OXIDAÇÃO E SÍNTESE DE LIPÍDEOS

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INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ODONTOLOGIA

ANA PAULA RIBEIRO
CRISTIANO JOSÉ PEREIRA PINTO FILHO
LARYSSA HILLARY TEODORA DA SILVA
LETÍCIA DE ALMEIDA PARDAL

OXIDAÇÃO E SÍNTESE DE LIPÍDEOS

Belo Horizonte
2017

1- OXIDAÇÃO DE LIPÍDEOS

A β-Oxidação dos ácidos graxos de cadeia longa em acetil-CoA é uma via central liberadora de energia nos animais, em muitos protistas e em algumas bactérias. As células podem obter os ácidos graxos combustíveis através de duas fontes:

- na dieta, com a ingestão de gordura, que vai para o intestino delgado e será emulsificada pela bile e quebrada pelas enzimas presentes no suco pancreático, como a lipase. Após serem quebrados, os ácidos graxos devem passar para o sangue, mas são hidrofóbicos (não gostam de água). Sendo assim, o quilomícron, uma lipoproteína do intestino delgado, faz o empacotamento desses lipídeos, colocando-os no centro e as proteínas para o lado de fora, levando-os para o fígado.

- através do tecido adiposo, que possui reserva de triglicerídeos (3AG + glicerol) em suas células, os adipócitos. Altas concentrações dos hormônios epinefrina e glucagon presentes no sangue se ligam em receptores na superfície dos adipócitos e ativam o AMP cíclico, uma molécula intra-celular, que ativa e controla as enzimas que quebram os triglicerídeos e soltam os ácidos graxos no sangue. Como o ácido graxo é hidrofóbico, a albumina, uma proteína, empacota o AG e fica circulando no sangue para distribuir para as células do corpo. A insulina, hormônio que atua em altas concentrações de glicose no sangue, diminui a concentração de AMPc, para que não ocorra a quebra dos triglicerídeos do tecido adiposo.

     Hormônio              AMPc          Enzimas
        1º mensageiro                                 2º mensageiro, intra-celular[pic 2][pic 3]

        Ao chegar nas células do corpo, o ácido graxo precisa entrar na mitocôndria, onde será oxidado. Para isso, o AG se liga a coenzima-A, virando AG-CoA, tendo gasto de 2ATPs nesse processo. Após, ocorre a troca da CoA pela carnitina, molécula responsável pelo transporte do AG para dentro da mitocôndria, virando AG-carnitina. Ao entrar, o AG solta a carnitina e novamente se liga a uma CoA, virando AG-CoA.

        A β-Oxidação, ou seja, a quebra dos ácidos graxos, vai ocorrer dentro da mitocôndria. O foco da disciplina de bioquímica foi no AG de 16 carbonos, saturado (não possui ligações duplas entre carbonos). Neste, ocorre a formação de 8 Acetil-CoA, pois o AG é cortado de 2 em 2 carbonos (16÷2). O ácido graxo será cortado 7 vezes para formar os pares de carbonos e a cada corte é formado 1NADH e 1FADH2.         

        Ao fazer o cálculo, cada corte dará 5 ATPs, sendo 3 vindos de 1NADH e 2 vindos de 1FADH2, que entrarão nos complexos durante a fosforilação oxidativa e retornarão para a matriz da mitocôndria pela ATP sintase, gerando energia. Logo, no final dos 7 cortes terão 35 ATPs formados (5 ATPs x 7 cortes = 35) e cada um dos 8 Acetil-CoA entrarão no Ciclo do Ácido Cítrico e darão 12 ATPs (3 NADH, 1 FADH2 e 1 GTP), sendo 12 ATPs x 8 Acetil-CoA = 96 ATPs formados. Somando os 96 ATPs vindos do CAC com os 35 ATPs vindos dos cortes dos ácidos graxos, resultará no final 131 ATPs, podendo subtrair 2 ATPs devido o momento de entrada do AG na mitocôndria pela carnitina, gerando 129 ATPs.

        Outros ácidos graxos mais complexos também são quebrados, mas não foram o foque da aula. Para realizar a β-Oxidação de AG insaturado ou poliinsaturado, é necessário hidrolisar as ligações duplas entre os carbonos para entrar no processo de geração de energia. Já no AG de número ímpar de carbonos, devem ser quebrados de 2 em 2 até restarem 3 carbonos, o Propionil-CoA. Este é transformado em Succinil-CoA, que entrará no Ciclo do Ácido Cítrico.

        O peroxissomo é uma organela presente no hepatócito que também pode realizar a β-Oxidação, contudo, possui enzimas que catalisam o peróxido de hidrogênio, mais conhecida por água oxigenada (H2O2), substância que em excesso é tóxica para a célula, pois é fonte de radicais livres e estes estão relacionados com o envelhecimento das células, inflamação, doenças crônicas, câncer, entre outros. Todas as reações com oxigênio podem gerar radicais livres.

        Durante a gliconeogênese, que é a produção de glicose pelo fígado quando se tem baixa desta no sangue, os ácidos graxos estão sendo quebrados e virando acetil-CoA, entrando no CAC e fornecendo energia para a gliconeogênse. Porém, uma parte do oxaloacetato, composto essencial na 1ª reação do Ciclo de Krebs, que se junta com o acetil-CoA para virar citrato, está virando glicose pela gliconeogênese, o que acarreta em uma sobra de acetil-CoA vindos da quebra dos ácidos graxos, não conseguindo se ligar ao oxaloacetato por este está sendo transformado em glicose. Desse modo, o acetil-CoA se junta com outro acetil-CoA, formando os corpos cetônicos. Esse processo somente acontece no fígado e durante o jejum, com a presença do hormônio glucagon, pois é neste momento que está fazendo glicose pela gliconeogênse para ser distribuída pelo corpo para produzir energia.

Os corpos cetônicos, então, são dois acetil-CoA unidos entre si, produzidos pelo fígado durante a gliconeogênese (período de jejum) e distribuídos para várias partes do corpo, como o músculo cardíaco e o cérebro, que irão separá-los em acetil-CoA novamente, para entrarem no CAC e produzirem energia. Contudo, a produção em excesso pode causar a cetoacidose, no qual os corpos cetônicos vão para o sangue, soltam hidrogênio e diminuem o pH causando acidose, prejudicando inclusive a desnaturação de proteínas e podendo levar ao coma e morte.         

Além disso, atualmente fala-se muito na dieta cetogênica, que é um regime alimentar que prevê um alto consumo de gordura e de proteína e uma baixa ingestão de carboidratos, defendido como uma forma eficaz de emagrecer. Como as células utilizam preferencialmente os açúcares para produzirem energia, na ausência deles, é utilizada a gordura, pois o corpo considera que está no jejum devido à falta de carboidratos, produzindo o hormônio glucagon. Então, ocorre à quebra dos lipídeos e, consequentemente, a produção de muitos corpos cetônicos, que serão enviados principalmente ao cérebro para auxiliarem na obtenção de energia, o que permite a oxidação continuada dos ácidos graxos pelo fígado, resultando no emagrecimento.