APOSTILA ox ac graxo 2011 2 002

É o resultado da esterificação de 3 ácidos graxos de cadeia longa em uma molécula de glicerol

Molécula apolar Sem carga elétrica

Triacilgliceróis.

Glicerol

1-Stearoil , 2-linoleoil, 3-palmitoil glicerol um triacilglicerol misto

Nos vertebrados, os adipócitos, armazenam grandes quantidades de triacilgliceróis

Na vida diária a encontramos triacilgliceróis na forma de banha Funções:

Armazenamento de energia Isolamento térmico

Absorção e armazenamento de lipídeos

estômago vesícula biliar intestino delgado capilar quilomícron mucosa intestinal jOs sais bilares emulsificam as gorduras da dieta na forma de micelas

lOs ácidos graxos são absovidos pelo epitélio e reconvertidos em triacilgliceróis kLipases intestinais degradam os triacilgliceróis liberando ácidos graxos

mOs triacilgliceróis são exportados para a circulação na forma de lipoproteína (quilomícron)

Lipoproteína lipase

nQuilomícrons circulam através da linfa e do sangue

oLipoproteína lipase hidrolisa TAG nos capilares

p Ác graxo são oxidados ou reesterificados para armazenamento

Miócito ou adipócito

p Ác graxo entra nas células

Estrutura molecular do quilomícron

Apolipoproteínas-  São as proteínas que

compõe a partícula de quilomícron:

• Apo B-48 • Apo C-III • Apo C-II

 Agem como sinais na

absorção e no metabolismo do conteúdo dos quilomícrons Colesterol Ajuda a estabilizar a monocamada de fosfolipídios

Triacilgliceróis e ésteres de colesterol

Compõe o núcleo apolar da partícula de quilomicron

Triacilgliceróis (amarelo) representam mais da 80% da massa. Fosfolipídios

Estrutura em monocamada

Fazem a interface entre o núcleo apolar e o ambiente aquoso

0,1 a 0,5mm Em diâmetro Hemácia quilomícron (10mm) Bactéria (2mm) quilomícron Plasma Jejum Pós-refeição

Triacilgliceróis e sua hidrólise

A principal forma de armazenamento de lipídeos em animais é o

TRIACIL GLICEROL

3 cadeias de ácido graxo ligadas por ligação éster às 3 hidroxilas de uma molécula de glicerol

A enzima lipase é catalisa a hidrólise dessas ligações ester, produzinado glicerol e ácidos graxos livres

O O _O O O O Triacilglicerol ác id o gr ax o glicerol lipases

H

₂

O

OH O H OH O O-O O-O

O-ácidos graxos livre

Destino do Glicerol

Gliceraldeído 3-fosfato Dihidroxiacetona fosfato Glicerol 3-fosfato Glicerol triose fosfato isomerase glicerol 3-fosfato desidrogenase glicerol quinase

Glicólise

O glicerol produzido na hidrólise dos triacil gliceróis pode ser encaminhado para a via glicolítica na forma de gliceraldeído-3-fosfato Pra isso ele é fosforilado a glicerol-3-fosfato pela enzima glicerol quinase

Em seguida é oxidado pela glicerol

desidrogenase produzindo diidroxiacetona fosfato

Conversão de um ácido graxo em acil-CoA

.

pirofosfatase inorgânica acil-CoA sintetase acil-CoA sintetase ATP ácido graxo Ácil-adenilato (ligado à enzima) acil-CoA

(Para os dois passos do processo)  O íon carboxilato desloca dois fosfatos do

ATP para formar um acil-adenilato,

(anidrido misto de um ácido carboxílico e um ácido fosfórico)

 O grupo de tiol da coenzima A realiza um ataque nucleofílico ao anidrido misto (ligado à enzima), formando AMP e Acil--CoA.

