Oxidação de Ácidos Graxos

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É o resultado da esterificação de 3 
ácidos graxos de cadeia longa em 
uma molécula de glicerol
Molécula apolar
Sem carga elétrica
Triacilgliceróis.
Glicerol
1-Stearoil , 2-linoleoil, 3-palmitoil
glicerol um triacilglicerol misto
Nos vertebrados,
os adipócitos,
armazenam 
grandes 
quantidades de 
triacilgliceróis
Na vida diária a encontramos 
triacilgliceróis na forma de banha
Funções:
Armazenamento de energia
Isolamento térmico
Absorção e armazenamento de lipídeos
estômago
vesícula 
biliar
intestino 
delgado
capilar
quilomícron
mucosa 
intestinal 
j Os sais bilares
emulsificam as
gorduras da
dieta na forma
de micelas
lOs ácidos graxos são absovidos pelo epitélio
e reconvertidos em triacilgliceróis
k Lipases intestinais
degradam os
triacilgliceróis
liberando ácidos
graxos
mOs triacilgliceróis são exportados
para a circulação na forma de
lipoproteína (quilomícron)
Lipoproteína lipase
nQuilomícrons circulam
através da linfa e do sangue
o Lipoproteína lipase
hidrolisa TAG nos
capilares
p Ác graxo são oxidados
ou reesterificados para
armazenamento
Miócito ou 
adipócito
p Ác graxo entra nas
células
Estrutura molecular do quilomícron
Apolipoproteínas-
São as proteínas que 
compõe a partícula de 
quilomícron:
•Apo B-48
•Apo C-III
•Apo C-II
Agem como sinais na 
absorção e no metabolismo 
do conteúdo dos 
quilomícrons
Colesterol
Ajuda a estabilizar a 
monocamada de fosfolipídios
Triacilgliceróis e ésteres de colesterol
Compõe o núcleo apolar da partícula de quilomicron
Triacilgliceróis (amarelo) representam mais da 80% da massa.
Fosfolipídios
Estrutura em monocamada
Fazem a interface entre o núcleo 
apolar e o ambiente aquoso
0,1 a 0,5mm
Em diâmetro
Hemácia
quilomícron
(10mm)
Bactéria
(2mm)
quilomícron
Plasma
Jejum Pós-
refeição
Triacilgliceróis e sua hidrólise
A principal forma de armazenamento de lipídeos em animais é o 
TRIACIL GLICEROL
3 cadeias de ácido graxo ligadas por ligação éster às 3 hidroxilas 
de uma molécula de glicerol
A enzima lipase é catalisa a hidrólise dessas ligações ester, 
produzinado glicerol e ácidos graxos livres
O
O O
O
O
O
Triacilglicerol
á
c
id
o
 g
ra
x
o
glicerol
lipases
H2O
OHOH
OH
O
O-
O
O-
O
O-
ácidos graxos livre
glicerol
Destino do Glicerol
Gliceraldeído
3-fosfato
Dihidroxiacetona
fosfato
Glicerol
3-fosfato
Glicerol
triose fosfato
isomerase
glicerol 3-fosfato
desidrogenase
glicerol
quinase
Glicólise
O glicerol produzido na hidrólise dos triacil
gliceróis pode ser encaminhado para a via 
glicolítica na forma de gliceraldeído-3-fosfato
Pra isso ele é fosforilado a glicerol-3-fosfato 
pela enzima glicerol quinase
Em seguida é oxidado pela glicerol 
desidrogenase produzindo diidroxiacetona
fosfato
Conversão de um ácido graxo em acil-CoA.
pirofosfatase
inorgânica
acil-CoA
sintetase
acil-CoA
sintetase
ATP
ácido graxo 
Ácil-adenilato
(ligado à enzima)
acil-CoA
(Para os dois passos do processo)
O íon carboxilato desloca dois fosfatos do 
ATP para formar um acil-adenilato, (anidrido 
misto de um ácido carboxílico e um ácido 
fosfórico)
O grupo de tiol da coenzima A realiza um 
ataque nucleofílico ao anidrido misto (ligado 
à enzima), formando AMP e Acil--CoA.
A reação global é altamente exergônica.
