todos os tecidos e células, com exceção do fígado e dos eritrócitos, utilizam corpos cetônicos com fonte de energia
Metabolismo de Corpos Cetônicos
Falta a CoA-Transferase
Não possui mitocôndria
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Cetoacidose
Hipercetonemia
pH sangüíneo
Extrema acidose pode levar 
ao coma e à morte
[corpos cetônicos] 
no sangue
Hipercetonúria
[corpos cetônicos] 
na urina
Cetose Diabética

Cetonemia + Cetonúria = Cetose
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Cetose Diabética

Nelson, DL & Cox, MM. Lehninger Principle of Biochemistry, 2000
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Cetoacidose Diabética

Graw, A., Cowan, RA, O´Reilly, DStJ, Stewart, MJ, Shepherd, J. Bioquímica Clínica: Um Texto Ilustrado em Cores, 2001.
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Cetose em Crianças
As crianças são mais suscetíveis a desenvolver um quadro de cetose do que os adultos, pois seu organismo utiliza mais energia por unidade de massa (a relação músculo/tecido adiposo é maior). Deve-se ficar atento para infecções que causem anorexia e vômitos e para a prática de exercício físico. 

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Etapas da Regulação da Cetogênese
Triacilglicerol
Ácidos graxos
Ácidos graxos
Acetil-CoA
Corpos cetônicos
Triacilglicerol
CO2
Esterificação
Aumento da dispinibilidade de acetil-CoA devido à redução da velocidade do ciclo de krebs 
Inibição pelo malonil-coa
Controle hormonal sobre a lipólise 
Tecido Adiposo
Sangue
Fígado
Ciclo Krebs
Ácidos graxos
 HMG-CoA sintase e HMG-CoA liase têm atividade elevada no jejum;
 b-hidroxibutirato DH regulada por NADH
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Deficiências Associadas com Hipoglicemia
 Deficiência de carnitina
 Deficiência de CPT I ou CAT I
 Deficiência de CPT II ou CAT II
 Deficiência de b-hidroxi-acil-CoA-desidrogenase
 Deficiência de MCAD (Acidúria Dicarboxílica)
 Deficiência de HMG-CoA liase
Deficiências Associadas à Oxidação de Ácidos Graxos e à Cetogênese

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