Oxidação de lipídios

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Oxidação de lipídios
Dieta de carboidrato e lipídio trará ganho de peso mesmo com a ingestão de medicamento que minimize a absorção de gordura no intestino, pois a insulina será mantida alta e ocorrerá estimulação da enzima acetil Co-A carboxilase que converte acetil em malonil Co-A para se ter síntese de ácido graxo, que em excesso será armazenado em forma de triacilglicerol, então para engordar é preciso de se ter uma necessidade calórica menor que o próprio consumo, ou seja, haverá excesso de calorias e armazenamento em forma de triacilglicerol, tudo isso em condições de insulina alta. 
Oxidação de lipídios é o inverso desta situação, é o processo que mostrará em que condições os lipídios armazenados serão oxidados. Para se ter “queima” de gordura haverá indicação de dois hormônios: Glucagon e adrenalina, sinalizam a DEGRADAÇÃO de lipídios, por isso a atividade física é importante para a perda de peso, pois a liberação de adrenalina irá estimular receptores que ocasionarão a “queima” de triacilglicerol. 
Triacilglicerol e glicogênio são macromoléculas, ambas são de estoque. Triacilglicerol é de reserva de ácido graxo, para quando se precisar de energia ele seja degradado e supra a necessidade. Glicogênio é reserva de glicose, em situação de jejum o glicogênio (ex: hepático) é degradado para se manter a concentração de glicose no sangue. A vantagem de degradação de triglicerídios é mais eficiente (mais energético) que a de glicogênio pois é uma molécula extremamente energética, de forma que pouca quantidade degradada já libera muita energia para o organismo (muito mais que a degradação do glicogênio!!) O triacilglicerol é fácil de se sintetizar e difícil de se degradar. São moléculas mais leves que o glicogênio, é um composto apolar e anidra. Enquanto a reserva de glicogênio se esgota rapidamente as reservas de triacilglicerol são suficientes para longos períodos.
Diminuindo a ingestão de carboidratos diminui também uma importante fonte de se manter a insulina alta, desta forma favorecendo a relação glucagon/insulina que estimula a degradação de lipídios. No caso de uma dieta baseada na ingestão de lipídios haverá fornecimento de energia para o corpo mas sem a ocorrência de picos de insulina, então não ocorre síntese de lipídio a partir de lipídio.
A oxidação de lipídios ocorre quando falta energia nas células (ATP baixo!), de forma que deve se quebrar ácidos graxos à fim de se estabelecer as condições normais das células (mais ATP que ADP), ocorrerão sinalizações para que a quantidade de ATP volte a ser superior que a de ADP (mais glucagon que insulina – condição de jejum- aliado aumento de adrenalina) por meio da degradação de lipídios. Ocorre no peroxissomo e na mitocôndria (músculo, fígado, córtex renal e coração têm alta atividade de oxidação de lipídios). As possibilidades de quebra e digestão de lipídio serão quando o lipídio vêm da dieta, ou a partir do lipídio armazenado. Dieta: intestino, sais biliares emulsificam os lipídios, lipases quebram triacilglicerol em ácidos graxos e glicerol para que eles possam ser absorvidos pela mucosa intestinal, então se juntam novamente para formar a lipoproteína plasmática quilomícron, que irá do sistema linfático para o sangue, onde a região apo (que ativa a lipoproteína lipase) a lipase começa a quebrar o triacilglicerol que está dentro do quilomicron que transforma o triacilglicerol em ácido graxo e glicerol, que irá entrar nas células, por exemplo o miócito (célula muscular) ou adipócito (célula do tecido adiposo). Se o ácido graxo que vêm da digestão de lipídio for para o miócito em condição metabólica de necessidade energética, o ácido graxo será oxidado para fornecer energia ao músculo, já se ele for para o adipócito onde houver sobra de ácido graxo (condição energética de sobra de energia), ele será incorporado para a formação de triacilglicerol. 
Mobilização dos ácidos graxos estocados como triacilglicerol
No adipócito ocorrem receptores dos hormônios adrenalina e glucagon, quando ligados ao receptor gera uma sinalização que aumenta a concentração do composto AMPc (sinalizador celular), então ocorrerá a ativação da proteína quinase A (PKA) que fosforila; adiciona fosfato: dentro do adipócito têm uma lipase sensível a hormônio, então ao receber um grupo fosfato ela fica mais ativa ( fosforilada irá ser capaz de degradar triacilglicerol) o triacilglicerol estocado no adipócito está protegido por uma camada de perilipina (proteína) o que impede o acesso da lipase ao triacilglicerol, para a lipase fosforilada, portanto ativa, conseguir degradar o triacilglicerol é necessário uma mudança nessa perilipina, portanto quando a PKA está ativa ela fosforila tbm a perilipina, permitindo o acesso da lipase até o triacilglicerol permitindo a degradação do mesmo liberando ácido graxo e glicerol. Para que esse ácido graxo chegue até o miócito ele irá sair do adipócito e ir para o sangue, onde será transportado pela albumina sérica e terá acesso ao miócito por meio de um transportador de ácido graxo, então dentro do miócito haverá a Beta oxidação à fim de se produzir ATP.
