9 - Metabolismo Ácidos Graxos

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Metabolismo de Ácidos Graxos: β-oxidação
Eugenio Hottz
Universidade Federal de Juiz de Fora
Departamento de Bioquímica
Jejum
Período absortivo
Ingesta
Glicólise	 Giconeogênese
β-Oxidação
Durante o Jejum fígado músculos obtêm ATP da oxidação de Ácidos Graxos
Durante o Jejum fígado músculos obtêm ATP da oxidação de Ácidos Graxos
Jejum
Período absortivo
Ingesta
Glicólise	 Giconeogênese
β-Oxidação
Glicose
Ácidos Graxos
Nos adipócitos os triglicerídeos são hidrolisados em glicerol + ácidos graxos
H2C – OH 
H2C – OH 
H2C – OH 
3 H2O
Lipase hormônio-sensível
Glicerol
Triacilglicerol
3 Ácidos Graxos
+
Ácidos Graxos + Albumina
Os ácidos graxos livres circulam ligados à albumina, e são transportados aos tecidos muscular e hepático
β-Oxidação
β-Oxidação
Ácido Graxo
Ácido Graxo
Acetil-CoA
β-oxidação
Acil-CoA
Acil-CoA
A β-Oxidação acontece na Mitocôndria
No interior da célula o Ácido graxo é ligado à CoA formando uma acil-CoA 
C
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CoA – SH
ATP
AMP + PPi
CoA – S – C 
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
Acil-CoA sintetase
(gasto de 2 ATP)
Ácidos Graxos
Acil-CoA
O-
O
Os grupos acila são transportados para a Matriz mitocondrial conjugados à Carnitina
β-oxidação dos ácidos graxos
CoA – S 
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
acil-CoA
9
β-oxidação dos ácidos graxos
CoA – S 
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CoA – S 
H – C 
C – H
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
acil-CoA
enoil-CoA
FAD
FADH2
acil-CoA desidrogenase
10
β-oxidação dos ácidos graxos
CoA – S 
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CoA – S 
H – C 
C – H
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CoA – S 
H – C – OH
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CH2
acil-CoA
enoil-CoA
hidroxiacil-CoA
FAD
FADH2
H2O
acil-CoA desidrogenase
enoil-CoA hidratase
11
β-oxidação dos ácidos graxos
CoA – S 
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CoA – S 
H – C 
C – H
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CoA – S 
H – C – OH
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CH2
CoA – S 
C
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CH2
O
acil-CoA
enoil-CoA
hidroxiacil-CoA
β-cetoacil-CoA
FAD
FADH2
H2O
NAD+
NADH
acil-CoA desidrogenase
enoil-CoA hidratase
hidroxiacil-CoA desidrogenase
12
β-oxidação dos ácidos graxos
CoA – S 
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CoA – S 
H – C 
C – H
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CoA – S 
H – C – OH
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CH2
CoA – S 
C
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CH2
O
C
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
CoA – S 
acil-CoA
enoil-CoA
hidroxiacil-CoA
β-cetoacil-CoA
acil-CoA (-2 C)
FAD
FADH2
H2O
NAD+
NADH
CoA–SH
C
O
CH3
CoA – S
acetil-CoA
acil-CoA desidrogenase
enoil-CoA hidratase
hidroxiacil-CoA desidrogenase
tiolase
13
β-oxidação dos ácidos graxos
CoA – S 
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CoA – S 
H – C 
C – H
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CoA – S 
H – C – OH
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CH2
CoA – S 
C
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CH2
O
C
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
CoA – S 
acil-CoA
enoil-CoA
hidroxiacil-CoA
β-cetoacil-CoA
acil-CoA (-2 C)
FAD
FADH2
H2O
NAD+
NADH
CoA–SH
C
O
CH3
CoA – S
acetil-CoA
acil-CoA desidrogenase
enoil-CoA hidratase
hidroxiacil-CoA desidrogenase
tiolase
14
β-oxidação dos ácidos graxos
CoA – S 
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CoA – S 
H – C 
C – H
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CoA – S 
H – C – OH
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CH2
CoA – S 
C
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CH2
O
C
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
CoA – S 
acil-CoA
enoil-CoA
hidroxiacil-CoA
β-cetoacil-CoA
acil-CoA (-2 C)
FAD
FADH2
H2O
NAD+
NADH
CoA–SH
C
O
CH3
CoA – S
acetil-CoA
acil-CoA desidrogenase
enoil-CoA hidratase
hidroxiacil-CoA desidrogenase
tiolase
15
β-oxidação dos ácidos graxos
CoA – S 