+
enoil-CoA
ácido graxo
acil-CoA
3-cetoacil-CoA
Acetil-CoA
Acil (Cn-2)-CoA
clivagem
oxidação hidratação
Repetição
do ciclo
dessaturação
ativação CoA-SH + ATP
AMP + PPi
FAD
FADH2
3-hidroxiacil-CoA
NAD+
NADH
Oxidação de ácidos graxos 
(b-oxidação)
Em cada passagem por esta seqüência de quatro etapas, um resíduo acetil (caixa 
vermelha) é removido na forma de acetil-CoA a partir da extremidade da carboxila 
Neste exemplo palmitato (C16), que entra como palmitoil-CoA.
CoA-SH
H2O
Mais seis passagens pela via rendem 
mais sete moléculas sete moléculas de 
acetil-CoA. 
Oito moléculas de acetil-CoA são 
formadas ao todo.
Relação da b-oxidação com outras vias
Acetil—S—CoA 
Ácido Graxo
Elétrons
NADH
FADH2
Fosforilação 
oxidativa
ADP + Pi ATP
H2O
O2
Degradação 
de lipídeos
(b-oxidação)
NADH
FADH2
NAD+
FAD
HS—CoA
Consome:
Ácidos graxos
NAD+
FAD
Produz:
NADH
FADH2
Acetil—S—CoA
Funções:
Abastecer o o ciclo de 
krebs com unidades 
acetil.
Fornecer carreadores 
de elétronas reduzidos 
para a fosforilação 
oxidativa
ATPATP
ATP
ATP
ATP
ATP ATP
ATP
ATPATP
ATP
ATP
ATP
ATP
ATP
Ciclo dos ác. 
tricarboxílicos
CO2
Produção de ATP durante a oxidação de uma 
molécula de palmitoil-CoA em CO2 e H2O
Enzima que catalisa a etapa de 
oxidação
Número de NADH ou FADH2
formados
Número de ATP, 
formados em 
última instância *
Acil-CoA desidrogenase 7 FADH2 10.5
b-Hidroxiacil-CoA
desidrogenase
7 NADH 17.5
Isocitrato desidrogenase 8 NADH 20
a-Cetoglutarato desidrogenase 8 NADH 20
succinil-CoA sintetase 8†
Succinato desidrogenase 8 FADH2 12
Malato desidrogenase 8 NADH 20
TOTAL 108
* Os cálculos supõem que a fosforilação oxidativa mitocondrial produz 1,5 ATP por 
FADH2 oxidado e 2,5 ATP por NADH oxidado
A acil-carnitina é formada no espaço intermembranar
Move-se para a matriz por difusão facilitada através do 
transportador na membrana interna.
Na matriz, o grupo acila é transferido para coenzimas A 
mitocondrial
A carnitina é liberada para voltar ao espaço 
intermembranar através da mesmo transportador.
carnitina
Como os ácidos graxos ativados 
entram na mitocôndria
Quando um ácido graxo de número 
ímpar de carbonos é submetido à 
b-oxidação uma molécula dd
propionil CoA é formada ao final
A metabolização dele requer três 
reações extras:
1. Carboxilação do propionil-CoA
a D-metilmalonil-CoA
2. Conversão em succinil-CoA
3. Esta conversão exige 
epimerização de D- a L-
metilmalonil-CoA,
propionil-CoA
carboxilase
metilmalonil-CoA
epimerase
metilmalonil-
CoA mutase
D-Metilmalonil-CoA
Propionil-CoA
biotina
Coenzima B12
D-Metilmalonil-CoA Succinil-CoA
Oxidação dos Ácidos 
Graxos com Número 
Ímpar de carbonos
Oxidação de ácidos graxos insaturados
Oleoil-CoA
3 Acetil-CoA
b-oxidação
(três ciclos)
D3,D2-enoil-CoA isomerase
trans-D2 -
dodecenoil-CoAb-oxidação
(cinco ciclos)
6 Acetil-CoA
cis-D3 -
dodecenoil-CoA
O ácido oléico, como oleoil-CoA (D9), 
é o exemplo usado aqui.
A oxidação requer uma enzima 
adicional -- enoil-CoA isomerase --
para reposicionar a ligação 
dupla,convertendo o isómero cis em 
trans (um intermediário normal na 
oxidação).