 A reação global é altamente exergônica.

enoil-CoA ácido graxo acil-CoA b-cetoacil-CoA Acetil-CoA Acil (C_n-2)-CoA clivagem oxidação hidratação Repetição do ciclo dessaturação

ativação _{CoA-SH + ATP}

AMP + PPi FAD FADH₂ 3-hidroxiacil-CoA NAD+ NADH

Oxidação de ácidos graxos

(b-oxidação)

Em cada passagem por esta seqüência de quatro etapas, um resíduo acetil (caixa vermelha) é removido na forma de acetil-CoA a partir da extremidade da carboxila Neste exemplo palmitato (C16), que entra como palmitoil-CoA.

CoA-SH

Mais seis passagens pela via rendem mais sete moléculas sete moléculas de acetil-CoA.

Oito moléculas de acetil-CoA são formadas ao todo.

Relação da b-oxidação com outras vias

Acetil—S—CoA

Ácido Graxo

Elétrons NADH FADH₂

Fosforilação

oxidativa

ADP + Pi

ATP

H

₂

O

O2 Degradação de lipídeos (b-oxidação)

NADH

FADH

₂ NAD+ FAD HS—CoA Consome: Ácidos graxos NAD+ FAD Produz: NADH FADH₂ Acetil—S—CoA Funções:  Abastecer o o ciclo de krebs com unidades acetil.  Fornecer carreadores de elétronas reduzidos para a fosforilação oxidativa

ATP

ATP

ATP

ATP

ATP

ATP ATP

ATP

ATP

ATP

ATP

ATP

ATP

ATP

ATP

Ciclo dos ác. tricarboxílicos

CO

₂

Produção de ATP durante a oxidação de uma

molécula de palmitoil-CoA em CO

₂

e H

₂

O

Enzima que catalisa a etapa de

oxidação Número de NADH ou FADH_formados 2 Número de ATP, formados em última instância *

Acil-CoA desidrogenase 7 FADH₂ 10.5

b-Hidroxiacil-CoA desidrogenase

7 NADH 17.5

Isocitrato desidrogenase 8 NADH 20

a-Cetoglutarato desidrogenase 8 NADH 20

succinil-CoA sintetase 8†

Succinato desidrogenase 8 FADH₂ 12

Malato desidrogenase 8 NADH 20

TOTAL 108

* Os cálculos supõem que a fosforilação oxidativa mitocondrial produz 1,5 ATP por FADH₂ oxidado e 2,5 ATP por NADH oxidado

 A acil-carnitina é formada no espaço intermembranar  Move-se para a matriz por difusão facilitada através do

transportador na membrana interna.

 Na matriz, o grupo acila é transferido para coenzimas A mitocondrial

 A carnitina é liberada para voltar ao espaço

intermembranar através da mesmo transportador. carnitina

Como os ácidos graxos ativados entram na

mitocôndria

Quando um ácido graxo de número ímpar de carbonos é submetido à b-oxidação uma molécula dd

propionil CoA é formada ao final A metabolização dele requer três reações extras:

1. Carboxilação do propionil-CoA a D-metilmalonil-CoA

2. Conversão em succinil-CoA 3. Esta conversão exige

epimerização de D- a L-metilmalonil-CoA, propionil-CoA carboxilase metilmalonil-CoA epimerase metilmalonil-CoA mutase D-Metilmalonil-CoA Propionil-CoA biotina Coenzima B12 D-Metilmalonil-CoA Succinil-CoA

Oxidação dos Ácidos

Graxos com Número

Oxidação de ácidos graxos insaturados

Oleoil-CoA 3 Acetil-CoA b-oxidação (três ciclos) D3_,D2_{-enoil-CoA isomerase} trans-D2 -dodecenoil-CoA b-oxidação (cinco ciclos) 6 Acetil-CoA cis-D3 -dodecenoil-CoA

O ácido oléico, como oleoil-CoA (D9), é o exemplo usado aqui.

A oxidação requer uma enzima adicional -- enoil-CoA isomerase -- para reposicionar a ligação

dupla,convertendo o isómero cis em trans (um intermediário normal na oxidação).