E o glicerol? Também sairá do adipócito e irá para o sangue, porém irá para o fígado. Em condições de glucagon alto a via favorecida será a gliconeogênese, suas substâncias são piruvato, lactato, glicerol...Em situação de jejum, com degradação de triacilglicerol, quando chegar no fígado será utilizado para gliconeogênese.
 Quando o ácido graxo chega no miócito ele sofre Beta oxidação (matriz mitocondrial) com o propósito exclusivo de produzir ATP para fornecer energia para o músculo, para isso é necessário que ele sofra ativação; sofre adição de coenzima A (conversão em Acil graxo coA) e nesse processo ocorre um grande gasto de ATP (conversão de ATP em AMP- considera-se 2 moléculas de ATP gastas). É possível que esse acil graxo CoA seja utilizado para a síntese de lipídio de membrana, mas no caso será focado no direcionamento até a matriz mitocondrial para que seja oxidado à fim de se produzir energia para a célula. A mitocôndria possui duas membranas, externa (permeável) e interna (impermeável), não existe um transportador que leve o acil graxo CoA (citosol) pela membrana interna até a matriz, para isso é necessário que a carnitina acil transferase 1 (membrana mit. Externa) substitua a coenzima A do acil graxo pela carnitina ocasionando a formação do composto acil graxo carnitina, para este composto existe um transportador da membrana interna para a matriz mitocondrial, na face interna da membrana interna têm a enzima carnitina acil transferase 2 que será responsável por retirar a carnitina do acil graxo carnitina e no lugar dela por CoA, de forma a formar acil graxo CoA dentro da matriz mitocondrial. Uma vez que o acil graxo CoA esteja dentro da matriz seu único destino será sofrer beta oxidação.
Beta oxidação
Para se ter síntese de ácido graxo é necessário que haja disponibilidade de ATP, NADPH, acetil CoA, malonil CoA. Quando se oxida um ácido graxo ocorre produção de acetil CoA, que entrará no ciclo Krebs para produzir as coenzimas reduzidas NadH e FadH2 com destino à cadeia respiratória para se produzir ATP.
Considerando que o ácido graxo que acabou de chegar na matriz mitocondrial seja o palmitato (16 atm C), a beta oxidação ocorrerá da seguinte forma; 1ª reação: Desidrogenação (produz FADH2=1,5ATP); 2ª reação: Hidratação; 3ª reação: Desidrogenação (produz NADH=2,5ATP); 4ª reação: Clivagem. Resultando na produção de acetil CoA (2atm. Carbono) *Este acetil CoA será direcionado ao Ciclo de Krebs onde será produzido NADH e FADH2 que entram na cadeia respiratória para produzir ATP.
“Pensando na beta oxidação de um composto de 16 átomos de carbono (palmitato) acetil Coa (2C). Quantas moléculas de acetil CoA serão produzidas quando se degrada o palmitato? R: 8.”
Quando se oxida um único ácido graxo com 16 átomos de carbono produz-se 108 moléculas de ATP! Em todo processo de ativação e oxidação gasta-se apenas 2 ATP, de forma que o saldo final é de 106 ATP.
Em ácidos graxosinsaturados ocorre a dessaturação, sendo assim, no processo de beta oxidação destes mesmos ácidos graxos insaturados, outras enzimas estarão envolvidas. No caso de um ácido graxo de número ímpar se iniciará a clivagem até que sobrem 5 átomos de carbono, seguirão os processos de Desidrogenação Hidratação, Desidrogenação, Clivagem, e então será liberado mais um acetil CoA (Ciclo de Krebs) e restará ainda um composto constituído por 3 átomos de carbono, o propionil CoA. Este composto por meio de atividade enzimática irá se converter em succinil CoA, um composto intermediário presente no Ciclo de Krebs, também atuando na produção de energia. Não ocorre nenhum desperdício energético na beta oxidação de ácidos graxos!
Para se degradar/oxidar lipídios/ácidos graxos é necessário ter em alta os hormônios glucagon e adrenalina. Para se ter síntese de ácido graxo/triacilglicerol é necessário ter em alta o hormônio insulina. 