Oxidação de ácidos 
graxos 
poliinsaturados
A oxidação requer uma segunda enzima 
auxiliar, além de enoil-CoA isomerase:
2,4-dienoil-CoA reductase NADPH-dependente .
A ação combinada dessas duas enzimas 
converte um trans-D2, cis-D4-dienoyl-CoA em 
trans-D2-enoil-CoA, substrato necessário para a 
oxidação.
b-oxidação
(três ciclos)
b-oxidação
(quatro ciclos)
D3,D2-enoil-CoA 
isomerase
2,4-dienoil-CoA
redutase
enoil-CoA
isomerase
Linoleoil-CoA
cis-D9, cis-D12
cis-D3, cis-D6
trans-D2, cis-D4
trans-D3
trans-D2
trans-D2, cis-D6
5 Acetil-CoA
b-oxidação
(um ciclo e a primeira 
oxidação do segundo)
As 3 Etapas da oxidação de ácidos graxos
Etapa 1
Etapa 3
Etapa 1: Um ácido graxo de cadeia 
longa é oxidado produzindo 
resíduos acetil sob a forma de 
acetil-CoA. Este processo é 
chamado de b-oxidação.
Etapa 2: Os grupos acetil são
oxidado a CO2 através do ciclo do 
ácido cítrico.
Etapa 3: Elétrons derivados das 
oxidação das fases 1 e 2 passam 
aoO2 via cadeia respiratória 
mitocondrial, fornecendo a energia 
para a síntese de ATP pela 
fosforilação oxidativa.
Etapa 2
Corpos cetônicos
acetona
acetoacetato
b-hidroxibutirato
Lipídeos solúveis
Atravessam a barreira hemato-encefálica
Presentes durante o jejum prolongado
Presentes durante o exercício físico prolongado
Sintetizados pelo fígado e liberados na circulação
Não são “corpos” e o b-hidroxibutirato
 não é cetona, mas o termo cunhado no século 
XIX continua sendo usado
A cetona é formada por descarboxilação 
espontânea do acetoacetato
Como a acetona é volatil pode se perceber um 
odor adocicado no hálito de pessoas em jejum 
prolongado ou em crise de diabetes não tratada.
Note que o b-hidroxibutirato é um par reduz do 
acetoacetato
?
Formação de corpos 
cetônicos a partir do 
acetil-CoA.
Indivíduos saudáveis, bem nutridas 
produzem corpos cetônicos em um 
relativamente taxa baixa.
Quando acetil-CoA se acumula (no jejum 
prolongado, exercicio fisico prolongado), a 
tiolase catalisa a condensação de duas 
moléculas de acetil-CoA em acetoacetil-CoA, o 
composto do pai dos três corpos cetônicos.
As reações de formação de corpos cetônicos
ocorrem na matriz das mitocôndrias do fígado.
tiolase
HMG-CoA
sintase
HMG-CoA
lyase
Acetoacetato
descarboxilase
b-hidroxibutirato
desidrogenase
b-hidroxibutirato como combustível
b-hidroxibutirato
Acetoacetato
Acetoacetil-CoA
2 Acetil-CoA
succinil-CoA
Succinato
tiolase CoA-SH
b-cetoacil-CoA
transferase
b-hidroxibutirato
desidrogenase
Convertido em acetoacetato
pela enzima b-hidroxibutirato
desidrogenase
Ativado na forma de 
acetoacetil—S—CoA pela enzima 
b-cetoacil-CoA
transferase
Clivado por uma tiolase gerando 
duas moléculas de Acetil—CoA
O acetil—CoA obtido é usado 
para alimentar o ciclo de Krebs
Ciclo de 
Krebs
gotículas lipídicas
Acetoacetato,
b-hidroxibutirato
acetona
Hepatócito
formação
de corpos 
cetônicos
Acetil-CoAÁcidos
graxos
Formação e exportação de corpos 
cetônicos no fígado durante o jejum
b-oxidação
Oxaloacetato
Glicose exportada
como combustível para o 
cérebro e outros tecidos
Glicose
gliconeogênese
Acetoacetato e
b-hidroxibutirato
exportados como fonte 
de energia para o 
coração,
músculo esquelético,
rim e cérebro