Aula beta oxidação 1

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Bibliografia sugerida:
Princípios de Bioquímica de Lehninger/ David L. Nelson, Michael M. Cox
Bioquímica Básica/ Anita Marzzoco, Bayardo Baptista 
Fundamentos de Bioquímica. A vida em nível molecular/ D. Voet, J. Voet, G.Pratt
Bioquímica FII – 2018/2
08/10: β-oxidação 
15/10: JIC
22/10: Corpos Cetônicos
29/10: Síntese de ácidos graxos
05/11: Via das pentoses-fosfato
12/11: Mini teste
19/11: Degradação de aminoácidos/ Ciclo da ureia
26/11: Integração metabólica/ Revisão
03/12: Prova
Regulação metabólica
Ciclo fútil
β-oxidação dos lipídios
Lipídios
Lipídios( lipos, em grego, significa gordura) são compostos orgânicos cuja a principal característica é serem insolúveis em água.
Proteção contra choque mecânico
Isolante térmico
Sustentação de órgãos
Endócrino
Reserva energética 
Triacilgliceróis:mais abundantes da natureza 
Forma mais eficaz de armazenar energia nos seres vivos
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Lipídios de armazenamento e membrana
Estudo da oxidação dos ácidos graxos
Em 1904, Franz Knoop realizou um experimento pioneiro, onde alimentou cães com ácidos graxos marcados com grupo fenila e analisou os metabólitos na urina dos animais
Deduziu que a oxidação dos ácidos graxos até CO2 e H2O envolve a remoção de 2 carbonos a partir da extremidade carboxílica da cadeia
Triglicerídios
Glicogênio
O glicogênio: para cada 1g são necessárias 3g de água. Portanto, para armazenar a mesma quantidade de energia sob a forma de glicídios, seriam necessárias 150Kg de glicogênio! Um indivíduo de 70Kg pesaria 220Kg!!!!!!
Triglicerídios x Glicogênio
 O glicogênio é bastante solúvel em água. A oxidação de proteínas fornece aproxiadamente 4 kcal/g. As necessidades calóricas minimas de um homem de 70 kg se situam entre 2.700 a 2.800 kcal/dia e possui reservas energéticas aproximadas distribuídas como enumeradas a seguir:
Corresponde a 20% do peso corporal, equivalente a uma massa 100 vezes maior do que o glicogênio hepático
Um indivíduo de 70 kg tem 15kg de gordura suficiente para sobreviver 12 semanas!
Lipídios 
dieta
Sintetizados
(endógeno)
Fonte
lipoproteínas
Transporte
Armazenamento
Energia –Beta oxidação
Tecido adiposo
ATGL: lipase de triacilgliceróis do adiposo HSL: lipase hormônio sensível MAGL: monoglicerol lipase
Lipólise:
GH
Catecolaminas: Adrenalina e noradrenalina
Glucagon
Hormônios tireoidianos: T3 e T4
Cortisol 
*Lipase sensível a hormônio(HSL)
HSL
Glicerol Ácido graxo 
Glicerol Ácido graxo livre
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Catabolismo de lipídios: β-oxidação
Ativação, transporte e oxidação
 
Ácidos graxos
Acetil-CoA
Oxidação a CO2 no ciclo do ácido cítrico
 
Como ocorre?
O ácido graxo não consegue atravessar a membrana mitocondrial. Para que ele possa fazê-lo são necessárias 3 etapas
DI-HIDROXIACETONA FOSFATO 
GLICERALDEÍDO-3-FOSFATO
GLICÓLISE
PIRUVATO
GLICOSE
GLICONEOGÊNISE
O glicerol é liberado pela lipase e transforma-se em glicerol-3-fosfato
Cadeia respiratória
Triose-fosfato-isomerase
Ciclo da carnitina
1) Ativação do ácido graxo(14 C ou mais): formação de Acil-CoA-graxo 
As acil-CoA-sintetases ( presentes na membrana externa mitocontrial) catalisam a reação
Ligação tioéster entre o grupo tiol da coenzima A com o grupo carboxil do ácido graxo com o gasto de 2 ATPS
Ciclo da Cartinina
2) Ligação a Carnitina 3)Desligamento da Cartinina
Cartinina-aciltransferase-I
Cartinina-aciltransferase-II
β-oxidação
4 etapas
 
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OXIDAÇÃO
SAI
20
HIDRATAÇÃO
ENTRA
21
RE-OXIDAÇÃO
SAI
CLIVAGEM
β
ENTRA
A cada volta:
Saldo:
1 FADH2
1 NADH+ H+
1 acetil-CoA
Acil-CoA graxo(n-2) 
Última volta: quatro carbonos
Butiril-CoA 
Saldo:
1 FADH2
1 NADH+ H+
2 acetil-CoA 
7 voltas
Acetil-CoA
Cetogênise
Ciclo de Krebs
Biossíntese de
 lipídios
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Rendimento energético da oxidação completa do ácido palmítico
Ácido palmítico (16C):
Saldo:
7 NADH: 3 ATP 
7 FADH2: 2ATP
8 acetil-CoA :
 
