metabolismo-dos-acidos-graxos-e-triacilglicerois

Prévia do material em texto

www.quimica10.com.br
METABOLISMO DOS ÁCIDOS GRAXOS E TRIACILGLICERÓIS
Em todos os tecidos, existem níveis baixos de ácidos graxos livres, entretanto algumas vezes, pode-
se encontrar quantidades substanciais no plasma, em especial no jejum. Ácidos graxos livres no 
plasma (transportados pela albumina sérica) estão circulando a partir da origem (triacilgliceróis do 
tecido adiposo ou das lipoproteínas da circulação) para o sítio de consumo (outros tecidos). Ácidos 
graxos livres podem ser oxidados por muitos tecidos – especialmente fígado e músculo – para 
produzir energia. Ácidos graxos esterificados, na forma de triacilgliceróis armazenados nas células 
adiposas, servem como a principal reserva energética do organismo.
ESTRUTURA DOS ÁCIDOS GRAXOS
Um ácido graxo consiste em uma cadeia hidrofóbica de hidrocarbonetos com um grupo carboxila 
terminal. 
CH3(CH2)n COO-
 Cadeia hidrocarbonada Grupo carboxílico
 Hidrofóbica Hidrofílico
Esse grupo aniônico tem afinidade por água, conferindo ao ácido graxo natureza anfipática 
(apresenta uma região hidrofóbica e outra hidrofílica). Entretanto, para os ácidos graxos de cadeia 
longa (AGCLs), a porção hidrofóbica é predominante. Essas moléculas são altamente insolúveis em 
água e precisam ser transportadas pela circulação associadas às proteínas. Mais de 90% dos ácidos 
graxos encontrados no plasma estão nas partículas de lipoproteínas da circulação. Ácidos graxos 
não-esterificados são transportados na circulação associados com a albumina. 
ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS E INSATURADOS
 
São compostos formados por cadeias de átomos de carbono ligados a hidrogênio, presentes em 
gorduras e óleos. Podem ser classificados de acordo com o tamanho (curta, média, longa) ou com o 
tipo de ligação da cadeia hidrocarbonada (saturados, mono e poliinsaturados).
ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS
São normalmente encontrados na forma sólida (gordura) e em produtos de origem animal como 
leite integral, manteiga, creme de leite, chantilly, queijos gordurosos (provolone, parmesão, 
mussarela), banha, bacon, sebo, toucinho, gordura das carnes, pele das aves e dos peixes. O 
consumo de alimentos contendo ácidos graxos saturados, além da quantidade desejada, é 
prejudicial, pois contribui para o aumento das taxas de colesterol no sangue.
Exemplos de ácidos graxos saturados:
Ácido Láurico C 12:0 Ácido Palmítico C 16:0 Ácido Esteárico C 18:0 
ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS
São normalmente encontrados na forma líquida (óleo) e em produtos de origem vegetal. Contêm 
uma ou mais ligações duplas na cadeia. Quando os hidrogênios se encontram no mesmo lado do 
plano, são chamados de CIS, se estão em lados opostos, de TRANS. Os ácidos graxos trans estão 
presentes em produtos industrializados, como na margarina e na gordura vegetal hidrogenada. Em 
www.quimica10.com.br
excesso, os ácidos graxos trans são tão ou mais prejudiciais que os ácidos graxos saturados, no que 
diz respeito à elevação dos níveis de colesterol sangüíneos.
Quando o ácido graxo possui uma única dupla ligação, é conhecido como monoinsaturado, se 
contém duas ou mais ligação dupla, é denominado poliinsaturado. Os monoinsaturados estão 
presentes em maior quantidade no azeite de oliva e nos óleos de canola e de amendoim. Já os 
poliinsaturados são encontrados em óleos vegetais (girassol, milho, soja, algodão). 
Os óleos vegetais podem ser endurecidos com a adição de átomos de hidrogênio e a conversão de 
ligações duplas em ligações simples. Este processo é conhecido como hidrogenação. 
Os óleos vegetais hidrogenados costumam estar presentes na margarina e em outros alimentos 
industrializados. 
