Aula 4 Catabolismo dos ácidos graxos

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CATABOLISMO DOS 
LIPÍDEOS 
Aula 4 
Profa Susan Michelz Beitel 
Introdução 
 
• A maior parte de energia no corpo está armazenada na forma 
de gordura (triglicerídeos) 
 
• Vantagem: insolubilidade dos lipídeos em água, triglicerídeos 
acumulam-se em pequenas gotículas que não aumentam a 
osmolaridade nem o peso (significativamente) 
 
• Desvantagem: necessitam de emulsificação para que possam 
ser absorvidos; necessitam se ligar a proteínas para serem 
transportados pelo sangue 
 
• Beta oxidação: mecanismo pelo qual o organismo utiliza 
gordura para gerar ATP 
 
O que pesa mais: músculo ou gordura? 
Digestão, mobilização e transporte de gorduras 
• Forma de obtenção de ácidos graxos 
combustíveis pelas células: 
 
• Gorduras ingeridas na Alimentação 
 
• Tecido adiposo  células chamadas 
adipócitos armazenam gorduras na forma 
de gotículas 
 
• No fígado os carboidratos em excesso da 
dieta são transformados em gordura para 
serem exportadas conforme necessidade 
vesícula 
Gordura da dieta 
Sais bilares 
emusificam gorduras 
formando micelas 
Lipases degradam 
Triacilglicerois 
Ácidos graxos são absorvidos 
pela mucosa intestinal e 
reconvertido em triacilglicerois 
Triacilglicerois, colesterol e apolipoproteínas 
São incorporados em quilomícrons 
quilomícron 
Lipase Lipoproteica, ativada por 
apoC-II no capilar libera 
ácidos graxos e glicerol 
 
Quilomícrons são transportados 
pelos sistemas linfáticos e 
Sanguíneos 
 
 
Ácido graxo entra na célula 
Ácido graxo é utilizado como 
combustível ou processado 
para armazenamento 
Miócito ou adipócito 
Absorção 
de 
lipídeos 
Adipócitos 
Estrutura Molecular de um Quilomícron 
Lipoproteínas de alta 
e baixa densidade 
Mobilização de triglicerídeos armazenados no tecido adiposo 
- Baixos níveis de glicose no 
sangue causa a liberação 
de glucagon e epinefrina. 
 
- Estes hormônios ligam 
receptores específicos na 
superfície celular. 
 
- O complexo hormônio-
receptor ativa adenilil 
ciclase que produz cAMP. 
 
- cAMP ativa uma proteína 
quinase 
 
- A proteína quinase 
fosforila e ativa 
triacilglicerol lipase Hidrólise do 
monoacilglicerol 
a ácido graxo 
Triglicerídeo 
• Uma cadeia de glicerol + 3 cadeias de ácido graxo 
Degradação dos Triglicerídeos 
1º passo- lipólise 
• Liberação de um triglicerídeo pelo Quilomícron 
• Separação do glicerol das cadeias de ácido graxo 
 
Triacilgliceróis Ácidos Graxos + Glicerol 
 LIPASES 
 
Os ácidos graxos e o glicerol são liberados pela corrente 
sanguínea e são absorvidos por outras células 
(principalmente hepatócitos) 
Ciclo de Krebs Corpos Cetônicos 
Lipases 
Triacilglicerol 
Ácido Graxo 
Acetoacetato Ácido cítrico 
Acetil-CoA 
Glicerol 
Glicerol 
Glicólise Gliconeogênese 
Degradação dos Triglicerídeos 
Destinos do Glicerol 
• Adição de P no C3 gasto de 1 ATP 
• Oxidação do Glicerol 3-fosfato retirada de H 
• NADH  cadeia respiratória 
1 
2 
Glicerol quinase 
Glicerol 3 fosfato desidrogenase 
1 2 
Destinos do Glicerol 
• Di-hidroxicetona 
pode entrar na 
Glicólise ou na 
Gliconeogênese 
Ácidos Graxos 
de Cadeia 
Longa 
1-Ativação 
2-Transporte 
3- Beta-oxidação 
Degradação dos ácidos graxos 
Entrada da AcilCoA na mitocôndria 
Ácidos Graxos de Cadeia 
Curta 
(difundem-se pela membrana 
da mitocôndria) 
 