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
O
C
CoA – S 
H – C 
C – H
CH2
CH2
CH2
O
C
CoA – S 
H – C – OH
CH2
CH2
CH2
O
C
CH2
CoA – S 
C
CH2
CH2
CH2
O
C
CH2
O
C
CH2
CH2
CH2
O
CoA – S 
acil-CoA
enoil-CoA
hidroxiacil-CoA
β-cetoacil-CoA
acil-CoA (-2 C)
FAD
FADH2
H2O
NAD+
NADH
CoA–SH
C
O
CH3
CoA – S
acetil-CoA
acil-CoA desidrogenase
enoil-CoA hidratase
hidroxiacil-CoA desidrogenase
tiolase
16
β-oxidação dos ácidos graxos
CoA – S 
CH2
CH2
CH2
O
C
CoA – S 
H – C 
C – H
CH2
O
C
CoA – S 
H – C – OH
CH2
O
C
CH2
CoA – S 
C
CH2
O
C
CH2
O
C
CH2
O
CoA – S 
acil-CoA
enoil-CoA
hidroxiacil-CoA
β-cetoacil-CoA
acetil-CoA
FAD
FADH2
H2O
NAD+
NADH
CoA–SH
C
O
CH3
CoA – S
acetil-CoA
acil-CoA desidrogenase
enoil-CoA hidratase
hidroxiacil-CoA desidrogenase
tiolase
17
β-oxidação dos ácidos graxos
2 CO2
CoA – SH
3 NAD+
3 NADH + H+
Oxidação completa do Acetil-CoA a CO2
ocorre no ciclo de Krebs
Oxaloacetato (4C)
C
O
CH3
CoA – S
Acetil-CoA 
Ciclo de Krebs
FAD
FADH2
Citratoato (6C)
(2C)
A formação dos corpos cetônicos acontece no Fígado
Os corpos cetônicos são degradados no músculo
Síntese de Ácidos Graxos:
Universidade Federal de Juiz de Fora
Departamento de Bioquímica
Durante o Jejum fígado músculos obtêm ATP da oxidação de Ácidos Graxos
Jejum
Período absortivo
Ingesta
Glicólise	 Giconeogênese
Síntese de AG
Glicose
Ácidos Graxos
Regulação do Ciclo de Krebs
2 CO2
CoA – SH
3 NAD+
3 NADH + H+
Oxaloacetato (4C)
C
O
CH3
CoA – S
Acetil-CoA 
Ciclo de Krebs
FAD
FADH2
Citratoato (6C)
(2C)
NADH
NAD+
Regulação do Ciclo de Krebs
NADH
↑ATP/↓ADP
2 CO2
CoA – SH
3 NAD+
3 NADH + H+
Oxaloacetato (4C)
C
O
CH3
CoA – S
Acetil-CoA 
Ciclo de Krebs
FAD
FADH2
Citratoato (6C)
(2C)
A síntese de AG tem acetil-CoA e Malonil-CoA como substratos e NADPH como agente redutor
A síntese de AG tem acetil-CoA e Malonil-CoA como substratos e NADPH como agente redutor
C
O
CH3
CoA – S
Acetil-CoA 
Malonil-CoA 
C
O
CH2
CoA – S
COO-
CO2
ATP
ADP
acetil-CoA carboxilase
acetil-CoA-ACP transacilase (1)
Complexo Ácido Graxo Sintase
acetil-CoA-ACP transacilase (1)
malonil-CoA-ACP transacilase (2)
Complexo Ácido Graxo Sintase
acetil-CoA-ACP transacilase (1)
malonil-CoA-ACP transacilase (2)
Cetoacil-ACP sintase (3)
Complexo Ácido Graxo Sintase
acetil-CoA-ACP transacilase (1)
malonil-CoA-ACP transacilase (2)
Cetoacil-ACP sintase (3)
Cetoacil-ACP redutase (4)
Complexo Ácido Graxo Sintase
acetil-CoA-ACP transacilase (1)
malonil-CoA-ACP transacilase (2)
Cetoacil-ACP sintase (3)
Cetoacil-ACP redutase (4)
Hidroxiacil-ACP desidratase (5)
Complexo Ácido Graxo Sintase
acetil-CoA-ACP transacilase (1)
malonil-CoA-ACP transacilase (2)
Cetoacil-ACP sintase (3)
Cetoacil-ACP redutase (4)
Hidroxiacil-ACP desidratase (5)
NADPH + H+
NADP+
Enoil-ACP redutase (6)
Complexo Ácido Graxo Sintase
acetil-CoA-ACP transacilase (1)
malonil-CoA-ACP transacilase (2)
Cetoacil-ACP sintase (3)
Cetoacil-ACP redutase (4)
Hidroxiacil-ACP desidratase (5)
NADPH + H+
NADP+
Enoil-ACP redutase (6)
Complexo Ácido Graxo Sintase
acetil-CoA-ACP transacilase (1)
malonil-CoA-ACP transacilase (2)
Cetoacil-ACP sintase (3)
Cetoacil-ACP redutase (4)
Hidroxiacil-ACP desidratase (5)
NADPH + H+
NADP+
Enoil-ACP redutase (6)
Complexo Ácido Graxo Sintase
Condensação
acetil-CoA-ACP transacilase (1)
malonil-CoA-ACP transacilase (2)
Cetoacil-ACP sintase (3)
Cetoacil-ACP redutase (4)
Hidroxiacil-ACP desidratase (5)
NADPH + H+
NADP+
Enoil-ACP redutase (6)
Complexo Ácido Graxo Sintase
Condensação
Redução
acetil-CoA-ACP transacilase (1)
malonil-CoA-ACP transacilase (2)
Cetoacil-ACP sintase (3)
Cetoacil-ACP redutase (4)
Hidroxiacil-ACP
desidratase (5)
NADPH + H+
NADP+
Enoil-ACP redutase (6)
Complexo Ácido Graxo Sintase
Condensação
Redução
Desidratação
acetil-CoA-ACP transacilase (1)
malonil-CoA-ACP transacilase (2)
Cetoacil-ACP sintase (3)
Cetoacil-ACP redutase (4)
Hidroxiacil-ACP desidratase (5)
NADPH + H+
NADP+
Enoil-ACP redutase (6)
Complexo Ácido Graxo Sintase
Condensação
Redução
Desidratação
Redução
acetil-CoA-ACP transacilase (1)
malonil-CoA-ACP transacilase (2)
Cetoacil-ACP sintase (3)
Cetoacil-ACP redutase (4)
Hidroxiacil-ACP desidratase (5)
NADPH + H+
NADP+
Enoil-ACP redutase (6)
Complexo Ácido Graxo Sintase
Condensação
Redução
Desidratação
Redução
Tioesterase (7)
Palmitato (16 C)