Ácidos graxos insaturados podem ser divididos nas seguintes categorias:
1. Monoinsaturados, aqueles que contêm apenas uma ligação dupla.
2. Poliinsaturados, aqueles que contêm muitas ligações duplas.
3. Eicosanóides, que incluem as prostaglandinas, leucotrienos, prostaciclinas e tromboxanos.
Exemplos de ácidos graxos insaturados: 
Ácido Oléico C 18:1 (contém 1 ligação dupla)
Ácido Linoléico C 18:2 (contém 2 ligações duplas)
Ácido Linolênico C 18:3 (contém 3 ligações duplas)
Ácido Araquidônico C 20:4 (contém 4 ligações duplas)
Nos ácidos graxos os átomos de carbono são numerados, começando com o carbono da carboxila 
como carbono 1. O carbono que é unido ao grupo carboxila (carbono 2) é também chamado de 
carbono α, o carbono 3 é o carbono β e o carbono 4 é o carbono γ. O carbono do grupo metila 
terminal é chamado de carbono ω, independentemente do comprimento da cadeia. Os carbonos de 
um ácido graxo também podem ser contados começando pelo carbono ω (ou metila terminal). O 
ácido araquidônico é referido como um ácido graxo ω-6, pois as ligações duplas começam 6 
carbonos a partir da metila terminal. Outro ácido graxo ω-6 é o ácido essencial ácido linoléico 18:2 
(9,12). Por sua vez, o ácido linolênico, 18:3 (9, 12,15) é um ácido graxo ω-3. 
 
ÁCIDOS GRAXOS ESSENCIAIS
São poliinsaturados não sintetizados pelas células do organismo, portanto, devem ser adquiridos 
através da alimentação. Existem dois ácidos graxos essenciais, são eles: ômega-3 (ácido linolênico) 
e ômega-6 (ácido linoléico). O ácido graxo ômega-3 é encontrado principalmente nos peixes e óleos 
de peixe. Por outro lado, as melhores fontes alimentares de ácido graxo ômega-6 são os óleos 
vegetais (girassol, milho, soja, algodão). O ácido linoléico é precursor do ácido araquidônico (o 
www.quimica10.com.br
substrato para a síntese das prostaglandinas) e o ácido linolênico é precursor de outros ácidos ω-3 
importantes para o crescimento e o desenvolvimento. 
SÍNTESE DE NOVO DOS ÁCIDOS GRAXOS
Uma grande proporção de ácidos graxos usados pelo organismo é suprida pela dieta: carboidratos, 
proteínas e outras moléculas, quando obtidas da dieta em excesso em relação às necessidades desses 
compostos, podem ser convertidos em ácidos graxos, que são armazenados como triacilgliceróis. 
Em humanos, a síntese dos ácidos graxos ocorre principalmente no fígado e nas glândulas mamárias 
em lactação e em menor extensão, no tecido adiposo. O processo incorpora carbonos a partir da 
acetil-CoA na cadeia de ácido graxo em crescimento, usando ATP e (NADPH) reduzido.
SÍNTESE DE TRIACILGLICERÓIS (TAG)
Estrutura do triacilglicerol: São três ácidos graxos que esterificam uma molécula de glicerol.
Síntese de glicerol-fosfato: O glicerol-P é o aceptor inicial dos ácidos graxos durante a síntese de 
TAG. Existem duas vias no fígado e uma via no tecido adiposo: 
No fígado: Glicose Glicólise → diidroxiacetona-P (DHAP) glicerol-P-desidrogenase → glicerol-P
Ou Glicerol Glicerol-cinase→glicerol-P
No tecido adiposo: Glicólise → diidroxiacetona-P (DHAP) glicerol-P-desidrogenase → glicerol-P
Ativação dos ácidos graxos: Os ácidos graxos precisam ser convertidos em sua forma ativada 
(unidos à coenzima A) antes de participarem da síntese de TAG. 
Ácidos graxos sintetase dos acil-CoA graxos→ Acil-CoA graxo
Síntese de TAG a partir do glicerol-P e acil-CoA graxa: Essa etapa envolve 4 reações: inclui adição 
seqüencial de 2 ácidos graxos a partir de acil-CoA, remoção de fosfato e adição de um terceiro 
ácido graxo.
Glicerol-P aciltransferase → ácido lisofosfatídico aciltransferase → ácido fosfatídico fosfatase→ 
diaciltrigerol aciltransferase → triacilglicerol.
www.quimica10.com.br
β-OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS
A principal etapa do catabolismo dos ácidos graxos saturados ocorre na mitocôndria (um 
transportador especializado (Carnitina) carrega o ácido graxo do citosol para a matriz mitocondrial),a chamada β-oxidação, em que fragmentos de 2 carbonos são removidos do terminal carboxila da 
acil-CoA, produzindo acetil-CoA, NADH e FADH2.
O primeiro ciclo da β-oxidação consiste em uma seqüência de 4 reações, que resultam na 
diminuição em 2 carbonos da cadeia do ácido graxo. As etapas para a β-oxidação incluem uma 
oxidação que produz FADH2, uma etapa de hidratação, uma segunda oxidação que produz NADH e 
uma clivagem tiólica, que libera uma molécula de acetil-CoA. Para ácidos graxos saturados com 
número par de átomos de carbono, essa 4 etapas são repetidas em um número de vezes igual a n/
2 – 1 (onde n é o número de carbonos), sendo que cada ciclo produz um grupo acetila mais NADH 
e FADH2. A última clivagem tiólica produz 2 grupos acetilas. 