Acil-CoA 
Local: Na membrana mitocondrial externa. 
Ácido graxo + ATP + Co-A Acil-CoA + AMP + PPi 
Acil-CoA sintetase 
1- Ativação do ácido graxo 
• O ácido graxo é ligado a uma molécula de Coenzima-A, formando 
uma molécula rica em energia  AcilCoa 
• Nesta reação uma molécula de ATP é quebrada e libera 2 P, 
tornando-se AMP, considera-se perda de 2 ATPs 
• Ligação do Ácido Graxo à Carnitina na membrana mitocondrial 
interna 
Acil-CoA + Carnitina Acil-Carnitina + CoA 
Carnitina Acil transferase I e II 
Degradação dos ácidos graxos 
2- Transporte da AcilCoA na mitocôndria 
3- Beta-oxidação (Mitocôndria) 
AcilCoA 
1º reação: Formação de FADH2 
 
2º reação: Entrada de uma molécula de H2O 
 
3º reação formação de NADH + H+ 
*Exemplo com ácido graxo de 6 carbonos 
4º reação: Uma nova CoA se apresenta e dois 
carbonos saem na forma de Acetil-CoA 
 
AcetilCoA AcilCoA 
4º reação: A outra CoA se liga ao ácido 
 graxo para Recompor o Acil-CoA, 
 agora com 4C 
Saldo de 1 volta de beta-
oxidação: 1FADH2, 1NADH, 
liberação de 2C na forma de 
Acetil-CoA 
 
3- Beta-oxidação (Mitocôndria) 
3- Beta-oxidação (Mitocôndria) 
Na última volta do ciclo serão 
produzidos: 
 1FADH2, 1NADH, e 2 acetil Coa 
 
Acetil-Coa 
 
Acetil-Coa 
 
A sequência se repete: 
Formação de FADH2 
Entra H2O 
H doados para o 
NAD = NADH e H+ 
3- Beta-oxidação (Mitocôndria) 
 Na B-oxidação em cada um dos 4 passos dois C são 
removidos na forma de acetil-CoA da molécula de 
acido graxo. 
 
• Passo 1 - Desidrogenação: O acil-CoA sofre 
desidrogenação enzimática pela ação da acil-CoA 
desidrogenase, nos átomos de carbono a e b. Os 
hidrogênios são transferidos para o FAD produzindo o 
FADH2. 
 
• Passo 2 - Hidratação: uma molécula de água é 
adicionada pela ação da enoil-CoA hidratase. 
 
• Passo 3 - Desidrogenação: L-hidroxiacil-CoA é 
desidrogenado pela ação da b-cetoacil-CoA 
desidrogenase com NAD+ ligado. 
 
• Passo 4 - Tiólise: clivagem dependente de CoA pela 
Tiolase B-cetoacil-CoA liberando 1 acetil-CoA e 1 acil-
coA graxo. Esse acil –coA graxo participa novamente 
até que seja encurtado em 2 C. 
 
 
1 
4 
3 
2 
Liberação de moléculas 
de acetil-CoA 
β-Oxidação 
3- Beta-oxidação (Mitocôndria) 
• Recaptulando: 
• Ácidos graxos  diferentes números de C 
• Ácido graxo mais comum= palmítico (16 C) 
 
A cada volta do ciclo da beta-oxidação perde 2C 
-desmontando a molécula de ácido graxo 
-produzindo 1FADH2, 1NADH e acetil Co-A 
- sempre que restar 4 C serão formados 2 Acetil CoA 
- Qual o destino do NADH e do FADH2? 
- Pra onde vai o Acetil CoA ? 
- -Qual rendimento de NADH, FADH2 e ATP no Ciclo de 
Krebs? 
 
Oxidação completa de um ácido graxo 
•Primeiro estágio (Beta-
oxidação): remoção sucessiva 
de dois átomos de carbono dos 
ácidos graxos. Na forma de 
acetil-CoA 
•Segundo estágio: Aceti-CoA é 
oxidados no ciclo de Krebs 
*Esses dois processos 
promovem a produção de NADH 
e FADH2. 
• Terceiro estágio: transferência 
de elétrons para cadeia 
respiratória. 
 Por exemplo, a beta-oxidação de um ácido graxo de 16 Carbonos irá 
gerar 8 moléculas de Acetil CoA e 7 moléculas de NADH e 7 moléculas 
de FADH2. 
A cada ciclo de beta-oxidação, origina-se UMA 
molécula de Acetil CoA e tem-se a redução de UMA 
molécula de NAD+ e UMA molécula de FAD+. 
Notar que a beta-oxidação de um ácido graxo de n 
Carbonos, originará 1/2 n moléculas de Acetil CoA, (1/2 n 
–1) moléculas de NADH e (1/2 n –1) moléculas de FADH2 
Rendimentos dos ciclos 
 
1 volta de Beta-oxidação: 
• 1NADH, 1 FADH2 e 1 Acetil-CoA 
• *na última volta: 1NADH, 1 FADH2 e 2 Acetil-CoA 
 