Oxidação de ácidos

graxos poliinsaturados

 A oxidação requer uma segunda enzima auxiliar, além de enoil-CoA isomerase:

2,4-dienoil-CoA reductase NADPH-dependente .

 A ação combinada dessas duas enzimas converte um trans-D2_{, cis-D}4_{-dienoyl-CoA em}

trans-D2_{-enoil-CoA, substrato necessário para a}

oxidação. b-oxidação (três ciclos) b-oxidação (quatro ciclos) D3_,D2_-enoil-CoA isomerase 2,4-dienoil-CoA redutase enoil-CoA isomerase Linoleoil-CoA cis-D9_{, cis-D}12 cis-D3_{, cis-D}6 trans-D2_{, cis-D}4 trans-D3 trans-D2 trans-D2_{, cis-D}6 5 Acetil-CoA b-oxidação

(um ciclo e a primeira oxidação do segundo)

As 3 Etapas da oxidação de ácidos graxos

Etapa 1

Etapa 3

Etapa 1: Um ácido graxo de cadeia longa é oxidado produzindo

resíduos acetil sob a forma de acetil-CoA. Este processo é chamado de b-oxidação.

Etapa 2: Os grupos acetil são

oxidado a CO₂ através do ciclo do ácido cítrico.

Etapa 3: Elétrons derivados das oxidação das fases 1 e 2 passam ao O₂ via cadeia respiratória

mitocondrial, fornecendo a energia para a síntese de ATP pela

fosforilação oxidativa.

Corpos cetônicos

acetona

acetoacetato

b-hidroxibutirato

 Lipídeos solúveis

 Atravessam a barreira hemato-encefálica  Presentes durante o jejum prolongado

 Presentes durante o exercício físico prolongado  Sintetizados pelo fígado e liberados na circulação  Não são “corpos” e o b-hidroxibutirato

 não é cetona, mas o termo cunhado no século XIX continua sendo usado

 A cetona é formada por descarboxilação espontânea do acetoacetato

 Como a acetona é volatil pode se perceber um odor adocicado no hálito de pessoas em jejum prolongado ou em crise de diabetes não tratada.  Note que o b-hidroxibutirato é um par reduz do

Formação de corpos

cetônicos a partir do

acetil-CoA.

 Indivíduos saudáveis, bem nutridas produzem corpos cetônicos em um relativamente taxa baixa.

 Quando acetil-CoA se acumula (no jejum prolongado, exercicio fisico prolongado), a tiolase catalisa a condensação de duas

moléculas de acetil-CoA em acetoacetil-CoA, o composto do pai dos três corpos

cetônicos.

 As reações de formação de corpos cetônicos ocorrem na matriz das mitocôndrias do fígado. tiolase HMG-CoA sintase HMG-CoA lyase Acetoacetato descarboxilase b-hidroxibutirato desidrogenase

b-hidroxibutirato como combustível

b-hidroxibutirato Acetoacetato Acetoacetil-CoA 2 Acetil-CoA succinil-CoA Succinato tiolase CoA-SH b-cetoacil-CoA transferase b-hidroxibutirato desidrogenase  Convertido em acetoacetato pela enzima b-hidroxibutirato

desidrogenase

 Ativado na forma de acetoacetil —S—CoA pela enzima

b-cetoacil-CoA transferase

 Clivado por uma tiolase

gerando duas moléculas de Acetil—CoA

 O acetil—CoA obtido é usado para alimentar o ciclo de Krebs

Ciclo de

Krebs

gotículas lipídicas Acetoacetato, b-hidroxibutirato acetona Hepatócito formação de corpos cetônicos Acetil-CoA Ácidos graxos

Formação e exportação de corpos cetônicos

no fígado durante o jejum

b-oxidação Oxaloacetato

Glicose exportada

como combustível para o cérebro e outros tecidos

Glicose

gliconeogênese

Acetoacetato e b-hidroxibutirato

exportados como fonte de energia para o coração, músculo esquelético, rim e cérebro