Catabolismo de acidos Graxos

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CAPÍTULO 17 
Catabolismo de Ácidos Graxos 
Profa. Ana Raquel de Oliveira Mano 
 
Limoeiro do Norte, Ceará, agosto de 2016. 
CURSO: BACHARELADO EM 
NUTRIÇÃO. 
DISCIPLINA: BIOQUÍMICA II. 
• Os ácidos graxos dos triacilgliceróis fornecem uma 
grande fração da energia oxidativa nos animais; 
 
• Os triacilgliceróis da dieta são emulsificados no 
intestino delgado por sais biliares, hidrolisados pelas 
lipases intestinais, absorvidos pelas células epiteliais 
intestinais, reconvertidos em triacilgliceróis, e então 
transformados em quilimícrons pela combinação com 
apolipoproteínas específicas. 
1 INTRODUÇÃO 
• As apolipoproteínas são proteínas de ligação a lipídeos 
no sangue, responsáveis pelo transporte de 
triacilgliceróis, fosfolipídeos, colesterol e ésteres de 
colesterol entre os órgãos; 
 
• As apolipoproteínas se combinam com os lipídeos para 
formar várias classes de partículas de lipoproteína, que 
são agregados esféricos com lipídeos hidrofóbicos no 
centro e cadeias laterais hidrofílicas de proteínas e 
grupos polares de lipídeos na superfície. 
 
1 INTRODUÇÃO 
• Várias combinações de lipídeos e proteínas produzem 
partículas de densidades diferentes, variando de 
quilomícrons e lipoproteínas de densidade muito baixa (VLDL, 
de very low density lipoproteins) a lipoproteínas de densidade 
muito alta (VHDL, de very high density lipoproteins), que 
podem ser separadas por ultracentrifugação; 
 
• Os quilomícrons distribuem os triacilgliceróis aos tecidos, 
onde a LIPASE LIPOPROTEICA libera ácidos graxos livres para a 
entrada nas células; 
 
• Os triacilgliceróis armazenados no tecido adiposo são 
mobilizados por uma lipase de triacilglicerol sensível a 
hormônio. 
1 INTRODUÇÃO 
• Os ácidos graxos liberados se ligam à albumina sérica e 
são transportados no sangue para o coração, para 
musculatura esquelética e outros tecidos que utilizam 
ácidos graxos como combustíveis; 
 
• Uma vez dentro das células, os ácidos graxos são 
ativados na membrana mitocondrial externa pela 
conversão em tioésteres de acil-CoA graxos; 
 
• A acil-CoA graxo que será oxidada entra na mitocôndria 
em três passos, pelo ciclo da carnitina. 
1 INTRODUÇÃO 
• Nesses tecidos-alvo, os ácidos graxos se dissociam da 
albumina e são levados por transportadores da 
membrana plasmática para dentro das células para 
servir de combustível; 
 
• O glicerol liberado pela ação da lipase é fosforilado e 
oxidado a di-hidroxiacetona fosfato, que pode entrar nas 
vias glicolítica ou gliconeogênica; 
 
• Alternativamente, o glicerol fosfato pode ser usado na 
síntese de triacilgliceróis ou de fosfolipídeos - cerca de 
95% da energia - três cadeias longas de ácidos graxos; 
apenas 5% são fornecidos pela porção glicerol. 
1 INTRODUÇÃO 
• As acil-graxos-CoA, como a acetil-CoA, são compostos de 
alta energia; a sua hidrólise a ácidos graxos livres e CoA 
tem uma grande variação negativa de energia livre 
padrão (ΔG9° 5 231 kJ/mol). 
1 INTRODUÇÃO 
17.1 Digestão, mobilização e transporte de gorduras 
As gorduras da dieta são absorvidas no intestino delgado 
17.1 Digestão, mobilização e transporte de gorduras 
As gorduras da dieta são absorvidas no intestino delgado 
Hormônios ativam a mobilização dos triacilgliceróis armazenados 
17.1 Digestão, mobilização e transporte de gorduras 
Hormônios ativam a mobilização dos triacilgliceróis armazenados 
17.1 Digestão, mobilização e transporte de gorduras 
Os ácidos graxos são ativados e transportados para dentro das 
mitocôndrias 
17.1 Digestão, mobilização e transporte de gorduras 
Os ácidos graxos são ativados e transportados para dentro das 
mitocôndrias 
17.1 Digestão, mobilização e transporte de gorduras 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
A β-oxidação de ácidos graxos saturados tem quatro passos básicos 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
A β-oxidação de ácidos graxos saturados tem quatro passos básicos 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
A β-oxidação de ácidos graxos saturados tem quatro passos básicos 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
Os quatro passos da β-oxidação são repetidos para produzir acetil-CoA 
e ATP 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
Os quatro passos da β-oxidação são repetidos para produzir acetil-CoA 
e ATP 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
Os quatro passos da β-oxidação são repetidos para produzir acetil-CoA 
e ATP 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
Os quatro passos da β-oxidação são repetidos para produzir acetil-CoA 
e ATP 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
A acetil-CoA pode ser oxidada ainda mais no ciclo do ácido cítrico 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
A oxidação de ácidos graxos 
insaturados requer duas 
reações adicionais 
A oxidação completa de ácidos graxos de número ímpar requer três 
reações extras 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
A oxidação completa de ácidos graxos de número ímpar requer três 
reações extras 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
A oxidação completa de ácidos graxos de número ímpar requer três 
reações extras 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
A oxidação completa de ácidos graxos de número ímpar requer três 
reações extras 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
A oxidação dos ácidos graxos é estritamente regulada 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
Defeitos genéticos 
nas acil-CoA-graxo-
desidrogenases 
causam doenças 
graves 
Defeitos genéticos nas 
acil-CoA-graxo-
desidrogenases 
causam doenças 
graves 
Os peroxissomos também realizam 
β-oxidação 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
Os peroxissomos e glioxissomos vegetais usam acetil-CoA da b-oxidação como 
precursor biossintético 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
As enzimas da β-oxidação de organelas diferentes divergiram durante a 
evolução 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
A ω-oxidação de ácidos graxos ocorre no retículo endoplasmático 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
O ácido fitânico sofre a-oxidação nos peroxissomos 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
• Na primeira etapa da β-oxidação, quatro reações 
retiram cada unidade de acetil-Coa da extremidade 
carboxila de um acil-CoA graxo saturado: (1) 
desidrogenação dos carbonos a e b (C-2 e C-3) pelas 
acil-CoA-desidrogenases ligadas à FAD, (2) hidratação da 
dupla ligação trans-D2 resultante pela enoil-CoA-
hidratase, (3) desidrogenação do L-b-hidroxiacil-CoA 
resultante pela b-hidroxiacil-CoA-desidrogenase ligada à 
NAD, e (4) clivagem por CoA do b-cetoacil-CoA 
resultante pela tiolase, para formar acetil-CoA e um acil-
CoA graxo encurtado em dois carbonos; 
 