Fosforilação oxidativa
7 x 3= 21 ATP
7 x 2 = 14 ATP
Ciclo de Krebs
1 acetil-CoA = 3 NADH
 1 FADH2
 1 ATP
3 NADH 3 x 8 = 24 NADH
1 FADH2 1 x 8 = 8 
1 ATP 1 x 8= 8
24 x 3= 72 ATP
8 x 2 = 16 ATP
21 + 14 + 72 + 16 + 8 = 131 (ATP) – 2 ATP (gasto na ativação do ácido graxo = 129 ATP
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* Total: 129 ATP( 2 ATP gastos na ativação do ácido graxo)
Rendimento energético da oxidação completa do ácido palmítico
O ácido graxo de cadeia longa é oxidado para produzir resíduos de acetil-CoA: β-oxidação
Os grupos acetil-CoA são oxidados a CO2 no ciclo do ácido cítrico
Os elétrons derivados das oxidações anteriores passam a O2 pela cadeia respiratória mitocondrial e por fosforilação oxidativa, fornece energia para a síntese de ATP
Resumindo....
A completa oxidação de acetil-CoA a CO2 e H2O ocorre em 3 etapas:
Beta oxidação- acetil-CoA
Oxidação de acetil-CoA a CO2 no ciclo de Krebs
Transferência de elétrons dos transportadores de elétrons reduzidos à cadeia respiratória mitocondrial
Ácidos graxos insaturados
Oleato monoinsaturado ( 18C:1 9) 
Isomeriza cis a trans. Reposiciona a dupla ligação, convertendo o isômero em um intermediário na β-oxidação
A outra enzima é uma redutase necessária para ácidos graxos poli-insaturados
Linoleato poli-insaturado (18C:2 9,12)
Ácido graxo com números ímpar de carbono
Última volta: uma acil-CoA de cinco carbonos: acetil-CoA + propionil-CoA
-Presente em vegetais e organismos marinho
-São necessárias mais 3 reações para oxidação completa da molécula
-A propionil-CoA pode ser então transformado em succinil-CoA no final do ciclo do ácido cítrico
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Além da mitocôndria: outros sítios da β-oxidação dos lipídios
Encurta ácidos graxos de cadeia linear muito longa, ácidos graxos ramificados( ex: ácido fitânico), ácidos dicarboxilicos e de cadeia lateral de intermediários da síntese de ácidos biliares 
Enzima
 peroxissômica
1º etapa
2º, 3º e 4º etapas
Peroxissomo
Retículo endoplasmático agranular 
ꞷ-oxidação
Doenças relacionadas a oxidação peroxissômica do ácidos graxos
Adrenoleucodistrofia ligada ao cromossomo x
Resulta da deficiência de permease que transfere os ácidos graxos de cadeia muito longa através da membrana dos peroxissomos.
Destruição progressiva da bainha de mielina
Insuficiência adrenocortical 
hiopogonadismo 
Regulação da oxidação dos ácidos graxos
β-oxidação
Triglicerídeos e fosfolipídios
 Ciclo da Carcinina
A taxa de entrada de acil-CoA-graxo na mitocôndria é um fator limitante para a oxidação dos ácidos graxos.
Malonil-CoA inibe carnitina-aciltransferase I
Altas concentrações de [NADH/NAD+] inibe β-hidroxiacil-CoA-desidrogenase
Altas concentrações de Acetil-CoA inibe a tiolase
Acil-graxo-CoA
Regulação da oxidação dos ácidos graxos
Acetil-CoA-carboxilase : síntese de ácidos graxos
Carnitina-aciltransferase I: degradação
* Acetil-CoA-Carboxilase: ACC
Qual a importância do oxigênio na oxidação de lipídios?
X
Frequencímetro
Idade
FC ideal para homens
FC ideal para mulheres
20
120 - 150
123 - 154
25
117 - 146
120 - 150
30
114 - 142
117 - 147
35
111 - 138
114 - 143
40
108 - 135
111 - 139
45
105 - 131
108 - 135
50
102 - 127
105 - 132
55
99 - 123
102 - 128
60
96 - 120
99 - 124
65
93 - 116
96 - 120
Para calcular a frequência cardíaca ideal para queimar gordura e emagrecer, durante o treino, deve-se aplicar a seguinte fórmula:
Homens: 220 - idade e depois multiplicar esse valor por 0.60 e 0.75;
Mulheres: 226 - idade e depois multiplicar esse valor por 0.60 e 0.75.