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1 Artur Roosevelt – Medicina UFPB 107 CATABOLISMO DOS ÁCIDOS GRAXOS Os ácidos graxos são convertidos em Acetil-CoA por um processo de β-oxidação. Esse processo é dividido em 3 etapas: 1. Oxidação dos ácidos graxos de cadeia longa em dois fragmentos de Acetil-CoA 2. Oxidação do acetil-CoA à CO2 no ciclo do ácido cítrico 3. Transferencia de elétrons na cadeia respiratória • PROCESSO GERAL Os sais biliares emulsificam as gorduras da dieta, facilitando a ação das lipases intestinais que degradam os triacilgliceróis em ácidos graxos e glicerol. Esses produtos são absorvidos pela mucosa intestinal e se aglutinam com colesterol e lipopoteínas chamadas quilomícrons. Tais quilomícrons movem-se pelo sistema linfático e sanguíneo. Quando chegam nos capilares dos tecios onde serão metabolizados, a lipase lipoproteica, ativada pela Apolipoproteína C-II (ApoC-II) dos quilomícrons, converte triacilgliceróis novamente em ácidos graxos e glicerol. Os ácidos graxos entram nas células e são oxidados como combustíveis esterificados. • TRANSPORTE INTRAMEMBRANA DOS ÁCIDOS GRAXO Os ácidos graxos de cadeia de 12 carbonos ou menos entram na mitocôndria sem a ajuda de transportadores. Aqueles com 14 carbonos ou mais necessitam de um mecanismo enzimático especial para entrar – o ciclo da carnitina. 1. A primeira reação é catalisada pela acil-CoA sintetase, que faz com que o Acido graxo se ligue a uma CoA para produzir um acil-Coa graxo Acido graxo + CoA + ATP >>> acil-CoA graxo + AMP + PPi 2. Esse acil-CoA graxo se liga transitoriamente ao grupo hidroxil da carnitina, formando um acil- graxo-carnitina. Essa transesterificação é catalisada pela carnitina acil-transferase I, na membrana externa da mitocôndria. O ester acil-graxo-carnitina entra na matriz por difusão facilitada. 3. No terceiro passos desse ciclo o grupo acil-graxo é enzimaticamente transferido da carnitina para a coenzima, formando um acil-CoA graxo e uma carnitina. 2 Artur Roosevelt – Medicina UFPB 107 • OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS - DETALHADO Foi visto que esse processo ocorre em 3 passos, A β-oxidação, o ciclo do ácido cítrico e a fosforilação oxidativa. Começarei descrevendo a β-oxidação. Essa se dá em 4 etapas 1. Reação de desidrogenação do acil-CoA-graxo nos carbonos A e B, formando uma dupla ligação entre eles. Esse processo é catalisado por três enzimas: acil-CoA desidrogenase, VLCAD (Very long chain AcylCoA dehydrogenase), que atua em ácidos graxos de 12 a 18 carbonos. A MCAD (Medium chain AcylCoA dehydrogenase), que atua em ácidos graxos de 4 a 14 carbonos e a SCAD (Small Chain AcylCOA dehydrogenase), em ácidos de 4 a 8 carbonos. Os hidrogênios vao para o FAD, formando FADH2 2. Por meio da Enoil-CoA-hidratase, insere-se água e quebra a dupla. Com isso, o hidrogênio consegue ir para o carbono A e uma hidroxila para o B. 3. A β-hidroxiacil CoA desidrogenase retira dois hidrogênios do β- hidroxiacil-CoA, para formar uma cetona, a β-cetoacil-CoA. 4. A 4ª reação ocorre com a quebra do Acil-Coa pela tiolase, com a formação de acetil-CoA e um acido graxo de 2 carbonos a menos. A função da β-oxidação é enfraquecer a estabilidade de um ácido graxo saturado, de forma fazer com que o carbono A (2) fique ligado a dois carbonos carbonílicos e com que o carbono B (3) esteja ligado a uma cetona. • OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS Como a maioria dos ácidos graxos é insaturados, a enoil-CoA hidratase não iria conseguir adicionar H2O na ligação dupla trans gerada durante a β-oxidação. Sendo assim, o ácido graxo insaturado irá entrar na matriz mitocondrial pelo ciclo da carnitina, passará a produzir as moléculas de Acetil-CoA e, ao chegar na segunda fase, o ester da coenzima A. Contudo, esse subproduto não pode servir de substrado para a enoil-CoA-hidratase, que atua apenas em ligações duplas TRANS. Dessa forma, necessita-se pedir auxílio de outra enzima, a Ϫ- enoil-CoA-isomerase. Para transformar o composto cis em trans, fazendo com que a enoil-Coa-hidratase converta esse composto em β-hidroxiacil-CoA. Para poli-insaturados necessita-se, também, de uma redutase. • OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS ÍMPARES Segue o mesmo caminho dos pares, contudo, no último ciclo, há um acido graxo de 5 carbonos que formará um Acetil-CoA e um Propionil-CoA. O Acetil-CoA poderá entrar no ciclo do ácido cítrico, contudo, o Propionil precisará de uma via alternativa que contêm 3 enzimas 1. Propionil-CoA é carboxilada pela propionil-CoA carboxilase em D-metilmalonil-CoA 2. D-Metilmalonil-Coa é epimerizada pela metilmalonil-CoA-epimerase em L-metilmalonil-CoA 3 Artur Roosevelt – Medicina UFPB 107 3. L-metilmalonil-CoA sofre um rearranjo pela metil-malonil-CoA-mutase em Succinil-CoA O succinil pode, enfim, seguir na via do ácido cítrico. A metil-malonil-CoA-mutase necessita de um cofator enzimático derivado da vitamina B12.
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