O processo de degradação de ácidos grãos não é restrito a mitocôndria, podendo ocorrer também nos peroxissomos. Ácidos graxos de cadeias longas (20C ou mais) irá para o peroxissomo, ficará menor e então será encaminhado as mitocôndrias. Enquanto na mitocôndria a primeira desidrogenação será responsável por produzir FADH2 (onde seus elétrons entrarão na cadeia resp. até O2, que é reduzido a H2O e então produz ATP), no peroxissomos o FADH2 também será produzido, mas na impossibilidade de ser encaminhado a cadeia respiratória, seus elétrons não em quantidades suficientes serão encaminhados ao O2 que será convertido em H2O2 água oxigenada, ou seja, peróxido de hidrogênio, uma espécie reativa de O2 que não pode estar em alta concentração não célula pois nessa condição pode ocasionar morte celular, por isso ocorre também no peroxissomo a enzima catalase, que será responsável por converter o H2O2 em água e O2. A Hidratação é similar a mitocondrial, e então na segunda desidrogenação, enquanto na mitocôndria será produzida NADH que liberará os elétrons no complexo 1 da cadeia respiratória (produzindo ATP ao final), no peroxissomo esse NADH produzido deve ser exportado do peroxissomos à fim de se direcionar a uma mitocôndria ou à reações citosólicas. Na Clivagem (enzima tiolase) produz-se acetil CoA >>>>>> Produto de Beta Oxidação de Ácido Graxo é ACETIL COA<<<<<< Na mitocôndria o acetil CoA irá para o Ciclo de Krebs, no peroxissomo, assim como o NADH, o acetil CoA será exportado para o citosol.
Defeitos genéticos na acil CoA desidrogenases causam doenças graves: Quando se têm defeitos nessa enzima ocorre acúmulo de gordura no fígado, baixa glicose sanguínea, sonolência, vômito, coma e alta mortalidade! A oxidação de ácidos graxos se inicia por essa enzima, nesse caso não haverá quebra de ácido graxo, ocasionando acúmulo de ácido graxo/gordura, como por exemplo no fígado. Situação em que se têm oxidação de ácido graxo: Glucagon alto e adrenalina. Se o glucagon está alto a glicose está em baixa concentração, nessa situação o organismo irá quebrar lipídio/ácido graxo para não haver gasto da pouca glicose presente no sangue, se não se consegue aproveitar o ácido graxo, a obtenção de energia se dará pela glicose, então no caso dessa doença, a glicose já em baixas concentrações, na impossibilidade de se obter energia pela degradação lipídica o organismo irá retirar energia da glicose que já está em baixíssimas concentrações no sangue. Isso ocasiona o sintoma sonolência pois são se obtém energia. Vômito é devido ao acúmulo de gordura no fígado. Coma é devido a baixíssima concentração de glicose no sangue. Para se conviver com essa doença seria necessária uma dieta pobríssima em gorduras, à fim de se evitar o acúmulo de gordura no fígado.
Produção de corpos cetônicos
	A produção de corpos cetônicos ocorre no fígado em situações de jejum prolongado e diabetes mélitus não tratado. (Jejum prolongado: alta concentração de glucagon, produção de corpos cetônicos; gliconeogênese; predominância de glucagon que ativa a via de beta-oxidação de ácidos graxos). Os corpos cetônicos são produzidos com o intuito de se fornecer combustível para os tecidos extra-hepáticos.
O produto da beta-oxidação de ácidos graxos é o acetil-CoA, no miócito, este entra no cilco de Krebs; no fígado, esse acetil CoA produzido em sua grande maioria não entra em ciclo de Krebs (para se ter ciclo de Krebs o acetil CoA precisa se condensar com o oxaloacetato. Na gliconeogênese >>>tbm ocorre em situação de jejum prolongado<<<, o oxaloacetato é um intermediário importante, de forma que em situação de jejum prolongado e diabetes mélito não tratada, a grande maioria do oxaloacetato seja desviado para a síntese de glicose por meio da gliconeogênese *para se manter a glicemia*), de forma que nessa situação pouco oxaloacetato estará disponível para se ligar com acetil-CoA, o acetil-CoA continuará chegando e não se ligando, de forma que a sua concentração aumenta e esse excesso é utilizado na formação de corpos cetônicos, são eles: D-Beta-Hidroxibutirato; Acetoacetato; Acetona. Os corpos cetônicos são produzidos no fígado para as enzimas irem para o sangue, quando chegam no sangue eles serão distribuídos para todo o organismo, chegando nas células extra-hepáticas viram novamente acetil-CoA, entrando no ciclo de Krebs e produzindo energia. O fígado não é capaz de aproveitar os corpos cetônicos pois não possui a enzima Beta-ceto-acil-CoA-transferase que é a responsável por converter os corpos cetônicos em acetil-CoA.
Cetose fisiológica – Grande produção de corpos cetônicos no sangue liberando H+ e causando acidificação- Cetoacidose, pode causar morte!
Cetose diabética – Situação de glucagon alta, produção alta de corpos cetônicos, cetonúria e alteração do pH sanguíneo.