 
• 1 volta no Ciclo de Krebs: 3 NADH, 1FADH2 e 1 ATP 
 
Cadeia transportadora de elétrons: 
• NADH  2,5 ATP 
• FADH2  1,5 ATP 
3- Beta-oxidação (Mitocôndria) 
• Rendimento de ATPs pela beta-oxidação do ácido 
Palmítico 
6 voltas
liberando 2 C 
e a última liberando 
2C + 2C 
Cada volta produz: 
1 NADH 
1 FADH2 
X 7 
voltas 
Cada Acetil-CoA 
entra no ciclo de 
Krebs 
Cada volta no 
ciclo de Krebs 
produz 3 NADH, 
1FADH2 e 1 ATP 
3- Beta-oxidação (Mitocôndria) 
Ácido graxo + ATP + Co-A Acil-CoA + AMP + PPi 
Acil-CoA sintetase 
Ativação do ácido graxo 
gasta 2 ATP 
• Um ácido graxo rende mais ATPs 
do que uma glicose (por isso 
perder gordura requer muito 
esforço físico) 
Rendimento de ATP a partir de 1 ácido palmítico 
 
3- Beta-oxidação (Mitocôndria) 
• E se o número de carbonos de uma molécula de ácido 
graxo for ímpar? 
 
 C-C-C-C-C Acetil-CoA 
Intermediários do 
ciclo de Krebs 
* Proprionato: acrescentado a pães e cereais 
como inibidores de crescimento de fungos. 
 
3 reações extra 
Beta-oxidação ácidos graxos de 
número impar de Carbonos 
Carboxilação 
• 1º reação: A propionil-CoA é carboxilada 
para formar D-metilmalonil-CoA 
pela propionil-CoA-carboxilase (gasto de 
1 ATP) 
 
• 2º reação: A D-metilmalonil-CoA é 
enzimaticamente epimerizada ao 
seu estereoisômero L pela 
metilmalonil-CoA-epimerase 
 
• 3º reação: A L-metilmalonil-CoA sofre 
um rearranjo intramolecular para formar 
succinil-CoA, . Esse rearranjo é 
catalisado pela metilmalonil-CoA-
mutase 
 
• Succinil-CoA pode entrar no ciclo do 
ácido cítrico 
 
Ursos gordos realizam -oxidação 
durante hibernação 
• Estado contínuo de dormência 
por até sete meses 
 
• Sem comer, beber, urinar e 
defecar 
 
• Mantém temperatura corporal 
entre 32 e 35ºC 
 
• Gasta cerca de 6000 kcal/dia 
 
• Oxidação da gordura corporal 
como único combustível 
 
• Beta-Oxidação, liberação de 
água, Glicerol 
gliconeogênese 
 
 
• Na preparação para hibernação o urso 
come durante 20 h/dia 
 
• Carboidratos estocadas como gordura 
 Durante a oxidação de ácidos graxos no fígado o acetil-coA pode seguir 2 
caminhos: entrar no ciclo do ácido cítrico ou ser convertido em corpos cetônicos 
(acetona , acetoacetato e D-B-hidroxibutirato) que são transportados para outros 
tecidos. 
• Indivíduos bem nutridos produzem corpos 
cetônicos em velocidades pequena. 
 
• Em jejum prolongado ou diabetes não 
tratado, o aceti-coA se acumula é convertido 
em corpos cetônicos. 
 
• Corpos cetônicos são convertidos em acetil-
CoA e oxidados pelo ciclo do ácido cítrico. 
 
• Nutrem tecido extra-hepáticos RINS, 
MÚSCULO E CORAÇÃO. 
 
• O CÉREBRO em jejum severo também pode 
ser suprido pelo acetoacetato e B-
hidroxibutirato. 
Corpos cetônicos 
Corpos Cetônicos 
Condensação 
Condensação 
Quebra 
Descarboxilação Desidrogenação 
Exercício para resolver em aula 
1-Quantas moléculas de Acetil-coA, NADH e FADH2 são 
produzidos em cada ciclo de beta-oxidação de ácidos 
graxos? Primeira e última volta, na cadeia de carbono par 
e ímpar. 
 
2-Qual o saldo de NADH, FADH2 e ATP de uma volta do 
ciclo de Krebs? 
 
3-Quantos ATPs rendem o NADH e o FADH2? 
 
4- Um ácido graxo contendo uma cadeia carbônica com 32 
átomos de carbono produz quantos ATPs por beta-
oxidação? 
Questões para estudo 
 
• Qual o primeiro passo da degradação dos triglicerídeos? 
Explique o destino do Glicerol. 
 
• Quais são os 3 passos para degradação dos ácidos 
graxos? 
 
• Quais são as reações envolvidas na beta-oxidação? O 
que cada reação libera? 
 
• Quais são os estágios envolvidos na oxidação completa 
dos ácidos graxos?