Oxidação de Ácidos graxos e Corpos cetônicos

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1 BIOQUÍMICA Natasha Ferreira ATM 25 
OXIDACÃO DE ÁC. GRAXOS 
 
Lipídeos⇢ Biomolécula pequena, insolúvel 
em agua, que geralmente contem Ác. Graxos, 
esteróis e compostos isoprenoides. 
 
Ác. Graxos⇢ São ácidos carboxílicos com 
cadeias carbonadas de comprimento variável 
(4 a 36 C). Essas cadeias podem ser saturadas 
ou insaturadas, ramificadas ou não. São 
encontrados em gorduras e óleos, também 
como componentes de fosfolipideos e 
glicolipídeos de membrana. 
 
Esteróis⇢ Lipídeos que contém o núcleo 
esteroide, que é um sistema rígido, 
constituído de 4 anéis hidrocarbonados 
fusionados. 
 
ÁC. GRAXOS COMO COMPONENTES 
 Lipídeos de armazenamento: 
São neutros, triacilgliceróis 
 
 Lipídeos de membrana: 
São polares, fosfolipídeos 
(Glicerofosfolipídeos e Esfingolipídeos) 
Glicolipídeos (Esfingolipídeos e 
Galactolipídeos) 
 
OBS: Fosfolipases realizam a degradação dos 
fosfolipídeos, assim como as lipases realizam a 
degradação dos lipídeos. 
 
Ex. de esteróis: Colesterol e seus derivados 
(Vit A e D, hormônios sexuais ou adrenais) 
A OXIDACÃO 
Útil para a alta produção de ATP, sendo os 
triglicerídeos a reserva mais rentável para a 
produção de energia no organismo. 
 
Triglicerideos = Triacilglicerois 
 
Conceitos 
 Lipogênese: Síntese de ác. Graxos e 
triglicerídeos, que serão armazenados 
subsequentemente no Fígado e no tec. 
Adiposo. Ocorre quando há elevada 
disponibilidade de combustíveis para a 
produção de energia. 
 Lipólise: Degradação de lipídeos em 
ác.graxos e glicerol. Ocorre no tec. 
Adiposo, quando há jejum. Ela é 
regulada por hormônios, como o 
glucagon e a epinefrina. 
 
 Beta-Oxidação: Processo catabólico de 
ác.graxos que consiste na sua oxidação 
mitocondrial, resultando na formação 
de Acetil-CoA, NADH e FADH2. 
 
 Lipases: Enzimas que catalisam a 
hidrólise de triglicerídeos. 
 
Quando ocorre? 
↠ Em jejum, seja no período 
entre refeições ou no jejum 
noturno. 
↠ Aumento de demanda 
energética (exercícios de longa 
duração). 
 
2 BIOQUÍMICA Natasha Ferreira ATM 25 
Os ác. Graxos são liberados das reservas de 
triacilglicerol do tec. Adiposo entre as 
refeições, durante jejum noturno e durante 
períodos aumento da demanda de substrato 
energético (ex: durante exercícios) 
 
Os triacilgliceróis do tec. Adiposo são 
derivados de duas fontes: Lipídeos da dieta e 
Triacilgliceróis sintetizados no fígado. 
 
Ac. Graxos sintetizados no fígado: 
São os de cadeia longa como o 
Palmitato/Palmítico, Oleato e Estearato. 
 
Mecanismos que levam a 
beta oxidação 
 
Glucagon liga-se ao receptor em um adipócito. 
 
Promove a ativação da Adenilato ciclase, por 
meio de proteína G, o que resulta na formação 
de AMPcíclico e ativação de uma PKA. 
 
A proteína-cinase dependente de AMPc ativa 
uma lispase sensível a hormônio, que interage 
com o triglicerídeo e resulta em sua lise, 
formando ác. Graxo + Glicerol. 
 
Os ác. Graxos livre são enviados para a 
corrente sanguínea e por conta da sua 
lipossolubilidade, adentram-na facilmente. 
Transportam-se na corrente ligados a 
Albumina Sérica e entram em miócitos (fibras 
musculares) e sofem beta-oxidação 
mitocondrial. 
 
Anotacões: 
 
⇢ Entre as refeições, um nível aumentado dos 
hormônios contra-regulatórios da insulina 
ativa a lipólise 
 
⇢ Nos tecidos, a energia é derivada da 
oxidação de ác. Graxos a Acetil-CoA na rota de 
beta-oxidação. 
 
⇢ As enzimas possuem especificidades pelos 
ác. graxos 
 
⇢ Ác. Graxos insaturados, de cadeia ímpar ou 
de cadeia média, ou ramificada, sofrem 
processos distintos em sua oxidação. 
 
