porque o rendimento dos ácidos graxos é maior do que da glicose?

A glicose oriunda da circulação sangüínea (glicose sérica) alcança o interstício, onde atravessa a membrana celular, com a “ajuda” da insulina. A glicose, por ser uma molécula grande, não consegue atravessar a membrana celular. A insulina, ao se ligar aos receptores presentes na membrana celular, faz com que canais se abram, permitindo, assim, a entrada da glicose na célula. Dentro da célula no citoplasma, a glicose é degradada por enzimas presentes no citoplasma, gerando 2 moléculas de ATP + piruvato (ácido piruvico).(glicolise anaerobia citoplasma)

 o ácido piruvico gerado a partir da degradação da glicose, fenômeno ocorrido na etapa glicolítica, sofre ações enzimáticas e é convertido em ácido oxalacético, que nesta etapa, já no interior da mitocôndria, sofre um processo bioquímico com a presença imprescindível do O2, formando 36 ATP (considerando os 2 ATPs formados na etapa glicolítica) e H2O.

Fonte:

http://biologiacelular.comunidades.net/a-producao-de-energia-e-seu-consumo-no-metabolismo

Via catabólica de degradação de ácidos graxos para produção de energia

Ocorre na matriz mitocondrial, após a ativação e a entrada dos ácidos graxos na mitocôndria

Pode ser dividida em 3 fases:

A ativação do ácido graxo

A beta - oxidação propriamente dita

A respiração celular

Ativação Dos Ácidos Graxos 

A ativação dos ácidos graxos consiste na entrada destes na mitocôndria, na forma de ACIL-CoA.

O processo depende:

1.Da ligação do ácido graxo com a Coenzima A, formando o Acil-CoA no citosol. A reação é catalizada pela enzima Acil-CoA Sintetase, localizada na membrana mitocondrial externa:  

CH₃-(CH₂)n-COOH + ATP + CoA-SH è CH₃-(CH₂)n-CO-S-CoA + AMP + PPi 

2.    Do transporte do radical acila através da MMI, do citosol para a matriz, mediado pelo carreador específico Carnitina. A transferência do radical acila da CoA para a carnitina é catalizada

Continuaçao da resposta anterior.

pela enzima Carnitina-Acil-Transferase I: 

Acil-S-CoA + Carnitina è Acil-Carnitina + CoA-SH

3. Do lado da matriz mitocondrial, a carnitina doa novamente o radical acila para a CoA, regenerando o Acil-CoA no interior da mitocôndria. A reação é catalizada pela Carnitina-Acil-Transferase II, localizada na face interna da MMI, e é exatamente o inverso da descrita acima.

Beta - Oxidação do Ácido Graxo: 

  Consiste na quebra por oxidação do ácido graxo sempre em seu carbono b , convertendo-o na nova carbonila de um ácido graxo agora 2 carbonos mais curto.

o        O processo é repetitivo, e libera à cada quebra:

• 1 NADH+H⁺
• 1 FADH₂
• 1 Acetil CoA

Respiração Celular:  

A síntese de ATP acoplada à b - Oxidação vem: 
 

Do transporte de elétrons do NADH e do FADH2 formados no processo pela cadeia respiratória;

Da oxidação dos radicais acetil dos Acetil-CoAs no ciclo de Krebs.

Exemplo: A oxidação de uma ácido graxo com 16 carbonos rende para a célula, em ATPs:

8 Acetil-CoA = 96 ATPs

7 NADH+H+ = 21 ATPs

7 FADH2 = 14 ATPs

Total =131 ATPs

Ou seja, acido graxo tem maior rendimento energético que a glicose por ter cadeia com maior numero de carbonos, e por isso rende mais.

fonte:

PRINCÍPIOS GERAIS DE BIOQUÍMICA _ LEHNINGER  BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR _ JUNQUEIRA CARNEIRO  BIOQUÍMICA_ STRYER  A CÉLULA, UMA ABORDAGEM MOLECULAR_ COOPER  BIOLOGIA MOLECULAR DA CÉLULA_ BRUCE ALBERTS  BIOLOGIA MOLECULAR BÁSICA_ A.ZAHA  MICROBIOLOGIA_TORTORA BIOQUÍMICA ANIMAL_ A,CORREA

Os triglicerídeos devem primeiro ser decompostos em uma molécula de glicerol e três cadeias de ácidos graxos. O glicerol pode então ser convertido em di-hidroxiacetona para ser utilizado posteriormente na glicólise (ganho líquido de ~ 2ATP a partir da glicólise).

Os ácidos graxos são então ativados através da adição de uma coenzima A

O ácido graxo pode agora sofrer beta-oxidação. Ácidos graxos longos, como palmitato (16C), produzirão mais energia.

• O primeiro passo é a oxidação dos carbonos alfa e beta para formar uma ligação dupla
  • Isso produz uma molécula de FADH2
  • Também produz um trans-enoil CoA trans-Δ
• Este é hidrolisado para adicionar um oxigênio e hidrogênio ao carbono beta e outro hidrogênio ao carbono alfa para produzir L-3-hidroxiacil CoA
• Em seguida, o L-3-hidroxiacil CoA é oxidado para formar 3-cetoacil-CoA
  • Isso produz NADH
• Tiolisi agora ocorre, que envolve a adição de um grupo CoASH que quebra o carbono beta do carbono alfa
  • Isso deixa Acetil CoA e um Acil Coa encurtado por 2 carbonos
  • O encurtado Acyl CoA irá repetir a beta-oxidação até não restarem carbonos

Para palmitato, o processo é concluído sete vezes para os 16 carbonos. Cada vez, produzindo um NADH, um FADH2 e um acetil CoA. O acetil-CoA produzirá então um FADH2, três NADHs e um GTP-para-ser-ATP (isto ocorrerá oito vezes).

Assim sendo:

7 NADH = 17,5 ATP 
7FADH2 = 10,5ATP 
Menos dois para a ativação do ácido graxo

+

24 NADH de Krebs = 60ATP 
8FADH2 de Krebs = 12 ATP 
8 GTP de Krebs = 8 ATP

O rendimento total de ATP para a beta oxidação do palmitato é de 106 ATP

Em comparação com o rendimento médio de 30-32 ATP de uma molécula de glicose na glicólise, o ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa.

fonte

1.https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4141557/mod_resource/content/1/Metabolismo%20de%20Lip%C3%ADdeos.%20pdf.