A degradação completa de um ácido graxo com 18 carbonos passa por quantos ciclos de beta - oxidação?

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:

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 éCH3-(CH2)n-CO-S-CoA + AMP + PPi 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 pela enzima carnitina-Acil-Transferase I: Acil-S-CoA + Carnitina é Acil-Carnitina + CoA-SH 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 catalisada pela arnitina-Acil-Transferase II, localizada na face interna da MMI, e é exatamente o inverso da descrita acima.
b - 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 processo é repetitivo, e libera à cada quebra:

1 NADH+H+
1 FADH2

1 Acetil CoA

São 4 as enzimas envolvidas em cada etapa de oxidação da via.

Exemplo:

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CO-S-CoA + CoA-SH

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CO-S-CoA + Acetil-CoA

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CO-S-CoA + Acetil-CoA

CH3-CH2-CH2-CO-S-CoA + Acetil-CoA

Acetil-CoA + 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 do acido palmitico com 16 carbonos rende para a célula, em ATPs:

8 Acetil-CoA = 96 ATPs          (12 : 1)

7 NADH + H+ = 21 ATPs          (3 : 1)

7 FADH2 = 14 ATPs                 (2 : 1)

Total = 131 ATPs

Subtraindo-se 1 ATP gasto na ativação, tem-se 130 ATP s / mol de acido graxo

Regulação da Beta - Oxidação:

A regulação da via é feita pela enzima reguladora carnitina-acil-transferase I, que regula a velocidade de entrada do ácido graxo na mitocôndria, desta forma, a velocidade de sua degradação.

Esta enzima é inibida por malonil-CoA, um intermediário cuja concentração aumenta na célula quando esta tem carboidrato disponível, e que funciona como precursor na biossíntese de ácido graxo.

Oxidação de Ácidos Graxos Insaturados:

Se o ácido graxo a ser oxidado for insaturado, o processo tem dois passos enzimáticos adicionais:

A conversão do isômero "cis" em "trans";

A saturação da dupla ligação pela adição de água.

Uma vez o ácido graxo saturado, ele pode seguir com o processo normal de oxidação.

Oxidação de Ácidos Graxos com Número Ímpar de Carbonos:

A oxidação de um ácido graxo com número de carbonos ímpar leva á formação de um resíduo de propionol-CoA, que através de uma seqüência de reações enzimáticas e com gasto de energia (1 ATP é hidrolisado para cada propionil-CoA convertido), é convertido em succinil-CoA, que entra no ciclo de Krebs para ser oxidado.

Corpos Cetônicos:

A oxidação dos ácidos graxos no fígado leva à formação de grande quantidade de Acetil-CoA, que pode ser oxidado no próprio fígado, ou convertido nos CORPOS CETÔNICOS.

São 3 os corpos cetônicos formados a partir do Acetil-CoA:

Acetoacetato

b - Hidroxibutirato

Acetona

O objetivo da formação dos corpos cetônicos é permitir o transporte da energia obtida pela oxidação dos ácidos graxos aos tecido periféricos, para lá serem utilizados na síntese de ATP.

A formação de corpos cetônicos é uma via de "superabundância" através da qual o fígado distribui energia a todo o organismo. Nos tecidos periféricos os corpos cetônicos regeneram o Acetil-CoA, que entra no ciclo de Krebs para produção de energia

Normalmente a quantidade de corpos cetônicos no sangue é baixa, mas em situações como o jejum prolongado ou o "diabetes mellitus", suas concentrações séricas podem aumentar muito, levando o indivíduo a um estado de CETOSE, caracterizada por uma ACIDOSE METABÓLICA, que pode ser fatal.