⇢ O Acetil-CoA produzido a partir da oxidação 
é principalmente oxidada no Ciclo de Krebs ou 
convertida à Corpos Cetônicos no fígado. 
 
Beta-oxidação 
propriamente dita 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Destino dos compostos após a 
hidrolise dos triglicerídeos 
↠ Glicerol sofre mudanças estruturais e 
participa da glicólise como Gliceraldeído 
– 3 – fosfato. 
 
↠ Ác. Graxos participam da beta-
oxidação que produz Acetil-CoA, NADH e 
FADH, importantes para o CK e para a 
CTe-. 
 
 
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Ác. Graxo de cadeia longa chega na célula 
 
 
 
 
Acil-CoA (add uma coenzima A para evitar 
a “fuga” do ácido graxo) 
 
 
 
 
 
Transformada em Acil Carnitina para 
atravessar a memb. externa da mito. (sai o 
Acetil-CoA 
 
 
 
 
 
Acil Carnitina atravessa a memb. interna da 
mito. e na matriz o Acil-CoA é recuperado e 
assim sofre a Beta-oxidação. 
 
 
Formação de Acetil-CoA, NADH e FADH2 
(Espiral de Beta-Oxidação) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Espiral da Beta-Oxidacao 
 
 
 
7 repetições para a formação de 8 moléculas 
de Acetil-CoA, caracterizando a espiral da 
beta-oxidação no pamitoil-CoA, por exemplo. 
 
O Acil-CoA sofre espiralações até ser formado 
unicamente Acetil-CoA. 
 
↠ Se o ác. Graxo for de cadeia par, libera ao 
mesmo tempo 2 moléc. Acetil-CoA 
↠ Se o ác. Graxo for de cadeia ímpar, libera 1 
moléc. Acetil-CoA e 1 Propionil-CoA (moléc. 
de 3C) 
 
 
Destinos do Acil-CoA 
 
 Energia: Beta-Oxidação ou Cetogênese 
 Armazenamento: Triacilgliceróis 
Ativação do Ác. Graxo Acetil-
CoA sintase ou Tioquinase 
Uso de AtP 
 
 
Transporte para a 
Mitocôndria com a ajuda da 
Cartinina aciltransferase I 
 
 
Transporte para a 
Mitocôndria com a ajuda da 
Cartinina aciltransferase II 
 
 
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 Lipídeos de membrana: Fosfolipídeos 
ou Esfingolipídeos 
 
Destinos do Acetil-CoA 
 
 Fígado: Corpos cetônicos 
 Ciclo de Krebs 
 
Acil-CoA desidrigenase 
Inicia o processo de Beta-Oxidação 
 
Reduz os Carbonos alfa e beta e já transfere 
seus elétrons para o FAD 
 
 
Já na forma de FADH2, este transfere seus 
elétrons para uma flavo-proteína 
transferidora de elétrons (ETF) 
 
 
A ETF vai doar esses elétrons para a coenzima 
Q oxirredutase, que faz parte da CTe- 
 
 
Fornecendo energia oriunda do FADH2 para a 
CTe- 
 
OXIDACÃO DE ÁC GRAXOS INSATURADOS E DE 
CADEIA ÍMPAR 
A diferença delas para a Beta-Oxidação 
clássica é que no momento exato da oxidação, 
suas moléculas sofrem ações de isômeros, que 
alteram as ligações das moléc. de cis para 
trans, facilitando o processo de redução que 
normalmente ocorre. 
 
Ác. Graxos de cadeia ímpar resultam em: 
 
 Propionil-CoA: O propionil recebe um 
carbono (carboxilase) da propionil-CoA 
carboxilase e sofre uma mutase pela 
Metil-malonil mutase, transformando-
se em Succinil-CoA, é uma rota 
anaplerótica. 
 
 Acetil-CoA: Entra no início do CK 
 
Ambas vão para o CK, mas em posições 
diferentes. 
 
REGULACÃO DA BETA-OXIDACÃO 
 
↠ A Insulina elevada estimula a fosfoproteína-
fosfatase 1 a desfosforilar a Acetil-CoA 
carboxilase (ACC), ativando-a. Isso estimula a 
transformação de Acetil-CoA em Malonil-CoA, 
o qual impede a entrada de Acil-CoA na 
mitocôndria por meio da Carnitina acil-
transferase. Logo, ao impedia a Beta-
Oxidação, o Malonil-CoA estimula a síntese de 
Ác.Graxos (Lipogênese). 
 
↠ Já o Glucagon elevado vai estimular a 
formação de AMPc e consequentemente a 
ativação de uma PKA (proteína-cinase 
dependente de AMPc). Essa PKA vai fosforilar 
a ACC, tornando-a inativa e impedindo a 
transformação do Acetil-CoA em Malonil-CoA. 
Isso vai permitir a entrada de Acil-CoA na 
mitocôndria pela Carnitina acil-transferase, 
estimulando Beta-Oxidação de ác.graxo 
(depende da Lipólise). 
▪ Em casos de exercícios físicos longos, a 
mesma rota é ativada, mas pela Adrenalina e 
não pelo Glucagon. 
 