• O acil-CoA graxo encurtado entra de novo na sequência 
de reações. 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
• Na segunda etapa da oxidação dos ácidos graxos, o 
acetil-Coa é oxidado a CO2 no ciclo do ácido cítrico; 
 
• Uma grande fração do rendimento teórico de energia 
livre da oxidação dos ácidos graxos é recuperada como 
ATP pela fosforilação oxidativa, a etapa final da via 
oxidativa; 
 
• Malonil-CoA, intermediário inicial na síntese de ácidos 
graxos, inibe a carnitina-aciltransferase I, prevenindo a 
entrada dos ácidos graxos na mitocôndria; 
 
• Isso bloqueia a degradação dos ácidos graxos enquanto 
ocorre a síntese; 
 
• Defeitos genéticos na acil-CoA-desidrogenase de cadeia 
média resulta em doenças humanas graves, assim como 
mutações em outros componentes do sistema de b-
oxidação. 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
• A oxidação de ácidos graxos insaturados requer duas 
enzimas adicionais: a enoil-CoA-isomerase e a 2,4-
dienoil-CoA-redutase; 
 
• Ácidos graxos de número ímpar são oxidados pela via de 
b-oxidação gerando acetil-Coa e uma molécula de 
propionil-CoA. Esta é carboxiladaa metilmalonil-CoA, que 
é isomerizada a succinil-CoA em uma reação catalisada 
pela metilmalonil-CoA mutase, enzima que necessita de 
coenzima B12. 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
• Os peroxissomos vegetais e animais, e os glioxissomos 
vegetais fazem b-oxidação em quatro etapas 
semelhantes àquelas da via mitocondrial em animais; 
 
• A primeira etapa de oxidação, no entanto, transfere 
elétrons diretamente ao O2, gerando H2O2; 
 
• Os peroxissomos dos tecidos animais se especializam na 
oxidação de ácidos graxos de cadeia muito longa e em 
ácidos graxos ramificados; 
 
• Nos glioxissomos, das sementes em germinação, a ω-
oxidação é um passo na conversão de lipídeos estocados 
em uma variedade de intermediários e produtos. 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
• As reações da ω-oxidação, que ocorrem no retículo 
endoplasmático, produz intermediários acil-graxo 
dicarboxílicos, que podem sofrer b-oxidação em 
qualquer uma das extremidades para gerar ácidos 
dicarboxílicos curtos como o succinato; 
 
• As reações da a-oxidação degradam ácidos graxos 
ramificados, tal como o ácido fitânico. 
17.2 Oxidação de ácidos graxos 
17.3 Corpos cetônicos 
• Os corpos cetônicos – acetona, acetoacetato e D-b-
hidroxibutirato – são formados no fígado; 
 
• Os dois últimos compostos servem como combustíveis 
nos tecidos extra-hepáticos, por meio da oxidação a 
acetil-CoA e entrada no ciclo do ácido cítrico; 
 
• A superprodução de corpos cetônicos no diabetes não 
controlado ou na redução severa da ingestão de calorias 
pode levar à acidose ou cetose. 
17.3 Corpos cetônicos 
17.3 Corpos cetônicos 
Os corpos cetônicos formados no fígado são exportados para outros 
órgãos como combustível 
17.3 Corpos cetônicos 
Os corpos cetônicos formados no fígado são exportados para outros 
órgãos como combustível 
Os corpos cetônicos são produzidos em excesso no diabetes e durante 
o jejum 
17.3 Corpos cetônicos