Acil-CoA acil-CoA-desidrogenase→ Enoil-CoA enoil-CoA-hidratase→ 3-Hidroxiacil-CoA
 FAD+→ FADH2 H2O
3-Hidroxiacil-CoA-desidrogenase→ 3-Cetoacil-CoA acil-CoA:aciltransferase (“tiolase”)→
 NAD+ → NADH + H+ Côa
Acil-CoA + Acetil-CoA
www.quimica10.com.br
Oxidação de ácidos graxos insaturados: A oxidação de ácidos graxos insaturados produz menos 
energia que a dos ácidos graxos saturados, porque eles estão menos reduzidos e, portanto, menos 
equivalentes reduzidos podem ser produzidos a partir das suas estruturas. A oxidação de ácidos 
graxos monoinsaturados e poliinsaturados requer enzimas adicionais. 
 β -oxidação no peroxissomo : Ácidos graxos de cadeia muito longa (AGCML), com 20 carbonos ou 
mais, sofrem preliminarmente uma oxidação peroxissomal. Os ácidos graxos encurtados são então 
transferidos para a mitocôndria para posterior oxidação. Ao contrário da β-oxidação mitocondrial, 
a desidrogenação inicial nos peroxissomos é catalisada por uma acil-CoA-oxidase que contém 
FAD. O FADH2 produzido é oxidado pelo oxigênio molecular, que é reduzido a H2O2. O H2O2 é 
reduzido a H2O pela catalase.
CORPOS CETÔNICOS: UM COMBUSTÍVEL ALTERNATIVO PARA AS CÉLULAS
A mitocôndria do fígado tem a capacidade de converter acetil-CoA proveniente da β-oxidação de 
ácidos graxos em corpos cetônicos. Os compostos classificados como compostos cetônicos são o 
acetoacetato, o 3-hidroxibutirato e a acetona (um composto volátil, não metabolizado 
biologicamente, que pode ser liberado na respiração). O acetoacetato e o 3-hidroxibutirato são 
transportados pelo sangue aos tecidos periféricos. Ali, eles podem ser convertidos novamente a 
acetil-CoA, que é oxidada no ciclo do ácido cítrico. Os corpos cetônicos são importantes fontes de 
energia para os tecidos periféricos, porque:
1) São solúveis em meio aquoso e não necessitam ser incorporados a lipoproteínas ou transportados 
pela albumina, como outros lipídeos;
2) São produzidos no fígado durante períodos em que a quantidade de acetil-CoA excede a 
capacidade oxidativa do fígado;
3) São usados pelos tecidos extra-hepáticos, como os músculos esquelético e cardíaco e o córtex 
adrenal, em quantidade proporcional a sua concentração no sangue. Mesmo o cérebro pode usar 
corpos cetônicos como fonte de energia, se os níveis sangüíneos aumentarem suficientemente.
Síntese de corpos cetônicos pelo fígado: Somente o fígado possui enzimas para a produção de 
corpos cetônicos.
Utilização dos corpos cetônicos pelos tecidos periféricos: Embora o fígado constantemente sintetize 
baixos níveis de corpos cetônicos, sua produção torna-se muito mais significante durante o jejum, 
quando os corpos cetônicos são necessários para produzir energia nos tecidos periféricos. 
Produção excessiva de corpos cetônicos no diabete melito: Quando a velocidade de formação dos 
corpos cetônicos é maior do que a velocidade de seu consumo, seus níveis começam a aumentar no 
sangue (cetonemia) e, por fim, na urina (cetonúria). Essas 2 condições são observadas mais 
frequentemente em casos de diabetes melito tipo 1 (dependente de insulina) não-controlado. Nesses 
indivíduos, a alta degradação de ácidos graxos produz quantidades excessivas de acetil-CoA. Isso 
www.quimica10.com.br
depleta o conjunto de NAD+ e aumenta o conjunto de NADH, reduzindo a velocidade do ciclo de 
Krebs. Isso força o excesso de acetil-CoA para a rota da síntese de corpos cetônicos. Um sintoma 
freqüente da cetoacidose diabética é o odor frutado na respiração, resultante da alta produção de 
acetona. Um aumento da concentração de corpos cetônicos no sangue resulta em acidemia. Além 
disso, a excreção da glicose e de corpos cetônicos na urina resulta em desidratação do organismo. O 
aumento do número de H+ na circulação e a diminuição do volume plasmático podem causar 
acidose grave (cetoacidose). Cetoacidose pode ser observada em casos de jejum.
↓ Insulina ↑ Glucagon → ↑ Lipólise → ↑ Ácidos graxos livres → ↑ Liberação hepática de corpos 
cetônicos → Cetoacidose.