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Oxidação dos lipídios

Na oxidação dos lipídios, o substrato energético são os ácidos graxos livres (AGL), liberados da reserva local

ou do tecido adiposo, via lipólise dos triglicérides pela ativação da enzima lipase sensível ao hormônio (LSH)

• Lipídios é uma classe de macromoléculas orgânicas cuja insolubilidade em solvente aquoso é a principal característica.

• Células podem utilizar essa insolubilidade para dividir dois compartimentos que devem ser isolados: o meio intra e o extracelular.

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• Como fonte de armazenamento, a maior parte dos lipídios encontra-se na forma de triglicerídeos (TG), que possui três ligações éster entre um grupo polar – o glicerol – e três moléculas de ácidos graxos.

• A longa cadeia hidrocarbônica dos ácidos graxos confere outra característica importante como fonte energética

Estrutura do triacilgliceróis. Em vermelho são os ácidos graxos, e em azul é o grupo glicerol.

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TRIACILGLICEROL

3 ácidos graxos

Glicerol

Triglicerídeos

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Oxidação dos lipídios

• Triglicerídeos: Músculo

• Triglicerídeos circulantes

• Ácidos graxos livres circulantes, provenientes dos adipócitos

Fonte para o catabolismo das gorduras

Mobilização de ácidos graxos do tecido adiposo e transporte no sangue

Hormônios ligados a lipólise:

• Adrenalina e noradrenalina (principais ativadoras), os quais se ligarão aos receptores β3 das membranas dos adipócitos, desencadeando uma reação clássica de cascatas.

• Outros hormônios: GH; tireóide estimulante (TSH) e adrenocorticotropina (ACTH), parecem ativar também as reações em cascatas.

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• Ao final da reação, a enzima hormônio sensível-lipase é fosforilada, passando da forma inativa para a ativa.

• Essa enzima, junto com a enzima monoacilglicerol lipase, é responsável pela degradação do TG em 1 molécula de glicerol e 3 de ácidos graxos.

A hidrólise dos Triacilgliceróis:

Triacilglicerol Glicerol + Ácidos Graxos Lipases

Hidrólise de triglicerídios

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• Os ácidos graxos ligam-se à albumina (AGL) porque são lipossolúveis e não conseguem ser transportados livres no plasma, sendo levados posteriormente até o músculo esquelético para serem utilizados como fonte energética

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A hidrólise dos Triacilgliceróis: Ácidos graxos vão ser liberados na corrente sanguínea, e circular ligados à albumina.

Albumina

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• O glicerol é liberado e transportado livremente pelo sangue até o fígado, onde pode ser utilizado na gliconeogênese ou servir como intermediário da glicólise, na forma de gliceraldeido-3-fosfato.

Degradação do Glicerol

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No fígado e outros tecidos, por ação desta

quinase, é convertido a glicerol 3-fosfato,

que pode ser transformado em

diidroxiacetona fosfato, um intermediário

da glicólise.

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Gorduras são

transformadas em Acetil –

CoA (beta oxidação)

β-oxidação de ácidos graxos

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Como transportar os ácidos graxos para o interior da

mitocôndria?

β-oxidação de ácidos graxos

Ácido graxos

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As enzimas da b- Oxidação

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Acil-CoA desidrogenase

Enoil-CoA hidratase

b-hidroxiacil-CoA desidrogenase

Acil-CoA aciltransferase

(tiolase)

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Destino do Acetil - CoA

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Oxidação de Ácidos Graxos

• A membrana interna da mitocôndria é impermeável a acil-CoA, mas os grupos acila podem ser introduzidos na matriz mitocondrial, quando ligados à carnitina;

• Este composto, sintetizado a partir de

aminoácidos;

• É amplamente distribuídos nos tecidos animais e vegetais, sendo especialmente abundante em músculos.

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• Os ácidos graxos, são carregados no citoplasma pela albumina e em seguida transportados para dentro do músculo por uma proteína de transporte de ácidos graxos

1º

2º

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• Os ácidos graxos, ainda no citoplasma, são convertidos a acil-CoA por ação da enzima Acil-CoA sintetase, presente na membrana externa da mitocôndria.

1º

3º

2º

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• Essa reação é imprescindível, uma vez que a membrana mitocondrial é extremamente seletiva.

• Tanto a coenzima A, quanto a acil-CoA, são impermeáveis à membrana mitocondrial, sendo necessário reações adicionais (quebra da acil – CoA) para transpor essa barreira.

• Assim, o grupo acil liga-se à L-carnitina, por ação da Carnitina Acil transferase I (CAT I), liberando a coenzima A, e posteriormente é transportado através da membrana mitocondrial interna pela ação da Carnitina Translocase

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1º

3º

4º

2º

5º

• Na parte interna, o grupo acil liga-se novamente à coenzima A, por ação da Carnitina Acil transferase II (CAT II).

• Dentro da mitocôndria, a Acil-CoA são destinados a beta-oxidação, onde são oxidados a Acetil-CoA e encaminhados ao ciclo de Krebs

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1º

3º

4º

5º

2º

Lipase

Hidrólise do triglicerídeos

Piruvato ← Glicerol → Hidrolise → 3 AGL

•Corrente sanguínea

•Fígado

•Gliconeogênese

•Glicogênio (energia)

•Albumina

•Fibra muscular

•Carnitina

•Mitocôndrias

•Ciclo de Krebs

•Energia

Triglicerídeos Adrenalina, Noradrenalina, Glucagon

e Hormônio do Crescimento

•Acetil –CoA

•Ciclo de Krebs

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Oxidação dos lipídios

O Fracionamento de uma molécula de AGL pode ser assim, delineado:

• A oxidação beta produz: NADH e FADH, pela cisão da molécula de ácido graxo em fragmentos de acetil com dois átomos de carbono;

• Acetil – CoA é degradada no ciclo de Krebs;

• O Hidrogênio é oxidado através da cadeia transportadora de elétrons.

Beta oxidação

Produção de ATP através do ácido graxo

• Para cada molécula de ácido graxo com 18 carbonos um total de 146 moléculas de ADP é fosforilado para ATP;

• Levando-se em conta que cada molécula de triglicerídio contem 3 moléculas de ácido graxo, são formados 438 moléculas de ATP (3 X 146)

• Além disso, são formados 19 moléculas de ATP durante o fracionamento do glicerol

• Totalizando 457 moléculas de ATP por cada triglicerídeo catabolizado

Beta oxidação