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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 triacilgloceróis, e então transformados em quilimícrons pela combinação com apolipoprotéinas específicas. Os quilomícrons distribuem os triacigliceróis 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. 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 mitocrondial 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. Na primeira etapa da β-oxidação, qua tro reações retiram cada unidade de acetil-Coa da extremidade carboxila de um acil-CoA graxo saturado. O acil-CoA graxo encurtado entra de novo na sequência de reações. 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, previnindo a entrada dos ácidos graxos na mitocrôndia. 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 β-oxidação. A oxidação de ácidos graxos insaturados requer duas enzimas adicionais: a enoil-CoA-isomerase e a 2,4-dienoil- CoA-redutase. Os peroxissomos vegetais e animais, e os glioxissomos vegetais fazem β-oxidação em quatro etapas semelhantes àquelas da via mitocrondial em animais. Os corpos cetônicos - acetona, acetoacetato e D-β- 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 super produção de corpos cetônicos no diabetes não controlado ou na redução severa da ingestão de calorias pode levar à acidose ou cetose.
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