OXIDACÃO
DE ÁC.GRAXOS EM PEROXISSOMOS 
 
Utiliza cadeia de ácidos graxos muito longas. 
 
Difere-se da Beta-Oxidação, pois em sua 1ª 
redução, ao invés de transportar elétrons para 
o FAD como na Beta-Oxidação, nos 
peroxissomos a transferência de elétrons seja 
para Oxigênio, o que vai resultar na formação 
de Peróxido de hidrogênio. 
 
5 BIOQUÍMICA Natasha Ferreira ATM 25 
Depois disso, a intenção é diminuir o tamanho 
do Ác. Graxo dentro do peroxissomo, para 
depois sofrer, agora na mitocôndria, as 
mesmas vias da Beta-Oxidação clássica. 
(Transforma a cadeia muito longa em longa ou 
média). 
 
OXIDACÃO DE CORPOS CETÔNICOS 
(CETOGÊNESE) 
 
Apesar da síntese de corpos cetônicos ocorrer 
no Fígado, grande parte da Acetil-CoA 
produzida pela Beta-Oxidação é utilizada para 
síntese de corpos cetônico, como 
Acetoacetato e Beta-Hidroxibutinato, os quais 
passam para o sangue. Ambos possuem um 
caráter ácido e são hidrossolúveis. 
 
Por que o Acetil-CoA não é totlamente 
utilizado no CK no Fígado? 
 
 
 
 
 
Então, quando há um nível elevado de 
Glucagon, este vai agir no fígado, inibindo a 
Glicólise e limitando a oferta de Piruvato. Isso 
vai diminuir a quantidade de Oxaloacetato 
disponível. Além disso, a Beta-Oxidação, além 
de produzir Acetil-CoA, produz NADH. Esse, 
em excesso, acaba diminuindo a velocidade do 
CK, estimulando a transformação do 
Oxaloacetato em Malato pela Malato-
desidrogenase (normalmente, ocorreria o 
contrário). Esse Malato é utilizado na 
Gliconeogênese hepática. Isso culmina em um 
excesso de Acetil-CoA, que irá direcionar-se a 
Cetogênese. 
 
 
Por que só o Fígado faz Cetogênese? 
 
Primeiramente Pois só o Fígado expressa as 
enzimas HMG-CoA sintase e HMG-CoA liase. 
Vale ressaltar que este órgão é deficiente em 
enzimas que oxidam corpos cetônicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Peroxido de Hidrogenio 
Pode dar origem a espécies reativas de 
oxigênio, que danificam lipídeos de 
membros celulares. É necessária a ação 
de catalases para evitar essa ação. 
↠ Primeiramente deve-se ter 
conhecimento de que para o CK é 
necessário manter uma quantidade 
similar de Oxaloacetato e de Acetil-
CoA, sendo o último, oriundo da 
produção da Beta-Oxidação. 
 
↠ Ainda é importante lembrar que o 
Piruvato, ao sofrer ação da piruvato-
carboxilase, transforma-se em 
Oxaloacetato. 
 
HMG ⇢ Hidróxi-metilglutaril-CoA, 
presentes nas mitocôndrias dos 
hepatócitos. 
 
6 BIOQUÍMICA Natasha Ferreira ATM 25 
CETOGÊNESE PROPRIAMENTE DITA 
 
 
 
 
 
O Fígado é incapaz de oxidar os corpos 
cetônicos pois ele não expressa a 
enzima Tiotransferase (Succinil-CoA-
Acetoacetato-CoA-Transferase) 
 
A Tiolase está presente, além das 
mitocôndrias, também no citoplasma. 
 
Após alguém tempo de jejum 
prolongado, a lipólise aumenta, e a 
glicose cai, porém sempre mantedndo 
um valor constante. Om a lipólise, os 
ác. Graxos são mobilizados (sofrendo 
Beta-Oxidação constante) e o nível de 
Beta-Hidroxi-butirato e Acetoacetato 
aumentam no Fígado, sendo 
consumidos, principalmente no tec. 
Nervoso. 
 
REGULACÃO DA CETOGÊNESE 
 
Quando cai o nível de Insulina e aumenta o 
Glucagon, ocorre a inibição do Acetil-CoA 
carboxilase, reduzindo a transformação de 
Acetil-CoA em Malonil-CoA. Isso ativa a 
Carnitina palmitoil-transferase I, que vai 
estimular a Beta-Oxidação, favorecendo o 
excesso de Acetil-CoA, que será direcionado 
para a cetogênese.